第一節總括
這一節是對Objective-C(以后簡稱OC)的簡要介紹,目的是使讀者對OC有一個概括的認識。
1.面象的讀者
在閱讀本文之前,應具備使用與C類似的編程語言(如C,C++,JAVA)的一些經驗,同時熟悉面向對象編程。
2.OC簡介
OC是以SmallTalk為基礎，建立在C語言之上，是C語言的超集。20世紀80年代早期由Brad J.Cox設計,2007年蘋果公司發布了OC2.0,并在iPhone上使用OC進行開發。
3.OC學習內容
學習的內容主要包括語法和Cocoa框架兩部分。本文主要對語法進行介紹。
4.IDE
編寫OC程序最主要的編譯環境是Xcode,它是蘋果官方提供的IDE,官網中的SDK包括Xcode,可以通過下載SDK來獲得它。但是Xcode只支持MacOSX,所以如果要在其它環境下編寫OC程序,要使用其它IDE。Linux/FreeBSD用GNUStep,Windows NT5.x(2000,XP)要先安裝cywin或mingw,然后安裝GNUStep。同時僅僅通過文本編輯器,GCC的make工具也可以用于開發。
注:如果要使用到Cocoa的話，只能在Apple公司的Xcode上。
5.框架
OC編程中主要用到的框架是Cocoa,它是MacOSX中五大API之一,它由兩個不同的框架組成FoundationKit和ApplicationKit。Foundation框架擁有100多個類,其中有很多有用的、面向數據的低級類和數據類型,如NSString,NSArray,NSEnumerator和NSNumber。ApplicationKit包含了所有的用戶接口對象和高級類。這些框架本文不做重點介紹,如果要深入了解可以去看Xcode自帶的文檔。
6.特別之處
初次接觸OC時,會發現許多和其它語言不同的地方,會看到很多的+,-,[ ,] ,@,NS等符號,這些符號在以后的編程中將經常看到,這部分內容在第二節中介紹。先熟悉一下OC的代碼:
#import"ClassA.h"
#import
intmain( int argc, const char *argv[] ) {
ClassA*c1= [[ClassAalloc]init];
ClassA*c2= [[ClassAalloc]init];
//print count
printf("ClassAcount: %i\n", [ClassAinitCount] );
ClassA*c3= [[ClassAalloc]init];
//print count again
printf("ClassA count: %i\n", [ClassA initCount] );
[c1release];
[c2release];
[c3release];
return0;
}
除了這些語言要素上的不同,OC也提供了一些很好的特性,如類別,扮演(Posing)等,這些在運行時的特性使得編程更加靈活。
7.優缺點
每一個語言都有其優缺點,OC也不例外,這就要求在選擇語言時權衡利弊。對于OC,只要善于利用它的優點,你會發現它是一個簡單,靈活,高效的語言。以下列舉了它的一些特點:
優點:類別、扮演(Posing)、動態類型、指針計算、彈性信息傳遞、不是一個過度復雜的c衍生語言、可通過Objective-c++與c++結合
缺點:沒有命名空間、沒有操作符重載、不像c++那樣復雜
第二節：對C的擴展
1.擴展名
OC是ANSI版本C的一個超集,它支持相同的C語言基本語法。與C一樣,文件分為頭文件和源文件,擴展名分別為.h和.m。如果要加入c++的語法,需要用到.mm,這里不做介紹。
.h
頭文件。頭文件包涵類的定義、類型、方法以及常量的聲明
.m
源文件。這個典型的擴展名用來定義源文件，可以同時包含C和Objective-C的代碼。
2.#import
在OC里,包含頭文件有比#include更好的方法#import。它的使用和#include相同,并且可以保證你的程序只包含相同的頭文件一次。相當于#include+ #pragma once的組合。
例如要包含Foundation框架中的Foundation.h文件,可以像下面這樣。
#import
注:每個框架有一個主的頭文件,只要包含了這個文件,框架中的所有特性都可以被使用。
3.@符號
@符號是OC在C基礎上新加的特性之一。常見到的形式有@”字符串”,%@ , @interface,@implement等。@”字符串”表示引用的字符串應該作為Cocoa的NSString元素來處理。@interface等則是對于C的擴展,是OC面向對象特性的體現。
注:這里提一個小技巧,只要看到@符號,就可以認為它是對于C的一個擴展。
4.NSLog()
在OC中用的打印函數是NSLog(),因為OC是加了一點”特殊語料”的C語言,所以也可以用printf()但是NSLog()提供了一些特性,如時間戳,日期戳和自動加換行符等,用起來更方便,所以推薦使用NSLog()。下面是兩種輸出的對比。
使用NSLog()輸出任意對象的值時,都會使用%@格式說明。在使用這個說明符時,對象通過一個名為description的方法提供自己的NSLog()格式。
下面分別是使用NSLog()和使用printf()的相應輸出:
2010-10-15 14:54:21。42610_15[1973:207] Hello World!
HelloWorld!
注:NS前綴告訴你函數來自Cocoa而不是其他工具包。
5.BOOL
BOOL是OC中的布爾類型,它和C中的bool有如下區別
BOOL
YES(1),NO(0)
bool
true(!0),false(0)
6.id
這是OC新加的一個數據類型,它是一般的對象類型,能夠存儲任何類型的方法。
7.nil
在OC中,相對于C中的NULL,用的是nil。這兩者是等價的。下面是nil的定義。
#definenil NULL
第三節：創建對象
1.接口和實現
在OC中定義一個類需要有兩個部分:接口和實現。接口文件包含了類的聲明,定義了實例變量和方法。實現文件包含了具體的函數的實現代碼。下圖顯示了一個叫 MyClass的類,它繼承自NSObject基類。類的定義總是從@interface開始到@end結束。在類名后面的是父類的名稱。實例變量被定義 在兩個花括號之間。在實例變量下面的是方法的定義。一個分號用來結束一個變量或者方法。
下面的代碼顯示了MyClass這個類的實現代碼。就像類的定義規則一樣,類實現文件也被兩個標識框起來,一個是 @implementation,還有一個是@end。這兩個指令標識符告訴編譯器程序從哪里開始編譯到哪里結束。類中的方法名稱的定義和它接口文件中的 定義是一樣的,除了實現文件中有具體的代碼以外。
@implementationMyClass
-(id)initWithString:(NSString *) aName
{
if(self = [super init]) {
countcount = 0;
data= nil;
name= [aName copy];
returnself;
}
}
+(MyClass *)createMyClassWithString: (NSString *) aName
{
return[[[self alloc] initWithString:aName] autorelease];
}
@end
當你要把一個對象保存進變量，要使用指針類型。OC同時支持強和弱變量對象。強類型對象在變量類型定義的時候包含了類名。弱對象使用id類型作為實例變量。下面的例子同時顯示了定義MyClass中的強弱兩種類型的變量
MyClass*myObject1;// Strong typing
idmyObject2;// Weak typing
2.方法
一個方法定義包含了方法類型，返回類型，一個或者多個關鍵詞，參數類型和參數名。在OC中一個類中的方法有兩種類型：實例方法，類方法。實例方法前用(-)號表明,類方法用(+)表明,通過下圖可以看到,前面有一個(-)號,說明這是一個實例方法。
在OC中，調用一個方法相當于傳遞一個消息，這里的消息指的是方法名和參數。所有的消息的分派都是動態的，這個體現了OC的多態性。消息調用的方式是使用方括號。如下面的例子中，向myArray對象發送insertObject:atIndex:這個消息。
[myArrayinsertObject:anObj atIndex:0];
這種消息傳遞允許嵌套
[[myAppObjectgetArray] insertObject:[myAppObject getObjectToInsert] atIndex:0];
前面的例子都是把消息傳遞給實例變量，你也可以把消息傳遞給類本身。這時要用類方法來替代實例方法 。你可以 把他想象成靜態C++類（當然不完全相同）。
類方法的定義只有一個不一樣那就是用加號（+）代替減號（-）。下面就是使用一個類方法。
NSMutableArray*myArray = nil;// nil is essentially the same as NULL
//Create a new array and assign it to the myArray variable.
myArray =[NSMutableArray arrayWithCapacity:0];
3.屬性
屬性提供了比方法更方便的訪問方式。通過property標識符來替代getter和setter方法。使用方法就是在類接口文件中用@property標識符，后面跟著變量的屬性，包括 copy, tetain, assign ,readonly , readwrite,nonatomic，然后是變量名。同時在實現文件中用@synthesize標識符來取代getter和setter方法。
@propertyBOOL flag;
@property(copy) NSString* nameObject;
//Copy the object during assignment.
@property(readonly) UIView* rootView;// Create only a getter method
接口文件中使用@property
@synthesizeflag,nameObject,rootView;
實現文件中使用@synthesize
屬性的另一個好處就是，可以使用點（.）語法來訪問，如下所示：
myObject.flag= YES;
CGRectviewFrame = myObject.rootView.frame;
第四節：繼承
繼承的語法如下，冒號后的標識符是需要繼承的類。
@interfaceCircle : NSObject
1.不支持多繼承
要注意的是OC只支持單繼承，如果要實現多繼承的話，可以通過類別和協議的方式來實現，這兩種方法將在后面進行介紹。
2.Super關鍵字
OC提供某種方式來重寫方法，并且仍然調用超類的實現方式。當需要超類實現自身的功能，同時在前面或后面執行某些額外的工作時，這種機制非常有用。為了調用繼承方法的實現，需要使用super作為方法調用的目標。下面是代碼示例：
@implementationCircle
-(void)setFillColor:(ShapeColor) c
{
if(c== kRedColor){
c= kGreenColor;
}
[supersetFillColor: c];
}
@end
Super來自哪里呢？它既不是參數也不是實例變量，而是由OC編譯器提供的某種神奇功能。向super發送消息時，實際上是在請求OC向該類的超類發送消息。如果超類中沒在定義該消息，OC將按照通常的方式在繼承鏈中繼續查找對應的消息。
第五節：對象初始化
1.分配與初始化
對象的初始化有兩種方法：一種是[類名new], 第二種是[[類名 alloc]init]。這兩種方法是等價的，不過，通常的Cocoa慣例是使用alloc和init,而不使用new.一般情況下，Cocoa程序員只是在他們不具備足夠的水平來熟練使用alloc和init方法時，才將new作為輔助方法使用。
[[類名alloc]init]有兩個動作。alloc是分配動作，是從操作系統獲得一塊內存并將其指定為存放對象的實例變量的位置。同時，alloc方法還將這塊內存區域全部初始化為0。與分配動作對應的是初始化。有如下兩種初始化寫法。
Car *car =[[Class alloc] init];
寫法1
Car*car = [Car alloc];
[carinit];
寫法2
應該使用第一種寫法，因為init返回的對象可能不是以前的那個。
2.編寫初始化方法
下面是一段初始化的代碼
-(id)init
{
if(self = [superinit]){
engine = [Enginenew];
…
}
}
使用self= [super init]的作用是使超類完成它們自己的初始化工作。同時因為init可能返回的是不同的對象，實例變量所在的內存位置到隱藏的self參數之間的跳離又是固定的，所以要這樣使用。
注：這部分可以參考書[1]144頁。
第六節：協議
這里的協議是正式協議，相對的還有非正式協議，這在類別一節中有介紹。正式協議是一個命名的方法列表。它要求顯式地采用協議。采用協議意味著要實現協議的所有方法。否則，編譯器會通過生成警告來提醒你。
1.聲明協議
@protocolNSCopying
-(id)copyWithZone：（NSZone*)zone;
@end
2.采用協議
@interface Car :NSObject
{
// instancevariables
}
@end
協議可以采用多個，并且可以按任意順序列出這些協議，沒有什么影響。
3.OC 2.0的新特性
OC2.0增加了兩個新的協議修飾符：@optional和@required,因此你可以像下面這樣編寫代碼：
@protocolBaseballPlayer
-(void)drawHugeSalary;
@optional
-(void)slideHome;
-(void)catchBall;
@required
-(void)swingBat;
@end
因此，一個采用BaseballPlayer協議的類有兩個要求實現的方法：-drawHugeSalary和-swingBat,還有3個不可選擇實現的方法：slideHome,catchBall和throwBall。
第七節：委托
Cocoa中的類經常使用一種名為委托（delegate）的技術，委托是一種對象，另一個類的對象會要求委托對象執行它的某些操作。常用的是，編寫委托 對象并將其提供給其他一些對象，通常是提供給Cocoa生成的對象。通過實現特定的方法，你可以控制Cocoa中的對象的行為。
通過下面的例子，可以更清楚地理解委托的實現原理。其中A對象需要把一些方法委托給其它對象來實現，例子中就是對象B，B實現了含A對象特定方法的協議ADelegate，從而可以在B中實現A委托的方法。
@protocolADelegate
-(void)aDelegateMethod;
……
@end
@interfaceA : NSObject {
……
iddelegate;
}
@property(readwrite, assign)
iddelegate;
……
@end
@implementationA
@synthesizedelegate;
-(void)aMethod{
[delegateaDelegateMethod];
……
}
@end
A類
@interfaceB : NSObject
@end
@implementationB
-(id)init {
……
[[AsharedA] setDelegate:self];
}
-(void)aDelegateMethod{//B中實現A委托的方法
……
}
…
@end
B類
注：實現委托還可以使用類別，在第八節中將做介紹
第八節： 類別
類別允許你在現有的類中加入新功能，這些類可以是框架中的類，并且不需要擴充它。
1.聲明類別
@interfaceNSString (NumberConvenience)
-(NSNumber *)lengthAsNumber;
@end
該聲明表示，類別的名稱是NumberConvenience，而且該類別將向NSString類中添加方法。
2.實現類別
@implementationNSString (NumberConvenience)
-(NSNumber*) lengthAsNumber
{
unsigned intlength = [self length];
return([NSNumber numberWithUnsignedInt: length]);
}
@end
3.局限性
類別有兩方面的局限性。第一，無法向類中添加新的實例變量。類別沒有位置容納實例變量。第二，名稱沖突，即類別中的方法與現有的方法重名。當發生名稱沖突時，類別具有更高的優先級。這點可以通過增加一個前綴的方法解決。
4.非正式協議和委托類別
實現委托除了第七節中應用協議的方式，還可以使用類別。具體做法就是把委托對象要實現的方法聲明為一個NSObject的類別。如下面的代碼所示:
@interfaceNSObject(NSSomeDelegateMethods)
-(void)someMethod;
…
@end
通過將這些方法聲明為NSObject的類別，使得只要對象實現了委托方法，任何類的對象都可以成為委托對象。創建一個NSObject的類別稱為“創建 一個非正式協議”。非正式協議只是一種表達方式，它表示“這里有一些你可能想實現的方法”,第六節介紹的協議可以叫做正式協議。
非正式協議的作用類似于使用許多@optional的正式協議，并且前者正逐漸被后者所代替。
5.選擇器
選擇器只是一個方法名稱，它以OC運行時使用的特殊方式編碼，以快速執行查詢。你可以使用@selector()預編譯指令指定選擇器，其中方法名位于圓括號中。如一個類中setEngine:方法的選擇器是：@selector(setEngine:)。
因為選擇器可以被傳遞，可以作為方法的參數使用，甚至可以作為實例變量存儲。這樣可以生成一些非常強大和靈活的構造。
第九節：Posing
Posing有點像類別，但不太一樣。它允許你擴充一個類，并且全面性地扮演(pose)這個超類。例如：你有一個擴充NSArry的 NSArrayChild對象。如果你讓NSArrayChild扮演NSArry,則在你的代碼中所有的NSArray都會自動被替代為 NSArrayChild.
@interfaceFractionB: Fraction
-(void)print;
@end
@implementationFractionB
-(void)print {
printf("(%i/%i)", numerator, denominator );
}
@end
Fraction.m
intmain( int argc, const char *argv[] ) {
Fraction*frac = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];
//print it
printf("The fraction is: " );
[fracprint];
printf("\n" );
//make FractionB pose as Fraction
[FractionBposeAsClass: [Fraction class]];
Fraction*frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];
//print it
printf("The fraction is: " );
[frac2print];
printf("\n" );
//free memory
[fracrelease];
[frac2release];
return0;
}
Main.m
Thefraction is: 3/10
Thefraction is: (3/10)
輸出
這個程序的輸出中，第一個fraction會輸出3/10,而第二個會輸出（3/10)，這是FractionB中實現的方式。poseAsClass這個方法是NSObject的一部分，它允許子類扮演超類。
第十節：動態識別 （Dynamictypes)
下面是應用動態識別時所用到的方法:
-(BOOL)isKindOfClass:classObj
是否是其子孫或一員
-(BOOL)isMemberOfClass:classObj
是否是其一員
-(BOOL)respondsToSelector:selector
是否有這種方法
+(BOOL)instancesRespondToSelector:selector
類的對象是否有這種方法
-(id)performSelector:selector
執行對象的方法
通過下面的代碼可以更清楚地理解動態類型的使用：
import"Square.h"
#import"Rectangle.h"
#import
“intmain( int argc, const char *argv[] ) {
Rectangle*rec = [[Rectangle alloc] initWithWidth: 10 height: 20];
Square*sq = [[Square alloc] initWithSize: 15];
//isMemberOfClass
//true
if( [sq isMemberOfClass: [Square class]] == YES ) {
printf("square is a member of square class\n" );
}
//false
if( [sq isMemberOfClass: [Rectangle class]] == YES ) {
printf("square is a member of rectangle class\n" );
}
//false
if( [sq isMemberOfClass: [NSObject class]] == YES ) {
printf("square is a member of object class\n" );
}
//isKindOfClass
//true
if( [sq isKindOfClass: [Square class]] == YES ) {
printf("square is a kind of square class\n" );
}
//true
if( [sq isKindOfClass: [Rectangle class]] == YES ) {
printf("square is a kind of rectangle class\n" );
}
//true
if( [sq isKindOfClass: [NSObject class]] == YES ) {
printf("square is a kind of object class\n" );
}
//respondsToSelector
//true
if( [sq respondsToSelector: @selector( setSize: )] == YES ) {
printf("square responds to setSize: method\n" );
}
//false
if( [sq respondsToSelector: @selector( nonExistant )] == YES ) {
printf("square responds to nonExistant method\n" );
}
//true
if( [Square respondsToSelector: @selector( alloc )] == YES ) {
printf("square class responds to alloc method\n" );
}
//instancesRespondToSelector
//false
if( [Rectangle instancesRespondToSelector: @selector( setSize: )] ==YES ) {
printf("rectangle instance responds to setSize: method\n" );
}
//true
if( [Square instancesRespondToSelector: @selector( setSize: )] ==YES ) {
printf("square instance responds to setSize: method\n" );
}
//free memory
[recrelease];
[sqrelease];
return0;
}”
輸出：
squareis a member of square class
squareis a kind of square class
squareis a kind of rectangle class
squareis a kind of object class
squareresponds to setSize: method
squareclass responds to alloc method
squareinstance responds to setSize: method
第十一節：參考內容與延伸閱讀
[1]：《LearnObjective-C on the Mac》MarkDalrymple , Scott Knaster
[2]：《Programmingin Objective-C》SteveKochan
[3]：http://www.otierney.net/objective-c.html.en
[4]：http://cocoadevcentral.com/d/learn_objectivec/
