在iOS开发中，关联对象（Associated Objects）是一种利用运行时（runtime）机制为Objective-C对象动态添加属性的方法。当我们想要扩展一个类的功能，比如给一个类别（Category）添加属性，而又无法通过传统的继承或KVC（Key-Value Coding）实现时，关联对象就显得尤为重要。本文将深入探讨关联对象的工作原理、使用方式以及内存管理策略。
我们来看一下`objc_setAssociatedObject`这个函数，它是设置关联对象的关键接口。这个函数接收四个参数：需要关联的对象、作为键的指针、要关联的值以及内存管理策略。内存管理策略定义了如何处理关联对象的生命周期，包括弱引用（OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN）、非原子性强引用（OBJC_ASSOCIATION_RETAIN_NONATOMIC）和复制（OBJC_ASSOCIATION_COPY）等。
在`objc_setAssociatedObject`的内部，实际的关联操作发生在`_object_set_associative_reference`函数中。这个函数首先会根据提供的内存管理策略决定如何保留新的值，然后获取对象的地址，并在全局的关联对象管理器（AssociationsManager）中查找是否存在与该对象关联的映射表。如果找到，说明对象已经有关联的对象，那么会更新或移除原有的关联；如果没有找到，就会创建一个新的映射表。
关联对象的存储方式不是直接添加到对象的实例变量中，而是通过哈希表存储在一个全局的数据结构中。这样做的好处是可以避免修改类的结构，同时提供了灵活性，允许为任何对象添加属性，即使这些对象可能来自系统库或者无法修改的第三方框架。
在内存管理方面，关联对象遵循与Objective-C对象相同的规则。例如，如果选择了OBJC_ASSOCIATION_RETAIN策略，当关联的对象被释放时，关联的值也会被自动释放。这使得我们可以安全地处理对象的生命周期，而无需手动管理这些额外的属性。
关联对象在实际开发中的应用广泛，例如，我们可以通过关联对象为UIViewController添加自定义的属性，或者在分类中为NSArray或NSDictionary添加额外的功能。但需要注意的是，虽然关联对象方便且强大，但过度使用可能会导致内存泄漏或性能问题，因此应当谨慎使用。
iOS的关联对象提供了一种强大的手段来扩展类的功能，通过运行时系统动态添加属性，而不必修改类的源代码。理解关联对象的工作原理和内存管理策略对于优化代码和避免潜在问题至关重要。在实际项目中，开发者应根据需求合理运用关联对象，保持代码的清晰性和效率。
