KVC 原理浅析学习<1>

什么是KVC？

KVC（Key-value coding）键值编码，就是指iOS的开发中，可以允许开发者通过Key名直接访问对象的属性，或者给对象的属性赋值。而不需要调用明确的存取方法。这样就可以在运行时动态地访问和修改对象的属性。而不是在编译时确定，这也是iOS开发中的黑魔法之一。很多高级的iOS开发技巧都是基于KVC实现的。

通过一个例子来学习一下kvc的一般赋值过程吧
1: 通常情况下，我们会这么使用：

    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name   = @"小明"; 
    NSLog(@"%@ - %d - %@",person.name);
打印就会出来：我们刚刚给person赋的值
控制台打印结果：[6209:645158]小明

好像一直忽视了这个值是怎么赋值到person.name上的。
那在底层实际上是llvm { https://github.com/llvm/llvm-project/releases/tag/llvmorg-9.0.1}编译器通过一系列的操作来给我们的属性赋值
打开我们的源码工程objc 跟踪就会发现实际会调用这样的一个方法：

查看llvm的源码会发现这个地方的操作：

  llvm::FunctionCallee getOptimizedSetPropertyFn(bool atomic, bool copy) {
    CodeGen::CodeGenTypes &Types = CGM.getTypes();
    ASTContext &Ctx = CGM.getContext();
    // void objc_setProperty_atomic(id self, SEL _cmd,
    //                              id newValue, ptrdiff_t offset);
    // void objc_setProperty_nonatomic(id self, SEL _cmd,
    //                                 id newValue, ptrdiff_t offset);
    // void objc_setProperty_atomic_copy(id self, SEL _cmd,
    //                                   id newValue, ptrdiff_t offset);
    // void objc_setProperty_nonatomic_copy(id self, SEL _cmd,
    //                                      id newValue, ptrdiff_t offset);

    SmallVector Params;
    CanQualType IdType = Ctx.getCanonicalParamType(Ctx.getObjCIdType());
    CanQualType SelType = Ctx.getCanonicalParamType(Ctx.getObjCSelType());
    Params.push_back(IdType);
    Params.push_back(SelType);
    Params.push_back(IdType);
    Params.push_back(Ctx.getPointerDiffType()->getCanonicalTypeUnqualified());
    llvm::FunctionType *FTy =
        Types.GetFunctionType(
          Types.arrangeBuiltinFunctionDeclaration(Ctx.VoidTy, Params));
    const char *name;
    if (atomic && copy)
      name = "objc_setProperty_atomic_copy";
    else if (atomic && !copy)
      name = "objc_setProperty_atomic";
    else if (!atomic && copy)
      name = "objc_setProperty_nonatomic_copy";
    else
      name = "objc_setProperty_nonatomic";

    return CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, name);
  }

使用 debug workflow - Always show Disassembly 查看发现是进入到这里
libobjc.A.dylib`::objc_setProperty_nonatomic_copy(id, SEL, id, ptrdiff_t):
    0x1003bb220 <+0>:   pushq  %rbp
    0x1003bb221 <+1>:   movq   %rsp, %rbp
    0x1003bb224 <+4>:   subq   $0x70, %rsp
    0x1003bb228 <+8>:   movq   %rdi, -0x48(%rbp)
    0x1003bb22c <+12>:  movq   %rsi, -0x50(%rbp)
    0x1003bb230 <+16>:  movq   %rdx, -0x58(%rbp)
    0x1003bb234 <+20>:  movq   %rcx, -0x60(%rbp)
->  0x1003bb238 <+24>:  movq   -0x48(%rbp), %rcx
    0x1003bb23c <+28>:  movq   -0x50(%rbp), %rdx
    0x1003bb240 <+32>:  movq   -0x58(%rbp), %rsi
    0x1003bb244 <+36>:  movq   -0x60(%rbp), %rdi
。。。。。。

全局搜索这个方法就会发现实现跟声明：从名字我们也能猜到这个是对属性的赋值：
OBJC_EXPORT void
objc_setProperty_nonatomic_copy(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd,
                                id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset)
    OBJC_AVAILABLE(10.8, 6.0, 9.0, 1.0, 2.0);

void objc_setProperty_nonatomic_copy(id self, SEL _cmd, id newValue, ptrdiff_t offset)
{
    reallySetProperty(self, _cmd, newValue, offset, false, true, false);
}

但是为甚不是直接调用诸如：setName 这样直接的方法去设置属性，还要这么麻烦的设置这些呢？这么写有什么好处呢？
譬如：直接在底层生成这个一个setName 的方法给属性进行赋值了，但是我们的工程里面可不单单是一个name的属性有成百上千的属性进行赋值的，那这样的写的话岂不是要累死。
这样写其实是一种非常好的普世写法，通用性可以大大增加普适性也更灵活。

查看源码的话会发现还有好几个这种针对行的声明：

OBJC_EXPORT void
objc_setProperty_atomic(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd,
                        id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset)
    OBJC_AVAILABLE(10.8, 6.0, 9.0, 1.0, 2.0);

OBJC_EXPORT void
objc_setProperty_nonatomic(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd,
                           id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset)
    OBJC_AVAILABLE(10.8, 6.0, 9.0, 1.0, 2.0);

OBJC_EXPORT void
objc_setProperty_atomic_copy(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd,
                             id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset)
    OBJC_AVAILABLE(10.8, 6.0, 9.0, 1.0, 2.0);

OBJC_EXPORT void
objc_setProperty_nonatomic_copy(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd,
                                id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset)
    OBJC_AVAILABLE(10.8, 6.0, 9.0, 1.0, 2.0);

最终会调用这个方法：完成对属性的赋值操作

static inline void reallySetProperty(id self, SEL _cmd, id newValue, ptrdiff_t offset, bool atomic, bool copy, bool mutableCopy)
{
    if (offset == 0) {
        object_setClass(self, newValue);
        return;
    }

    id oldValue;
    id *slot = (id*) ((char*)self + offset);

    if (copy) {
        newValue = [newValue copyWithZone:nil];
    } else if (mutableCopy) {
        newValue = [newValue mutableCopyWithZone:nil];
    } else {
        if (*slot == newValue) return;
        newValue = objc_retain(newValue);
    }

    if (!atomic) {
        oldValue = *slot;
        *slot = newValue;
    } else {
        spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
        slotlock.lock();
        oldValue = *slot;
        *slot = newValue;        
        slotlock.unlock();
    }

    objc_release(oldValue);
}

综上所述：我们的点语法赋值的时候底层的llvm 会调用llvm::FunctionCallee getOptimizedSetPropertyFn(bool atomic, bool copy)这个方法对要进行赋值的属性进行判断处理最后返回一个functiontype 和name return CGM.CreateRuntimeFunction(FTy, name);
然后到达命中name -> objc_setProperty_nonatomic_copy 找到方法objc_setProperty_nonatomic_copy(id _Nullable self, SEL _Nonnull _cmd, id _Nullable newValue, ptrdiff_t offset) 的拓展的通用函数入口最后通过 reallySetProperty(self, _cmd, newValue, offset, false, true, false); 的方法对属性进行赋值。

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