查缺补漏 2017.04.11

C++与多态性与虚函数

多态与非多态的实质区别就是函数地址是早绑定还是晚绑定。如果函数的调用,在编译器编译期间就可以确定函数的调用地址,并生产代码,是静态的,就是说地址是早绑定的。而如果函数调用的地址不能在编译器期间确定,需要在运行时才确定,这就属于晚绑定。
那么多态的作用是什么呢,封装可以使得代码模块化,继承可以扩展已存在的代码,他们的目的都是为了代码重用。而多态的目的则是为了接口重用。也就是说,不论传递过来的究竟是那个类的对象,函数都能够通过同一个接口调用到适应各自对象的实现方法。

最常见的用法就是声明基类的指针,利用该指针指向任意一个子类对象,调用相应的虚函数,可以根据指向的子类的不同而实现不同的方法。如果没有使用虚函数的话,即没有利用C++多态性,则利用基类指针调用相应的函数的时候,将总被限制在基类函数本身,而无法调用到子类中被重写过的函数。因为没有多态性,函数调用的地址将是一定的,而固定的地址将始终调用到同一个函数,这就无法实现一个接口,多种方法的目的了。

(C++中基类指针只有调用虚函数才会体现出多态性,不然基类指针会被限制)


OC中的内存地址

NSLog(@"const int %lx", &constA);         // const int 7fff5fbff6ec
NSLog(@"int %lx", &a);                    // int 7fff5fbff6e8 
NSLog(@"int %lx", &b);                    // int 7fff5fbff6e4
NSLog(@"int %lx", &c);                    // int 7fff5fbff6e0
NSLog(@"static int %lx", &staA);          // static int 100002330
NSLog(@"static int %lx", &staB);          // static int 100002334
NSLog(@"static int %lx", &staC);          // static int 100002338
NSLog(@"NSArray* %lx", &array1);          // NSArray* 7fff5fbff6d8
NSLog(@"NSArray* %lx", &array2);          // NSArray* 7fff5fbff6d0
NSLog(@"NSArray* %lx", &array3);          // NSArray* 7fff5fbff6c8
NSLog(@"NSString* %lx", &str);            // NSString* 7fff5fbff6b8
NSLog(@"NSString* %lx", &str1);           // NSString* 7fff5fbff6b0
NSLog(@"NSString* %lx", &str2);           // NSString* 7fff5fbff6a8
NSLog(@"static NSArray* %lx", &stArrayA); // static NSArray* 100002340
NSLog(@"static NSArray* %lx", &stArrayB); // static NSArray* 100002348
NSLog(@"NSArray %lx", array1);            // NSArray 1002032a0
NSLog(@"NSArray %lx", array2);            // NSArray 1002013f0
NSLog(@"NSArray %lx", array3);            // NSArray 1002035c0
NSLog(@"NSString %lx", str);              // NSString 100002080
NSLog(@"NSString %lx", str1);             // NSString 100002080
NSLog(@"NSString %lx", str2);             // NSString 1000020a0
NSLog(@"static NSArray %lx", stArrayA);   // static NSArray 1002035f0
NSLog(@"static NSArray %lx", stArrayB);   // static NSArray 1002013d0

分析一下打印结果,可以得出:

  1. 局部的常量和变量(包括指针)存于高地址,连续声明的变量地址会紧挨在一起,地址从高地址向低地址扩展。这一部分就是
  2. 对象存储于低地址,而且连续声明的对象地址不连续。这一部分就是,其实堆内存是由类似链表的结构串起来的,每一个空闲内存块地址并不一定连续,所以会出现这样的现象。
  3. 静态的变量会存储于低地址,比堆空间地址还低,静态的对象只有指针存储在静态区,分配给对象的空间在堆中。
  4. 表示字符串的类NSString的对象存储在比静态区地址还要低一些的地址中,变量strstr1的值相同,所以共享字符串地址。

栈区、堆区、文字常量区、静态/全局区和代码区

栈区:一般存储局部变量和常量,包括函数的参数,由编译器分配和释放。存取速度较快,但存储的数据一般生命周期较短。

堆区:一般存储对象,由程序员分配和释放,如果程序员不释放,则由操作系统释放。当然,如果使用的高级语言有垃圾回收机制,则大多数情况下程序员也不用担心内存空间的释放问题了。

文字常量区:存放字符串。为了节省内存空间,编译器一般会将字符串常量存储在文字常量区,在给字符串变量赋值时先在文字常量区寻找,如果有相同字符串,则共享该字符串地址,如果没有,则在常量区中添加该字符串,并将地址传给变量。

静态/全局区:存放静态变量和全局变量,程序结束后由系统释放。

代码区:存放函数体的二进制代码。


对称加密与非对称加密算法

对称加密

对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。不足之处是,交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证。此外,每对用户每次使用对称加密算法时,都需要使用其他人不知道的惟一钥匙,这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量呈几何级数增长,密钥管理成为用户的负担。

非对称加密

优点:非对称加密与对称加密相比,其安全性更好:对称加密的通信双方使用相同的秘钥,如果一方的秘钥遭泄露,那么整个通信就会被破解。而非对称加密使用一对秘钥,一个用来加密,一个用来解密,而且公钥是公开的,秘钥是自己保存的,不需要像对称加密那样在通信之前要先同步秘钥;
缺点:非对称加密的缺点是加密和解密花费时间长、速度慢,只适合对少量数据进行加密。


Objective-C中的浅拷贝和深拷贝

浅拷贝就是对内存地址的复制,让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间。如:

char* str = (char*)malloc(100);
char* str2 = str;

浅拷贝只是对对象的简单拷贝,让几个对象共用一片内存,当内存销毁的时候,指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用,要不然会成为野指针。

iOS 里面的浅拷贝:

在 iOS 里面, 使用retain 关键字进行引用计数,就是一种更加保险的浅拷贝。他既让几个指针共用同一片内存空间,又可以在release 由于计数的存在,不会轻易的销毁内存,达到更加简单使用的目的。

深拷贝:

深拷贝是指拷贝对象的具体内容,而内存地址是自主分配的,拷贝结束之后,两个对象虽然存的值是相同的,但是内存地址不一样,两个对象也互不影响,互不干涉。

copy 与 retain 的区别:

copy 是创建一个新对象,retain 是创建一个指针,引用对象计数加一。 copy属性标识两个对象内容相同,新的对象retain count为1, 与旧有对象引用计数无关,旧有对象没有变化。copy减少对象对上下文的依赖。

iOS里的深拷贝:

iOS提供了copy和mutableCopy方法,顾名思义,copy就是复制了一个imutable的对象,而mutableCopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。
这里指的是NSString, NSNumber等等一类的对象。

NSString *string = @”dddd";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringDCopy = [string mutableCopy];
[stringMCopy appendString:@"!!"];

查看内存可以发现,string和stringCopy指向的是同一块内存区域(weak reference),引用计数没有发生改变。而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制,系统为其分配了新内存,是两个独立的字符串内容是一样的。

拷贝构造:

当然在 ios 中并不是所有的对象都支持copy,mutableCopy,遵守NSCopying协议的类可以发送copy消息,遵守NSMutableCopying协议的类才可以发送mutableCopy消息。

假如发送了一个没有遵守上诉两协议而发送copy或者 mutableCopy,那么就会发生异常。但是默认的ios类并没有遵守这两个协议。如果想自定义一下copy 那么就必须遵守NSCopying,并且实现 copyWithZone: 方法,如果想自定义一下mutableCopy 那么就必须遵守NSMutableCopying,并且实现 mutableCopyWithZone: 方法。

如果是我们定义的对象,那么我们自己要实现NSCopying , NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子:

@interface MyObj : NSObject<NSCopying, NSMutableCopying> {
    NSMutableString *_name;
    NSString * _imutableStr ;
    int _age;
}     
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;
@property (nonatomic) int age;

copy拷贝构造:

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone :zone] init];
    copy->name = [_name copy];
    copy->imutableStr = [_imutableStr copy];
    copy->age = age;
    return copy;
}

mutableCopy拷贝构造:

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{
    MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
    copy->name = [_name mutableCopy];
    copy->age = age;
    return copy;
}

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