深入浅出类扩展与关联对象：探索底层实现原理

类扩展与关联对象的概念

类扩展和关联对象是Objective-C和Swift中强大的特性，允许您在不修改原始类的情况下向其添加新方法和属性。这在许多情况下非常有用，例如：

• 为现有类添加新功能
• 修复现有类的错误
• 为现有类提供新的接口

类扩展

类扩展允许您向现有类添加新方法和属性，而无需修改原始类。这可以通过在类扩展中声明新方法或属性来实现。例如，以下代码为NSString类添加了一个名为reverse的新方法：

@interface NSString (Reverse)

- (NSString *)reverse;

@end

@implementation NSString (Reverse)

- (NSString *)reverse {
  NSMutableString *reversedString = [NSMutableString string];
  NSInteger charIndex = [self length];
  while (charIndex > 0) {
    charIndex--;
    unichar c = [self characterAtIndex:charIndex];
    [reversedString appendFormat:@"%C", c];
  }
  return reversedString;
}

@end

关联对象

关联对象允许您将任意数据与对象关联起来。这可以通过使用objc_setAssociatedObject()和objc_getAssociatedObject()函数来实现。例如，以下代码将一个NSNumber对象与一个NSString对象关联起来：

NSNumber *number = @10;
NSString *string = @"Hello, world!";
objc_setAssociatedObject(string, @"MyNumber", number, OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);

NSNumber *associatedNumber = objc_getAssociatedObject(string, @"MyNumber");
NSLog(@"%@", associatedNumber); // prints "10"

类扩展与关联对象的底层实现原理

类扩展和关联对象的底层实现原理是不同的。类扩展是通过创建一个新的类并将其与原始类相关联来实现的。这个新类称为扩展类，它继承自原始类。当您调用扩展类中的方法或访问扩展类中的属性时，实际上是调用或访问原始类中的相应方法或属性。

关联对象是通过在对象中创建一个新的属性并将其与数据关联起来来实现的。这个属性称为关联属性，它存储着与对象关联的数据。当您访问关联属性时，实际上是访问存储在该属性中的数据。

类扩展与关联对象的比较

类扩展和关联对象都是强大的特性，可以帮助您在不修改原始类的情况下向其添加新功能。然而，它们之间也存在一些区别。

• 类扩展可以添加新方法和属性，而关联对象只能存储数据。
• 类扩展只能与一个类相关联，而关联对象可以与任何对象相关联。
• 类扩展是静态的，这意味着它们在编译时就已经确定了，而关联对象是动态的，这意味着它们可以在运行时创建和修改。

结论

类扩展和关联对象都是非常强大的特性，可以帮助您在不修改原始类的情况下向其添加新功能。理解它们的底层实现原理可以帮助您更好地理解它们的工作方式并熟练掌握它们。