iOS-变量从认识到理解

技术文章 / 超人

变量：

组成
变量的作用就是存放标识值。变量由三部分组成，变量名，变量类型，变量值。举个简单的例子：“一个存放水的玻璃盒子叫X玻璃水盒”，存放水，意味着盒子中拥有的东西就是水即变量的值，而这个值是有特性的，根据它的特性而区分类型的即是变量类型，水不能放在纸盒子和木盒子中，因为会漏水，所以放在玻璃盒子中，因为玻璃盒子能完美的存放水，选择玻璃盒子的原因是因为值是水，值的特性决定了存放值的变量类型。而X玻璃水盒是这个盒子的名字即变量名，用四个字X玻璃水盒去形容或者说称呼它比用“一个存放水的玻璃盒子”要简洁方便而且更加针对性。变量名就是为了从文字和称呼上区分理解它的类型与值，规范的变量名要能体现变量值的意义和变量类型。
例如：存放用户名的变量 NSString *userNameString = @“用户名”；
变量值特性决定了变量的类型，变量名体现了变量值与变量类型的特性`

指针（变量）
指针中包含类型，指针地址，指针变量。
例子：int a = 10； NSString * str = @“1234”；
类型：a变量的类型是int类型，因为它没有 * 是基本数据类型。str指针的类型是指针类型，因为有*表示是指针
指针地址：是储存指针或者变量所在内存中的地址，仅仅代表变量或者指针本身，而不能代表它们所指向的值。可以用&来获取指针地址，用%p来打印值，例如：NSString *string = @“123”；NSLog（@“%p”，&string）；打印结果是0xea544280；打印出来的就是string的指针地址，它代表的仅仅是string这个变量名或者说指针。跟“123”这个值无关。
指针变量：是存储值所在内存中的地址的一个可变量，把指针变量拆分为指针和变量，指针表示指针变量所储存的是一个指针地址，变量表示指针变量所存储的地址会发生改变，即指针变量中所储存的是变量值在内存中的地址，例如刚刚说所的@“123”。这个值是有单独的内存地址的。而变量中的指针变量就是记录这个值的地址。

NSString *string = @"123";
NSLog(@"指针变量的地址：%p",string);
NSLog(@"指针地址：%p",&string);
string = @"321";
NSLog(@"指针变量的地址：%p",string);
NSLog(@"指针地址：%p",&string);
string = @“123”；
NSLog(@"指针变量的地址：%p",string);
NSLog(@"指针地址：%p",&string);

打印结果

指针变量的地址：0x108767218
指针地址：0x7ffee7498b78
指针变量的地址：0x108767278
指针地址：0x7ffee7498b78
指针变量的地址：0x108767218
指针地址：0x7ffee7498b78

由此可以发现，指针地址一直没有变，因为我们一直使用的都是string这个指针。而当改变string这个指针所指向的值时，string的指针变量地址就发生了改变。因为值不同了，值所在内存中的地址就不同了。具体原因呢就要说到栈区，堆区，全局区，文字常量区，代码区。

栈区，堆区，全局区，常量区，代码区，自由存储区（内存分析上说）

栈区：
就是那些由编译器在需要的时候分配，在不需要的时候自动清除的变量的存储区。
里面的变量通常是局部变量、函数参数等。在一个进程中，位于用户虚拟地址空间顶部的是用户栈，编译器用它来实现函数的调用。和堆一样，用户栈在程序执行期间可以动态地扩展和收缩。
堆区：
就是那些由 new 分配的内存块，他们的释放编译器不去管，由我们的应用程序去控制，一般一个 new 就要对应一个 delete。如果程序员没有释放掉，那么在程序结束后，操作系统会自动回收。ARC下系统已经很好的帮助管理了。
堆可以动态地扩展和收缩。
自由存储区，
就是那些由 malloc 等分配的内存块，他和堆是十分相似的，不过它是用 free 来结束自己的生命的。
全局/静态存储区，
全局变量和静态变量被分配到同一块内存中，在以前的 C 语言中，全局变量又分为初始化的和未初始化的（初始化的全局变量和静态变量在一块区域，
未初始化的全局变量与静态变量在相邻的另一块区域，
同时未被初始化的对象存储区可以通过 void* 来访问和操纵，
程序结束后由系统自行释放），在 C++ 里面没有这个区分了，
他们共同占用同一块内存区。
常量存储区
这是一块比较特殊的存储区，他们里面存放的是常量，不允许修改。一般值都是放在这个地方的

NSString *string1;//string1 这个NSString 类型的指针,未初始化存在于<全局区>的<BBS区>

NSString *string2 = @"1234";//string2 这个NSString类型的指针，已初始化存在与<全局区>的<data数据区>，@“1234”存在与堆区，因为@代表了对象。 

static NSString *string3;//string3 这个NSString 类型的指针存在于<全局区>的<BBS区>

static NSString *string4 = @"1234";//string4 这个NSString类型的指针存在与<全局区>的<data数据区>，@“1234”存在与堆区，因为@代表了对象。stiring2和string4的值地址是一样的

static const NSString *string5 = @"654321";//const 修饰后  string5不能修改值。 其他的与string4一样

- (void)test
{
int  a;//a这个int类型的变量 是存在与<栈区>的
a = 10;//10这个值是存在与 <常量区>的

NSStirng *str；//str这个NSString类型的指针 存在于<栈区>
str = @“1234”；//@“1234”这个@对象存在于 <堆区>

static NSString *str1;//str1这个NSString类型的指针 存在于<全局区>的<BBS区>
static NSString *str2 = @"4321';//str2这个NSString类型的指针 存在于<全局区>的<data区>

NSString *str3;//str3这个NSString类型的指针 存在于<栈区>
str3 = [[NSString alloc]initWithString:@"1234"];//[[NSString alloc]initWithString:@"1234"]这个对象 存在于<堆区>

}

static静态变量

静态变量有两种

全局静态变量
优点：不管对象方法还是类方法都可以访问和修改全局静态变量，并且外部类无法调用静态变量，定义后只会指向固定的指针地址，供所有对象使用，节省空间。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。
建议：从内存优化和程序编译的角度来说，尽量少用全局静态变量，因为存在的声明周期长，一直占用空间。程序运行时会单独加载一次全局静态变量，过多的全局静态变量会造成程序启动慢，当然就目前的手机处理器性能，几十几百个估计也影响不大吧。
局部静态变量
优点：定义后只会存在一份值，每次调用都是使用的同一个对象内存地址的值，并没有重新创建，节省空间，只能在该局部代码块中使用。
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束，只能在该局部代码块中使用。
建议：局部和全局静态变量从本根意义上没有什么区别，只是作用域不同而已。如果值仅一个类中的对象和类方法使用并且值可变，可以定义全局静态变量，如果是多个类使用并可变，建议值定义在model作为成员变量使用。如果是不可变值，建议使用宏定义

static NSString *name;

extern全局变量
全局变量有两种

对内的全局变量：没有用extern在.h中修饰的变量，仅定义在.m中让该变量只能在该类使用
优点：不管对象方法还是类方法都可以访问和修改全局静态变量，并且外部类无法调用静态变量，定义后只会存一份值，供所有对象使用，节省空间。跟全局静态变量一样，只是少了static修饰少了static特性
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束
建议：跟全局静态变量都一样了，还需要用对内的全局变量吗？不用extern修饰就少了extern的特性，还不如用全局静态变量，至少能明确的知道static是对内使用的
外部全局变量：除了该类，其他文件也可以访问该变量
优点：除了该类，其他文件也可以访问该变量
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。并且外部可以修改其值，出现错误不容易定位
建议：使用全局变量的原因就在于其对外的特性，但是其使用的方便性没有使用model的属性或宏来得方便。程序启动的时候会单独加载全局变量，同理与全局静态变量，少使用。

.m中要定义
NSString *name;

.h中同时要定义
extern NSString *name;

全局静态变量与全局变量其实本质上是没有区别的，只是存在修饰区别，一个static让其只能内部使用，一个extern让其可以外部使用

const常量
不同于变量，常量的值是固定不可变的，一般用于只读值。
优点：只可以读取值，不能修改。一般用于接口或者文字显示这种固定值。添加extern可以对外全局常量,任意位置都可以访问
缺点：存在的生命周期长，从定义直到程序结束。需要在.h .m中分别定义代码较多
建议：看个人习惯吧，使用宏或者常量只是编译加载方式不一样而已

.h中定义extern
extern NSString *const name;
.m中定义值
NSString *const name = @"123";

未完待续。。。