0x01 - 概览

蓝牙技术最初由爱立信创制。技术始于爱立信公司的1994方案，它是研究在移动电话和其他配件间进行低功耗、低成本无线通信连接的方法。发明者希望为设备间的通讯创造一组统一规则（标准化协议），以解决用户间互不兼容的移动电子设备。从早期的1.0到目前最新的5.0版本，中间经过了十几年的发展。我们这里着重关注的是蓝牙4.0以及4.0之后的规范，蓝牙4.0于2010年7月7号推出，4.0之前的蓝牙统称为经典蓝牙，4.0之后又加入了低功耗功能并且有效的传输距离拓展到了最大的60米。

关键概念

谈到蓝牙，很容易让人联想到蓝牙穿戴设备，好像听起来更靠近硬件层一些。苹果其实对iOS和OSX上的蓝牙已做了一层很好的封装，看过CoreBluetooth Framework的大致API之后，基本上就将其流程明白个大概。难点在于理解其工作模式和理清一些关键概念，比如Peripehral, Central, Service, characteristics等等，不要被这些陌生的单词吓到，网络协议的应用大多脱不了CS的架构模型，这里和大家一起对照传统的Client/Server架构来梳理下iOS和OSX上CoreBluetooth的重要知识点。我画了一张图，方便大家一目了然的明白CoreBluetooth的工作原理。

0x00 - 前言

对于蓝牙来说，如果不设置相关的后台运行许可，那么在程序退到后台的时候是系统是不允许做蓝牙的相关操作的。

这一节讲讲外接设备(Peripheral)，主要是关于CBPeripheralManager这个类的使用。

0x00 - overview

常见名称和缩写

MFI: make for ipad ,iphone, itouch 专们为苹果设备制作的设备

BLE: buletouch low energy，蓝牙4.0设备因为低耗电，所以也叫做BLE

困扰了几天的问题终于得到解决了，感谢 github，感谢开源~

在这里记录下遇到的问题，算是记录也避免他人少走一些弯路。

1.设置假的间距，我们在tableviewcell的contentView上添加一个view，比如让其距离上下左右的距离都是10；这个方法是最容易想到的；

Part 0

看以下习题前可以先看看下面的别人整理好的面试题：

iOSInterviewQuestions【强烈推荐看】

Part 1

习题来自：iOS-InterviewQuestion-collection

0x01 内存管理

@autoreleasrPool 的释放时机？

在没有手加Autorelease Pool的情况下，Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的，而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop

参考：

幕背后的Autorelease

Autorelease对象的释放时机

arc 内存管理要点

自动引用计（ARC）数应该遵循的原则?

不能使用 retain/release/retainCount/autorelease

不能使用 NSAllocateObject/NSDeallocateObject

须遵守内存管理的方法命名规则

不要显示调用dealloc

使用 @autorelease 块代替NSAutoreleasePool

不能使用区域（NSZone）

对象型变量不能作为C语言结固体的成员

显示转换“id”和”void *”

参考：

OC内存管理教程之ARC(二)——自动引用计数规则

访问__weak修饰的变量，是否已经被注册在了 @autoreleasePool 中？为什么？

在访问 __weak 修饰的变量时，实际上必定会访问注册到 Autorelease Pool 的对象。如下来年两段代码是相同的效果：

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id __weak obj1 = obj0;
NSLog(@"class=%@", [obj1 class]);
// 等同于：
id __weak obj1 = obj0;
id __autoreleasing tmp = obj1;
NSLog(@"class=%@", [tmp class]);

为什么会这样呢？因为 __weak 修饰符只持有对象的弱引用，而在访问对象的过程中，该对象有可能被废弃，如果把被访问的对象注册到 Autorelease Pool 中，就能保证 Autorelease Pool 被销毁前对象是存在的。

参考：

arc 内存管理要点

ARC 的 retainCount 怎么存储的？

the reference counts for most objects are stored in hash tables. Have a look at the _objc_rootRetain function in runtime/objc-arr.mm

参考：

Where is the retain count stored for NSObjects in Objective C

简要说一下 @autoreleasePool 的数据结构

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AutoreleasePoolPage {
    magic_t const magic;
    id *next;
    pthread_t const thread;
    AutoreleasePoolPage * const parent;
    AutoreleasePoolPage *child;
    uint32_t const depth;
    uint32_t hiwat;
}

magic用来校验AutoreleasePoolPage结构是否完整；

next指向第一个可用的地址；

thread指向当前的线程；

parent指向父类

child指向子类

参考：

深入理解@autoreleasepool

__weak 和 _Unsafe_Unretain 的区别

weak与unsafe_unretained的区别在于，weak会将被释放指针赋值为nil，而unsafe_unretained则会成为野指针。

为什么已经有了 ARC ,但还是需要 @AutoreleasePool 的存在？

ARC 并不是舍弃了 @autoreleasepool，而是在编译阶段帮你插入必要的 retain/release/autorelease 的代码调用。

所以，跟你想象的不一样，ARC 之下依然是延时释放的，依然是依赖于 NSAutoreleasePool，跟非 ARC 模式下手动调用那些函数本质上毫无差别，只是编译器来做会保证引用计数的正确性。

__weak 属性修饰的变量，如何实现在变量没有强引用后自动置为 nil

runtime 对注册的类， 会进行布局，对于 weak 对象会放入一个 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 dealloc，假如 weak 指向的对象内存地址是a，那么就会以a为键， 在这个 weak 表中搜索，找到所有以a为键的 weak 对象，从而设置为 nil。

说一下对 retain,copy,assign,weak,_Unsafe_Unretain 关键字的理解

assign表明 setter 仅仅是一个简单的赋值操作，通常用于基本的数值类型，例如CGFloat和NSInteger。

weak表明属性定义了一个非拥有者关系。当给属性设定一个新值的时候，这个值不会进行 retain，旧值也不会进行 release， 而是进行类似 assign 的操作。不过当属性指向的对象被销毁时，该属性会被置为nil。

strong表明属性定义一个拥有者关系。当给属性设定一个新值的时候，首先这个值进行 retain ，旧值进行 release ，然后进行赋值操作。

copy类似于 strong，不过在赋值时进行 copy 操作而不是 retain 操作。通常在需要保留某个不可变对象（NSString最常见），并且防止它被意外改变时使用。

unsafe_unretained的语义和 assign 类似，不过是用于对象类型的，表示一个非拥有(unretained)的，同时也不会在对象被销毁时置为nil的(unsafe)关系。

参考：

Objective-C 内存管理——你需要知道的一切

NSString属性什么时候用copy，什么时候用strong?

ARC 在编译时做了哪些工作

根据代码执行的上下文语境，在适当的位置插入 retain，release

ARC 在运行时做了哪些工作

待查~

函数返回一个对象时，会对对象 autorelease 么？为什么？

参考 arc 内存管理要点 这篇。

说一下什么是 悬垂指针？什么是 野指针?

悬垂指针（dangling pointer）一般是说指向已经被释放的自由区内存（free store）的指针，野指针（wild pointer）则一般是未经初始化的指针。前者曾经有效过，后者从未有效过。

参考：

悬垂指针（Dangling pointer）和野指针（Wild pointer）

内存管理默认的关键字是什么？

strong

内存中的5大区分别是什么？

内存5大区:堆,栈,方法区,全局区,常量区
栈:不需要手动管理内存,会自动清理栈中的内存
堆: 需要手动管理内存
静态区:又称全局区
常量区: 储存常量的地方
方法区: 存放函数体的二进制代码

是否了解 深拷贝 和 浅拷贝 的概念，集合类深拷贝如何实现？

深拷贝是内存拷贝，指向的是不同的内存
浅拷贝是指针拷贝，指向的是同一块内存

集合类深拷贝是通过归档、解档实现。

BAD_ACCESS 在什么情况下出现?

• 访问了野指针，比如对一个已经释放的对象执行了release、访问已经释放对象的成员变量或者发消息。
• 死循环

0x02 Runtime

类对象的数据结构？

Objective-C类是由Class类型来表示的，它实际上是一个指向objc_class结构体的指针。它的定义如下：

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typedef struct objc_class *Class;

查看objc/runtime.h中objc_class结构体的定义如下：

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struct objc_class {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
#if !__OBJC2__
    Class super_class                   	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 父类
    const char *name                      	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类名
    long version                          	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类的版本信息，默认为0
    long info                            	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 类信息，供运行期使用的一些位标识
    long instance_size                   	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 该类的实例变量大小
    struct objc_ivar_list *ivars         	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 该类的成员变量链表
    struct objc_method_list **methodLists 	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 方法定义的链表
    struct objc_cache *cache              	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 方法缓存
    struct objc_protocol_list *protocols 	OBJC2_UNAVAILABLE;	// 协议链表
#endif
} OBJC2_UNAVAILABLE;

在这个定义中，下面几个字段是我们感兴趣的

1. isa：需要注意的是在Objective-C中，所有的类自身也是一个对象，这个对象的Class里面也有一个isa指针，它指向metaClass(元类)，我们会在后面介绍它。
2. super_class：指向该类的父类，如果该类已经是最顶层的根类(如NSObject或NSProxy)，则super_class为NULL。
3. cache：用于缓存最近使用的方法。一个接收者对象接收到一个消息时，它会根据isa指针去查找能够响应这个消息的对象。在实际使用中，这个对象只有一部分方法是常用的，很多方法其实很少用或者根本用不上。这种情况下，如果每次消息来时，我们都是methodLists中遍历一遍，性能势必很差。这时，cache就派上用场了。在我们每次调用过一个方法后，这个方法就会被缓存到cache列表中，下次调用的时候runtime就会优先去cache中查找，如果cache没有，才去methodLists中查找方法。这样，对于那些经常用到的方法的调用，但提高了调用的效率。
4. version：我们可以使用这个字段来提供类的版本信息。这对于对象的序列化非常有用，它可是让我们识别出不同类定义版本中实例变量布局的改变。

参考：

Objective-C Runtime 运行时之一：类与对象

实例对象的数据结构？

实例对象都是一个id类型的对象，查看objc.h中对id的描述：

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#if !OBJC_TYPES_DEFINED
/// An opaque type that represents an Objective-C class.
typedef struct objc_class *Class;

/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    Class _Nonnull isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;
#endif

查看源文件，可以看出id其实就是一个指向objc_object结构体指针，它包含一个Class isa 成员。所以实例对象的数据结构实际上就是一个Class的数据结构。

元类对象的数据结构?

meta-class 是 Class 对象的类。每个 Class 都有个不同的自己的 meta-class（因此每个 Class 都可以有一个自己不同的方法列表）。也就是说每个类的 Class 不完全相同。

参考：

Objective-C 中的 Meta-class 是什么？

Category 的实现原理？以及如何实现添加一个属性？

参考：

从源码解读Category实现原理

深入理解Objective-C：Category

如何运用 Runtime 字典转模型？

参考：

利用运行时(runtime)字典转模型

简单的版本如上，其他还有一些关键字的不能作为key值得还要映射一下的。还有嵌套的等等其他的要考虑。

Category 有哪些用途？

1）无需创建继承类，实现对已有类扩展。并且可以被扩展的类的所有子类自动继承。

2）可以用来修复没有源码类的bug。

3）对于一个类多个开发人员维护的情况，可以根据不同用途创建不同分类。

注意点：

1）不能在分类中重写系统方法，因为会把系统的功能给覆盖掉，而且分类中不能调用super。但是，这种情况可以用来修复，没有源码的类中方法有Bug的情况。

Category 和 Extension 有什么区别？

1)Category 的加载在运行时，Extension 的加载在编译时。

2) Extension 不能给没有源码的类添加方法。

3) Extension 是一个匿名的 Category 。

说一下 Method Swizzling? 说一下在实际开发中你在什么场景下使用过?

参考：

Method Swizzling

关于Method Swizzling踩过的坑，

参考这里

Method Swizzling

如何实现动态添加方法和属性？

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//动态创建类
Class person = objc_allocateClassPair([NSObject class], "Person", 0);
//添加变量
class_addIvar(person, "name", sizeof(NSString *), 0, "@");
//添加函数  sayHi
class_addMethod(person, @selector(sayHi:), (IMP)sayHi, "v@:");
objc_registerClassPair(person);
//初始化一个person对象
id Tom = [[person alloc] init];
[Tom setValue:@"Tom" forKey:@"name"];
[Tom sayHi:@"Jeck"];

上述代码，我们通过objc_allocateClassPair()创建了一个继承NSObject的person的子类，然后通过objc_registerClassPair()这个函数注册了person类，下面我们就可以使用这个类了，使用之前我们在给person类中添加一个name属性和sayHi:方法，分别通过class_addIvar()和class_addMethod()来添加，接下来我们要实现我们添加的sayHi:方法，如下：

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//这个函数必须写，要不然xcode会报错，实际运行的时候，这个函数是不会调用的
-(void)sayHi:(NSString *)name
{
    
}

//运行的时候，会调用这个方法
static void sayHi(id self, SEL _cmd, NSString *name)
{
    Ivar n = class_getInstanceVariable([self class], "name");
    id a = object_getIvar(self, n);
    NSLog(@"hello %@,my name is %@",name,a);
}

static void sayHi(id self, SEL _cmd, NSString *name)这个就是我们运行时候调用的方法，其中self使我们使用person创建的对象Tom,_cmd是调用的方法名，name就是传过来的参数，如果有多个参数，可以写成static void sayHi(id self, SEL _cmd, NSString *name,...)省略号可以填写你愿意添加的参数。

这样我们就利用runtime动态的创建了一个person类，包括了name属性和sayHi:方法，运行如结果如下：

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RunTimeDemo[46329:7242266] hello Jeck,my name is Tom

参考：

runtime常用方法

说一下对 isa 指针的理解， 对象的isa 指针指向哪里？（注意区分不同对象）

网上有2种说法：

1）isa 是指向元类的指针，不了解元类的可以看 Objective-C 中的 Meta-class 是什么？

2) 任何直接或间接继承了NSObject的类，它的实例对象(instacne objec)中都有一个isa指针，指向它的类对象(class object)。这个类对象(class object)中存储了关于这个实例对象(instace object)所属的类的定义的一切：包括变量，方法，遵守的协议等等。

参考：

Objective-C内存布局

Objective-C 中的 Meta-class 是什么？

Obj-C 中的类信息存放在哪里？

类方法存储在元类。

当前类的信息都在 data 里。看看源码就知道了。

一个 NSObject 对象占用多少内存空间？

通过 size_t class_getInstanceSize ( Class cls )接口可以获取NSObject 对象占用内存空间大小。

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size_t z = class_getInstanceSize([NSObject class]);

//输出 
(lldb) p z
(size_t) $0 = 8

单位是 byte

说一下对 class_rw_t 的理解？

rw代表可读可写。

ObjC 类中的属性、方法还有遵循的协议等信息都保存在 class_rw_t 中：

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struct class_rw_t {  
    uint32_t flags;
    uint32_t version;

    const class_ro_t *ro;

    method_array_t methods;
    property_array_t properties;
    protocol_array_t protocols;

    Class firstSubclass;
    Class nextSiblingClass;
};

其中还有一个指向常量的指针 ro，其中存储了当前类在编译期就已经确定的属性、方法以及遵循的协议

参考：

深入解析 Objective-C 中方法的结构

说一下对 class_ro_t 的理解？

储了当前类在编译期就已经确定的属性、方法以及遵循的协议。

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struct class_ro_t {  
    uint32_t flags;
    uint32_t instanceStart;
    uint32_t instanceSize;
    uint32_t reserved;

    const uint8_t * ivarLayout;

    const char * name;
    method_list_t * baseMethodList;
    protocol_list_t * baseProtocols;
    const ivar_list_t * ivars;

    const uint8_t * weakIvarLayout;
    property_list_t *baseProperties;
};

参考：

深入解析 Objective-C 中方法的结构

说一下 Runtime 消息解析和转发

先看一下流程图：

1、根据 text 和字体大小返回 size

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CGSize topTilteSize = [KGCommonTools sizeForString:topTilte.text font:topTilte.font];

2、ceil(xx)函数

函数名: ceil

用 法: double ceil(double x);

功 能: 返回大于或者等于指定表达式的最小整数

头文件:math.h

3、UIButton 的一个分类，扩大 button 本身的点击响应范围

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#import <UIKit/UIKit.h>
#import <objc/runtime.h>

@interface UIButton (EnlargeEdge)

- (void)setEnlargeEdge:(CGFloat)size;

- (void)setEnlargeEdgeWithTop:(CGFloat)top bottom:(CGFloat)bottom left:(CGFloat)left right:(CGFloat)right;

@end

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#import "UIButton+EnlargeEdge.h"

@implementation UIButton (EnlargeEdge)

static char topNameKey;
static char leftNameKey;
static char rightNameKey;
static char bottomNameKey;

- (void)setEnlargeEdge:(CGFloat)size
{
    objc_setAssociatedObject(self, &topNameKey, [NSNumber numberWithFloat:size], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &leftNameKey, [NSNumber numberWithFloat:size], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &rightNameKey, [NSNumber numberWithFloat:size], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &bottomNameKey, [NSNumber numberWithFloat:size], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (void)setEnlargeEdgeWithTop:(CGFloat)top bottom:(CGFloat)bottom left:(CGFloat)left right:(CGFloat)right
{
    objc_setAssociatedObject(self, &topNameKey, [NSNumber numberWithFloat:top], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &leftNameKey, [NSNumber numberWithFloat:left], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &rightNameKey, [NSNumber numberWithFloat:right], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
    objc_setAssociatedObject(self, &bottomNameKey, [NSNumber numberWithFloat:bottom], OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC);
}

- (CGRect)enlargedRect
{
    NSNumber *topEdge = objc_getAssociatedObject(self, &topNameKey);
    NSNumber *leftEdge = objc_getAssociatedObject(self, &leftNameKey);
    NSNumber *rightEdge = objc_getAssociatedObject(self, &rightNameKey);
    NSNumber *bottomEdge = objc_getAssociatedObject(self, &bottomNameKey);
    
    if (topEdge && bottomEdge && leftEdge && rightEdge) {
        return CGRectMake(self.bounds.origin.x - leftEdge.floatValue,
                          self.bounds.origin.y - topEdge.floatValue,
                          self.bounds.size.width + leftEdge.floatValue + rightEdge.floatValue,
                          self.bounds.size.height + topEdge.floatValue + bottomEdge.floatValue);
    } else {
        return self.bounds;
    }
}

- (BOOL)pointInside:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
{
    CGRect rect = [self enlargedRect];
    if (CGRectEqualToRect(rect, self.bounds)) {
        return [super pointInside:point withEvent:event];
    }
    return CGRectContainsPoint(rect, point) ? YES : NO;
}

//Should Not Override hitTest: directly!

//- (UIView *)hitTest:(CGPoint)point withEvent:(UIEvent *)event
//{
//    CGRect rect = [self enlargedRect];
//    if (CGRectEqualToRect(rect, self.bounds))
//    {
//        return [super hitTest:point withEvent:event];
//    }
//    return CGRectContainsPoint(rect, point) ? self : nil;
//}


@end

使用：

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[cell.downloadBtn setEnlargeEdgeWithTop:15 bottom:15 left:7.5 right:15]; // 扩大点击范围

参考链接：

iOS事件响应链中Hit-Test View的应用

4、解决阴影和圆角不能同时共存的问题

参考：

如何让阴影和圆角同时实现

5.

关于 Method Swizzling 其实已经算是挺熟悉了的，但今天在用的时候遇到了一个坑，觉得还是有必要记录一下的。