IOS面试整理

1、无序数组中的中位数

• //求一个无序数组的中位数
  int findMedian(int a[], int aLen)
  {
  int low = 0;
  int high = aLen - 1;
  int mid = (aLen - 1) / 2;
  int div = PartSort(a, low, high);
  ​
  while (div != mid)
  {
  if (mid < div)
  {
    //左半区间找
    div = PartSort(a, low, div - 1);
  }
  else
  {
    //右半区间找
    div = PartSort(a, div + 1, high);
  }
  }
  //找到了
  return a[mid];
  }

int PartSort(int a[], int start, int end)
{
  int low = start;
  int high = end;
  //选取关键字
int key = a[end];
​
while (low < high)
{
  //左边找比key大的值
  while (low < high && a[low] <= key)
  {
      ++low;
  }
   
  //右边找比key小的值
  while (low < high && a[high] >= key)
  {
      --high;
  }
   
  if (low < high)
  {
      //找到之后交换左右的值
      int temp = a[low];
      a[low] = a[high];
      a[high] = temp;
  }
}
​
int temp = a[high];
a[high] = a[end];
a[end] = temp;
​
return low;
}

2、id 和 instanceType 有什么区别？

相同点

instancetype 和 id 都是万能指针，指向对象。

不同点：

1.id 在编译的时候不能判断对象的真实类型，instancetype 在编译的时候可以判断对象的真实类型。

2.id 可以用来定义变量，可以作为返回值类型，可以作为形参类型；instancetype 只能作为返回值类型。

3、[self class]和[super class]的区别

当使用[self class]时，这时的self是Son，在使用objc_msgSend时，第一个参数是receiver也就是self，也是 Son* son这个实例。第二个参数，要先找到class这个方法的selector，先从Son这个类开始找，没有，然后到Son的父类 Father中去找，也没有，再去Father的父类NSObject去找，一层一层向上找之后，在NSObject的类中发现这个class方法，而 NSObject的这个class方法，就是返回receiver的类别，所以这里输出Son。

当使用[super class]时，这时要转换成objc_msgSendSuper的方法。先构造objc_super的结构体吧，第一个成员变量就是self, 第二个成员变量是Father，然后要找class这个selector，先去superClass也就是Father中去找，没有，然后去Father 的父类中去找，结果还是在NSObject中找到了。然后内部使用函数objc_msgSend(objc_super->receiver, @selector(class)) 去调用，此时已经和我们用[self class]调用时相同了，此时的receiver还是Son* son，所以这里返回的也是Son

4、self和super的区别

• self调用自己方法，super调用父类方法

• self是类，super是预编译指令

• [self class] 和 [super class] 输出是一样的

• self和super底层实现原理

  1.当使用 self 调用方法时，会从当前类的方法列表中开始找，如果没有，就从父类中再找；

  而当使用 super 时，则从父类的方法列表中开始找，然后调用父类的这个方法

  2.当使用 self 调用时，会使用 objc_msgSend 函数：

  id objc_msgSend(id theReceiver, SEL theSelector, ...)

  第一个参数是消息接收者，第二个参数是调用的具体类方法的 selector，后面是 selector 方法的可变参数。以 [self setName:] 为例，编译器会替换成调用 objc_msgSend 的函数调用，其中 theReceiver 是 self，theSelector 是 @selector(setName:)，这个 selector 是从当前 self 的 class 的方法列表开始找的 setName，当找到后把对应的 selector 传递过去。

  3.当使用 super 调用时，会使用 objc_msgSendSuper 函数：

  id objc_msgSendSuper(struct objc_super *super, SEL op, ...)

  第一个参数是个objc_super的结构体，第二个参数还是类似上面的类方法的selector

  struct objc_super {
  	id receiver;
  	Class superClass;
  };

  5、struct和class的区别

  • 类： 引用类型（位于栈上面的指针（引用）和位于堆上的实体对象）

  • 结构：值类型（实例直接位于栈中）

  6、setNeedsDisplay 和 layoutIfNeeded 两者是什么关系？

  UIView的setNeedsDisplay和setNeedsLayout两个方法都是异步执行的。而setNeedsDisplay会自动调用drawRect方法，这样可以拿到UIGraphicsGetCurrentContext进行绘制；而setNeedsLayout会默认调用layoutSubViews，给当前的视图做了标记；layoutIfNeeded 查找是否有标记，如果有标记及立刻刷新。

  只有setNeedsLayout和layoutIfNeeded这二者合起来使用，才会起到立刻刷新的效果。

7、loadView的作用？

loadView方法会在每次访问UIViewController的view(比如controller.view、self.view)而且view为nil时会被调用，此方法主要用来负责创建UIViewController的view(重写loadView方法，并且不需要调用[super loadView])

这里要提一下 [super loadView]，[super loadView]做了下面几件事。

• 它会先去查找与UIViewController相关联的xib文件，通过加载xib文件来创建UIViewController的view，如果在初始化UIViewController指定了xib文件名，就会根据传入的xib文件名加载对应的xib文件，如果没有明显地传xib文件名，就会加载跟UIViewController同名的xib文件

• 如果没有找到相关联的xib文件，就会创建一个空白的UIView，然后赋值给UIViewController的view属性

综上，在需要自定义UIViewController的view时，可以通过重写loadView方法且不需要调用[super loadView]方法。

8、keyWindow 和 delegate的window有何区别

• delegate.window 程序启动时设置的window对象。

• keyWindow 这个属性保存了[windows]数组中的[UIWindow]对象，该对象最近被发送了[makeKeyAndVisible]消息

一般情况下 delegate.window 和 keyWindow 是同一个对象，但不能保证keyWindow就是delegate.window，因为keyWindow会因为makeKeyAndVisible而变化，例如，程序中添加了一个悬浮窗口，这个时候keywindow就会变化。

9、说一下 JS 和 OC 互相调用的几种方式？

• js调用oc的三种方式:

  根据网页重定向截取字符串通过url scheme判断

  替换方法.context[@"copyText"]

  注入对象:遵守协议JSExport,设置context[@

• oc调用js代码两种方式

  通过webVIew调用 webView stringByEvaluatingJavaScriptFromString: 调用

  通过JSContext调用[context evaluateScript:];

10、如何让自己的类用copy修饰符？如何重写带copy关键字的setter？

• 若想令自己所写的对象具有拷贝功能，则需实现 NSCopying 协议。如果自定义的对象分为可变版本与不可变版本，那么就要同时实现 NSCopying 与 NSMutableCopying 协议。

  具体步骤：

  需声明该类遵从 NSCopying 协议

  实现 NSCopying 协议。该协议只有一个方法:

  - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone;

  注意：一提到让自己的类用 copy 修饰符，我们总是想覆写copy方法，其实真正需要实现的却是 “copyWithZone” 方法。

• 重写带 copy 关键字的 setter，例如：

  - (void)setName:(NSString *)name {
      //[_name release];
      _name = [name copy];
  }

11、深拷贝与浅拷贝

浅拷贝只是对指针的拷贝，拷贝后两个指针指向同一个内存空间，深拷贝不但对指针进行拷贝，而且对指针指向的内容进行拷贝，经深拷贝后的指针是指向两个不同地址的指针。

当对象中存在指针成员时，除了在复制对象时需要考虑自定义拷贝构造函数，还应该考虑以下两种情形：

• 当函数的参数为对象时，实参传递给形参的实际上是实参的一个拷贝对象，系统自动通过拷贝构造函数实现；

• 当函数的返回值为一个对象时，该对象实际上是函数内对象的一个拷贝，用于返回函数调用处。

copy方法:如果是非可扩展类对象，则是浅拷贝。如果是可扩展类对象，则是深拷贝。

mutableCopy方法:无论是可扩展类对象还是不可扩展类对象，都是深拷贝。

12、@property的本质是什么？ivar、getter、setter是如何生成并添加到这个类中的

• @property 的本质是实例变量（ivar）+存取方法（access method ＝ getter + setter）,即 @property = ivar + getter + setter;

  “属性” (property)作为 Objective-C 的一项特性，主要的作用就在于封装对象中的数据。 Objective-C 对象通常会把其所需要的数据保存为各种实例变量。实例变量一般通过“存取方法”(access method)来访问。其中，“获取方法” (getter)用于读取变量值，而“设置方法” (setter)用于写入变量值。

• ivar、getter、setter 是自动合成这个类中的

  完成属性定义后，编译器会自动编写访问这些属性所需的方法，此过程叫做“自动合成”(autosynthesis)。需要强调的是，这个过程由编译 器在编译期执行，所以编辑器里看不到这些“合成方法”(synthesized method)的源代码。除了生成方法代码 getter、setter 之外，编译器还要自动向类中添加适当类型的实例变量，并且在属性名前面加下划线，以此作为实例变量的名字。在前例中，会生成两个实例变量，其名称分别为 _firstName 与 _lastName。也可以在类的实现代码里通过 @synthesize 语法来指定实例变量的名字.

13、@protocol和category中如何使用@property

• 在 protocol 中使用 property 只会生成 setter 和 getter 方法声明,我们使用属性的目的,是希望遵守我协议的对象能实现该属性

• category 使用 @property 也是只会生成 setter 和 getter 方法的声明,如果我们真的需要给 category 增加属性的实现,需要借助于运行时的两个函数：objc_setAssociatedObject和objc_getAssociatedObject

  简述 Category 的实现原理

  我们知道 Objective-C 通过 Runtime 运行时来实现动态语言这个特性，所有的类和对象，在 Runtime 中都是用结构体来表示的，Category 在 Runtime 中是用结构体 category_t 来表示的，下面是结构体 category_t 具体表示：

  typedef struct category_t {
      const char *name;//类的名字 主类名字
      classref_t cls;//类
      struct method_list_t *instanceMethods;//实例方法的列表
      struct method_list_t *classMethods;//类方法的列表
      struct protocol_list_t *protocols;//所有协议的列表
      struct property_list_t *instanceProperties;//添加的所有属性
  } category_t;

  通过结构体 category_t 可以知道，在 Category 中我们可以增加实例方法、类方法、协议、属性。我们这里简述下 Category 的实现原理：

  1. 在编译时期，会将分类中实现的方法生成一个结构体 method_list_t 、将声明的属性生成一个结构体 property_list_t ，然后通过这些结构体生成一个结构体 category_t 。

1. 然后将结构体 category_t 保存下来

   1. 在运行时期，Runtime 会拿到编译时期我们保存下来的结构体 category_t

   2. 然后将结构体 category_t 中的实例方法列表、协议列表、属性列表添加到主类中

   3. 将结构体 category_t 中的类方法列表、协议列表添加到主类的 metaClass 中

   这里需要注意的是：category_t 中的方法列表是插入到主类的方法列表前面（类似利用链表中的 next 指针来进行插入），所以这里 Category 中实现的方法并不会真正的覆盖掉主类中的方法，只是将 Category 的方法插到方法列表的前面去了。运行时在查找方法的时候是顺着方法列表的顺序查找的，它只要一找到对应名字的方法，就会停止查找，这里就会出现覆盖方法的这种假象了。

   // 这里大概就类似这样子插入
   newproperties->next = cls->data()->properties;
   cls->data()->properties = newproperties;，

   通过上面的简述，我们大概了解了 Category 的实现原理，就可以知道 Extension 跟 Category 是两种实现模式，一个是在编译时期实现的，一个是在运行时期决定的。

14、iOS内存分区情况

• 栈区（Stack）

  由编译器自动分配释放，存放函数的参数，局部变量的值等

  栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存区域

• 堆区（Heap）

  由程序员分配释放

  是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域

• 全局区

  全局变量和静态变量的存储是放在一块的，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和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域

  程序结束后由系统释放

• 常量区

  常量字符串就是放在这里的

  程序结束后由系统释放

• 代码区

  存放函数体的二进制代码

• 注：

  • 在 iOS 中，堆区的内存是应用程序共享的，堆中的内存分配是系统负责的

  • 系统使用一个链表来维护所有已经分配的内存空间（系统仅仅记录，并不管理具体的内容）

  • 变量使用结束后，需要释放内存，OC 中是判断引用计数是否为 0，如果是就说明没有任何变量使用该空间，那么系统将其回收

  • 当一个 app 启动后，代码区、常量区、全局区大小就已经固定，因此指向这些区的指针不会产生崩溃性的错误。而堆区和栈区是时时刻刻变化的（堆的创建销毁，栈的弹入弹出），所以当使用一个指针指向这个区里面的内存时，一定要注意内存是否已经被释放，否则会产生程序崩溃（也即是野指针报错）

15、iOS内存管理方式

• Tagged Pointer（小对象）

  Tagged Pointer 专门用来存储小的对象，例如 NSNumber 和 NSDate

  Tagged Pointer 指针的值不再是地址了，而是真正的值。所以，实际上它不再是一个对象了，它只是一个披着对象皮的普通变量而已。所以，它的内存并不存储在堆中，也不需要 malloc 和 free

  在内存读取上有着 3 倍的效率，创建时比以前快 106 倍

  objc_msgSend 能识别 Tagged Pointer，比如 NSNumber 的 intValue 方法，直接从指针提取数据

  使用 Tagged Pointer 后，指针内存储的数据变成了 Tag + Data，也就是将数据直接存储在了指针中

• NONPOINTER_ISA （指针中存放与该对象内存相关的信息） 苹果将 isa 设计成了联合体，在 isa 中存储了与该对象相关的一些内存的信息，原因也如上面所说，并不需要 64 个二进制位全部都用来存储指针。

  isa 的结构：

  // x86_64 架构
  struct {
      uintptr_t nonpointer        : 1;  // 0:普通指针，1:优化过，使用位域存储更多信息
      uintptr_t has_assoc         : 1;  // 对象是否含有或曾经含有关联引用
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;  // 表示是否有C++析构函数或OC的dealloc
      uintptr_t shiftcls          : 44; // 存放着 Class、Meta-Class 对象的内存地址信息
      uintptr_t magic             : 6;  // 用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
      uintptr_t weakly_referenced : 1;  // 是否被弱引用指向
      uintptr_t deallocating      : 1;  // 对象是否正在释放
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;  // 是否需要使用 sidetable 来存储引用计数
      uintptr_t extra_rc          : 8;  // 引用计数能够用 8 个二进制位存储时，直接存储在这里
  };
  
  // arm64 架构
  struct {
      uintptr_t nonpointer        : 1;  // 0:普通指针，1:优化过，使用位域存储更多信息
      uintptr_t has_assoc         : 1;  // 对象是否含有或曾经含有关联引用
      uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;  // 表示是否有C++析构函数或OC的dealloc
      uintptr_t shiftcls          : 33; // 存放着 Class、Meta-Class 对象的内存地址信息
      uintptr_t magic             : 6;  // 用于在调试时分辨对象是否未完成初始化
      uintptr_t weakly_referenced : 1;  // 是否被弱引用指向
      uintptr_t deallocating      : 1;  // 对象是否正在释放
      uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;  // 是否需要使用 sidetable 来存储引用计数
      uintptr_t extra_rc          : 19;  // 引用计数能够用 19 个二进制位存储时，直接存储在这里
  };

  这里的 has_sidetable_rc 和 extra_rc，has_sidetable_rc 表明该指针是否引用了 sidetable 散列表，之所以有这个选项，是因为少量的引用计数是不会直接存放在 SideTables 表中的，对象的引用计数会先存放在 extra_rc 中，当其被存满时，才会存入相应的 SideTables 散列表中，SideTables 中有很多张 SideTable，每个 SideTable 也都是一个散列表，而引用计数表就包含在 SideTable 之中。

• 散列表（引用计数表、弱引用表）

  引用计数要么存放在 isa 的 extra_rc 中，要么存放在引用计数表中，而引用计数表包含在一个叫 SideTable 的结构中，它是一个散列表，也就是哈希表。而 SideTable 又包含在一个全局的 StripeMap 的哈希映射表中，这个表的名字叫 SideTables。

  当一个对象访问 SideTables 时：

  • 首先会取得对象的地址，将地址进行哈希运算，与 SideTables 中 SideTable 的个数取余，最后得到的结果就是该对象所要访问的 SideTable

  • 在取得的 SideTable 中的 RefcountMap 表中再进行一次哈希查找，找到该对象在引用计数表中对应的位置

  • 如果该位置存在对应的引用计数，则对其进行操作，如果没有对应的引用计数，则创建一个对应的 size_t 对象，其实就是一个 uint 类型的无符号整型

  弱引用表也是一张哈希表的结构，其内部包含了每个对象对应的弱引用表 weak_entry_t，而 weak_entry_t 是一个结构体数组，其中包含的则是每一个对象弱引用的对象所对应的弱引用指针。

16、KVC实现原理

• KVC，键-值编码，使用字符串直接访问对象的属性。

• 底层实现，当一个对象调用setValue方法时，方法内部会做以下操作：

  1.检查是否存在相应key的set方法，如果存在，就调用set方法

  2.如果set方法不存在，就会查找与key相同名称并且带下划线的成员属性，如果有，则直接给成员属性赋值

  3.如果没有找到_key，就会查找相同名称的属性key，如果有就直接赋值

  4.如果还没找到，则调用valueForUndefinedKey：和setValue：forUndefinedKey：方法

17、KVO的实现原理

KVO-键值观察机制，原理如下：

• 1.当给A类添加KVO的时候，runtime动态的生成了一个子类NSKVONotifying_A，让A类的isa指针指向NSKVONotifying_A类，重写class方法，隐藏对象真实类信息

• 2.重写监听属性的setter方法，在setter方法内部调用了Foundation 的 _NSSetObjectValueAndNotify 函数

• 3._NSSetObjectValueAndNotify函数内部

  a) 首先会调用 willChangeValueForKey

  b) 然后给属性赋值

  c) 最后调用 didChangeValueForKey

  d) 最后调用 observer 的 observeValueForKeyPath 去告诉监听器属性值发生了改变 .

• 4.重写了dealloc做一些 KVO 内存释放

18、如何手动触发KVO方法

• 手动调用willChangeValueForKey和didChangeValueForKey方法

• 键值观察通知依赖于 NSObject 的两个方法: willChangeValueForKey: 和 didChangeValueForKey。在一个被观察属性发生改变之前， willChangeValueForKey: 一定会被调用，这就 会记录旧的值。而当改变发生后， didChangeValueForKey 会被调用，继而 observeValueForKey:ofObject:change:context: 也会被调用。如果可以手动实现这些调用，就可以实现“手动触发”了 有人可能会问只调用didChangeValueForKey方法可以触发KVO方法，其实是不能的，因为willChangeValueForKey: 记录旧的值，如果不记录旧的值，那就没有改变一说了

19、block和delegate的区别

• delegate运行成本低，block的运行成本高

  block出栈需要将使用的数据从栈内存拷贝到堆内存，当然对象的话就是加计数，使用完或者block置nil后才消除。delegate只是保存了一个对象指针，直接回调，没有额外消耗。就像C的函数指针，只多做了一个查表动作。

• delegate更适用于多个回调方法（3个以上），block则适用于1，2个回调时。

20、Http 和 Https 的区别？Https为什么更加安全？

• 区别

  1.HTTPS 需要向机构申请 CA 证书，极少免费。

  2.HTTP 属于明文传输，HTTPS基于 SSL/TLS进行加密传输。

  3.HTTP 端口号为 80，HTTPS 端口号为 443 。

  4.HTTPS 是加密传输，有身份验证的环节，更加安全。

• 安全

  SSL(安全套接层) TLS(传输层安全)

  以上两者在传输层之上，对网络连接进行加密处理，保障数据的完整性，更加的安全。

21、HTTPS的连接建立流程

HTTPS为了兼顾安全与效率，同时使用了对称加密和非对称加密。在传输的过程中会涉及到三个密钥：

• 服务器端的公钥和私钥，用来进行非对称加密

• 客户端生成的随机密钥，用来进行对称加密

  

如上图，HTTPS连接过程大致可分为八步:

• 1、客户端访问HTTPS连接。

  客户端会把安全协议版本号、客户端支持的加密算法列表、随机数C发给服务端。

• 2、服务端发送证书给客户端

  服务端接收密钥算法配件后，会和自己支持的加密算法列表进行比对，如果不符合，则断开连接。否则，服务端会在该算法列表中，选择一种对称算法（如AES）、一种公钥算法（如具有特定秘钥长度的RSA）和一种MAC算法发给客户端。

  服务器端有一个密钥对，即公钥和私钥，是用来进行非对称加密使用的，服务器端保存着私钥，不能将其泄露，公钥可以发送给任何人。

  在发送加密算法的同时还会把数字证书和随机数S发送给客户端

• 3、客户端验证server证书

  会对server公钥进行检查，验证其合法性，如果发现发现公钥有问题，那么HTTPS传输就无法继续。

• 4、客户端组装会话秘钥

  如果公钥合格，那么客户端会用服务器公钥来生成一个前主秘钥(Pre-Master Secret，PMS)，并通过该前主秘钥和随机数C、S来组装成会话秘钥

• 5、客户端将前主秘钥加密发送给服务端

  是通过服务端的公钥来对前主秘钥进行非对称加密，发送给服务端

• 6、服务端通过私钥解密得到前主秘钥

  服务端接收到加密信息后，用私钥解密得到前主秘钥。

• 7、服务端组装会话秘钥

  服务端通过前主秘钥和随机数C、S来组装会话秘钥。

  至此，服务端和客户端都已经知道了用于此次会话的主秘钥。

• 8、数据传输

  客户端收到服务器发送来的密文，用客户端密钥对其进行对称解密，得到服务器发送的数据。

  同理，服务端收到客户端发送来的密文，用服务端密钥对其进行对称解密，得到客户端发送的数据。

22、TCP 和 UDP的区别

• TCP：面向连接、传输可靠(保证数据正确性,保证数据顺序)、用于传输大量数据(流模式)、速度慢，建立连接需要开销较多(时间，系统资源)。

• UDP：面向非连接、传输不可靠、用于传输少量数据(数据包模式)、速度快。</