iOS数组和字典原理-2021-02-05-周五

数组

普通C数组

采用连续的内存存储，插入和删除操作会带来大量的内存移动操作。

• 在下标0处插入一个元素

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• 移除第一个元素

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_NSArrayM

用了环形缓冲区(circular buffer)，在插入和删除的时候, 只会移动最少的一边元素.

移动左边

移动右边

参考文章

iOS总结-NSArray的底层实现

字典

NSDictionary（字典）是使用hash表来实现key和value之间的映射和存储的

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key和value分别存成数组，查询性能高；

哈希原理

散列表（Hash table，也叫哈希表），是根据关键码值(Key value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度。这个映射函数叫做散列函数，存放记录的数组叫做散列表。

给定表M，存在函数f(key)，对任意给定的关键字值key，代入函数后若能得到包含该关键字的记录在表中的地址，则称表M为哈希(Hash）表，函数f(key)为哈希(Hash) 函数。

哈希概念:哈希表的本质是一个数组，数组中每一个元素称为一个箱子(bin)，箱子中存放的是键值对。

hash表其实也是一个数组，区别数组的地方是它会建立 存储的值 到 存储的下标 索引的一个映射，也就是散列函数。

参考文章

iOS底层原理：NSDictionary原理

集合NSSet

和字典类似，也是采用hash表的方式，只有keys数组，没有values数组

struct __CFDictionary {
    CFRuntimeBase _base;
    CFIndex _count;     /* number of values */
    CFIndex _capacity;      /* maximum number of values */
    CFIndex _bucketsNum;    /* number of slots */
    uintptr_t _marker;
    void *_context;     /* private */
    CFIndex _deletes;
    CFOptionFlags _xflags;      /* bits for GC */
    const void **_keys;     /* can be NULL if not allocated yet */
    const void **_values;   /* can be NULL if not allocated yet */
};

weak指针

runtime对注册的类，会进行布局，会将 weak 对象放入一个 hash 表中。用 weak 指向的对象内存地址作为 key，

当此对象的引用计数为0的时候会调用对象的 dealloc 方法，假设 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为key，

在这个 weak hash表中搜索，找到所有以a为key的 weak 对象，从而设置为 nil。

KVO底层实现原理

• KVO原理：
  当观察一个对象时，runtime会动态创建继承自该对象的类，并重写被观察对象的setter方法，重写的setter方法会负责在调用原setter方法前后通知所有观察对象值得更改，最后会把该对象的isa指针指向这个创建的子类，对象就变成子类的实例。

• 如何手动触发KVO：
  在setter方法里，手动实现NSObject两个方法：willChangeValueForKey、didChangeValueForKey

• swift的kvo：
  继承自NSObject的类，或者直接willset/didset实现。

对象、类、isa指针原理

OC是一门面向对象的语言,每一个对象都是类的一个实例。在objective-c语言的内部，每一个对象都有一个isa指针，指向该指针的类。每一个类描述了一系例他的实例的特点，包括成员变量的列表，成员函数的列表。每一个对象都可以接收消息，而对象接收消息列表保存在他所对应的类中。

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ios中isa指针

iOS runtime 之 isa指针