学习Objective-C：入门手册

学习Objective-C：入门手册

Objective-C是一种简单的计算机语言，设计为可以支持真正的面向对象编程。Objective-C通过提供类定义，方法以及属性的语法，还有其他可以提高类的动态扩展能力的结构等，扩展了标准的ANSI C语言。类的语法和设计主要是基于Smalltalk，最早的面向对象编程语言之一。

如果你以前使用过其他面向对象编程语言，那么下面的信息可以帮助你学习Objective-C的基本语法。许多传统的面向对象概念，例如封装，继承以及多态，在Objective-C中都有所体现。这里有一些重要的不同，但是这些不同在这文章会表现出来，而且如果你需要还有更多详细的信息存在。

如果你从来没有使用任何编程语言编过程序，那么你至少需要在开始之前，对相关概念进行一些基础的了解。对象的使用和对象对象架构是iPhone程序设计的基础，理解他们如何交互对创建你的程序非常重要。想了解面向对象概念的，请参看使用Objective-C进行面向对象编程。此外，参看Cocoa基础指南可以获得Cocoa中的面向对象设计模式的信息。

想了解更多Objective-C语言和语法的细节介绍，请参看Objective-C 2.0编程语言。

Objective-C: C的超集

Objective-C是ANSI版本C编程语言的超集，支持C的基本语法。在C代码中，你定义头文件和源代码文件，从代码实现细节分离公共声明。Objective-C头文件使用的文件名列在表1中。

表1 Objective-C代码的文件扩展名

扩展名	内容类型
.h	头文件。头文件包含类，类型，函数和常数的声明。
.m	源代码文件。这是典型的源代码文件扩展名，可以包含Objective-C和C代码。
.mm	源代码文件。带有这种扩展名的源代码文件，除了可以包含Objective-C和C代码以外还可以包含C++代码。仅在你的Objective-C代码中确实需要使用C++类或者特性的时候才用这种扩展名。

当你需要在源代码中包含头文件的时候，你可以使用标准的#include编译选项，但是Objective-C提供了更好的方法。#import选项和#include选项完全相同，只是它可以确保相同的文件只会被包含一次。Objective-C的例子和文档都倾向于使用#import，你的代码也应该是这样的。

字符串

作为C语言的超集，Objective-C支持C语言字符串方面的约定。也就是说，单个字符被单引号包括，字符串被双引号包括。然而，大多数Objective-C通常不使用C语言风格的字符串。反之，大多数框架把字符串传递给NSString对象。NSString类提供了字符串的类包装，包含了所有你期望的优点，包括对保存任意长度字符串的内建内存管理机制，支持Unicode，printf风格的格式化工具，等等。因为这种字符串使用的非常频繁，Objective-C提供了一个助记符可以方便地从常量值创建NSString对象。要使用这个助记符，你需要做的全部事情，是在普通的双引号字符串前放置一个@符号，如下面的例子所示：

NSString*  myString = @"My String/n";
NSString*  anotherString = [NSString stringWithFormat:@"%d %s", 1, @"String"];

// 从一个C语言字符串创建Objective-C字符串
NSString*  fromCString = [NSString stringWithCString:"A C string" encoding:NSASCIIStringEncoding];

类

如同所有其他的面向对象语言，类是Objective-C用来封装数据，以及操作数据的行为的基础结构。对象就是类的运行期间实例，它包含了类声明的实例变量自己的内存拷贝，以及类成员的指针。Objective-C的类规格说明包含了两个部分：接口和实现。接口部分包含了类声明和实例变量的定义，以及类相关的方法。实现部分包含了类方法的实际代码。图1展现了声明一个叫做MyClass的类的语法，这个类继承自NSObject基础类。类声明总是由@interface编译选项开始，由@end编译选项结束。类名之后的（用冒号分隔的）是父类的名字。类的实例（或者成员）变量声明在被大括号包含的代码块中。实例变量块后面就是类声明的方法的列表。每个实例变量和方法声明都以分号结尾。

图1 类声明

列表1展现了前面例子中MyClass类的实现。类同与类声明，类实现的位置也由两个编译选项确定，@implementation和@end。这些选项给编译器提供了要将方法和对应类联系起来，所需的范围信息。因此方法的定义和接口中对应的声明是匹配的，只是多了个代码块而已。

列表1 类实现

@implementation MyClass
    
- (id)initWithString:(NSString *) aName
{
    if (self = [super init]) {
        count count = 0;
        data = nil;
        name = [aName copy];
        return self;
    }
}
  
+ (MyClass *)createMyClassWithString: (NSString *) aName
{
    return [[[self alloc] initWithString:aName] autorelease];
}
@end

注意: 虽然前面的类只声明了方法，但是类可以声明属性。想了解更多关于属性的信息，参看“属性”。

 

当用变量保存对象的时候，始终应该使用指针类型。Objective-C对变量包含的对象支持强弱两种类型。强类型指针的变量类型声明包含了类名。弱类型指针使用id作为对象的类型。弱类型指针常用于类的集合，在集合中对象精确的类型可以是未知的。如果你用过强类型语言，你也许觉得使用弱类型变量可能会带来问题，但是他们实际上给了Objective-C程序巨大的灵活性，而且使它更强大。

下面的例子里，展示了MyClass类的强类型和弱类型声明变量：

MyClass*  myObject1;    // Strong typing
id        myObject2;    // Weak typing

 

方法

Objective-C中的类可以声明两种类型的方法：实例方法和类方法。实例方法就是一个方法，它在类的一个具体实例的范围内执行。也就是说，在你调用一个实例方法前，你必须首先创建类的一个实例。而类方法，比较起来，也就是说，不需要你创建一个实例。

方法声明包括方法类型标识符，返回值类型，一个或多个方法标识关键字，参数类型和名信息。图2展示insertObject:atIndex:实例方法的声明。声明由一个减号(-)开始，这表明这是一个实例方法。方法实际的名字(insertObject:atIndex:)是所有方法标识关键的级联，包含了冒号。冒号表明了参数的出现。如果方法没有参数，你可以省略第一个(也是唯一的)方法标识关键字后面的冒号。本例中，这个方法有两个参数。

图2 方法声明语法

当你想调用一个方法，你传递消息到对应的对象。这里消息就是方法标识符，以及传递给方法的参数信息。发送给对象的所有消息都会动态分发，这样有利于实现Objective-C类的多态行为。也就是说，如果子类定义了跟父类的具有相同标识符的方法，那么子类首先收到消息，然后可以有选择的把消息转发（也可以不转发）给他的父类。

消息被中括号( [ 和 ] )包括。中括号中间，接收消息的对象在左边，消息（包括消息需要的任何参数）在右边。例如，给myArray变量传递消息insertObject:atIndex:消息，你需要使用如下的语法：

[myArray insertObject:anObj atIndex:0];

为了避免声明过多的本地变量保存临时结果，Objective-C允许你使用嵌套消息。每个嵌套消息的返回值可以作为其他消息的参数或者目标。例如，你可以用任何获取这种值的消息来代替前面例子里面的任何变量。所以，如果你有另外一个对象叫做myAppObject拥有方法，可以访问数组对象，以及插入对象到一个数组，你可以把前面的例子写成如下的样子：

[[myAppObject getArray] insertObject:[myAppObject getObjectToInsert] atIndex:0];

虽然前面的例子都是传递消息给某个类的实例，但是你也可以传递消息给类本身。当给类发消息，你指定的方法必须被定义为类方法，而不是实例方法。你可以认为类方法跟C++类里面的静态成员有点像（但是不是完全相同的）。

 

类方法的典型用途是用做创建新的类实例的工厂方法，或者是访问类相关的共享信息的途径。类方法声明的语法跟实例方法的几乎完全一样，只有一点小差别。与实例方法使用减号作为方法类型标识符不同，类方法使用加号( + )。

下面的例子演示了一个类方法如何作为类的工厂方法。在这里，arrayWithCapacity是NSMutableArray类的类方法，为类的新实例分配内容并初始化，然后返回给你。

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];

属性

属性是用来代替声明存取方法的便捷方式。属性不会在你的类声明中创建一个新的实例变量。他们仅仅是定义方法访问已有的实例变量的速记方式而已。暴露实例变量的类，可以使用属性记号代替getter和setter语法。类还可以使用属性暴露一些“虚拟”的实例变量，他们是部分数据动态计算的结果，而不是确实保存在实例变量内的。

实际上可以说，属性节约了你必须要些的大量多余的代码。因为大多数存取方法都是用类似的方式实现的，属性避免了为类暴露的每个实例变量提供不同的getter和setter的需求。取而代之的是，你用属性声明指定你希望的行为，然后在编译期间合成基于声明的实际的getter和setter方法。

属性声明应该放在类接口的方法声明那里。基本的定义使用@property编译选项，紧跟着类型信息和属性的名字。你还可以用定制选项对属性进行配置，这决定了存取方法的行为。下面的例子展示了一些简单的属性声明：

@property BOOL flag;
@property (copy) NSString* nameObject;  // Copy the object during assignment.
@property (readonly) UIView* rootView;  // Create only a getter method.

使用属性另外的好处就是你可以在代码中访问他们的时候，使用点语法，如下面的例子所示：

myObject.flag = YES;
CGRect   viewFrame = myObject.rootView.frame;

虽然前面例子里面的对象和属性名是故意这么取的，他们还是展现了属性的灵活性。点语法实际上隐藏了对应的方法调用。每个可读的属性由一个与属性同名的方法支持。每个可写属性由一个叫做“set属性名”的额外方法来支持，属性名的第一个字母要大写。（这些方法是属性的实际实现方式，也是你可以声明一个没有任何实例变量支持的属性声明的原因。）如果用方法来代替前面代码中的属性，你就要下下面的代码：

[myObject setFlag:YES];
CGRect   viewFrame = [[myObject rootView] frame];

要了解更多关于如何声明属性的信息，参看Objective-C 2.0编程语言的属性一章。

 

协议和代理

协议声明了可以被任何类实现的方法。协议不是那些类本身。他们仅是定义一个接口，其他的对象去负责实现。你实现了协议里面的方法，就叫做符合协议。

在iPhone OS中协议常用来实现委托对象。委托对象就是一个对象以其他的对象的模式行事。了解协议，委托和对象最好的办法就是看一个例子。

UIApplication类实现了一个程序需要的行为。如果想接收程序当前状态的简单消息，并不需要强制你创建UIApplication的一个子类，反之UIApplication类通过调用委托对象的指定方法来分发这些通知消息。实现UIApplicationDelegate方法的对象都可以接受这样的通知，并进行响应的反应。

协议的声明跟类接口的声明很像，只是协议没有父类，而且他们不会定义任何实例变量。下面的例子展示了一个有一个方法的协议声明：

@protocol MyProtocol
		- (void)myProtocolMethod;
@end

在大多数委托协议情况下，使用某种协议仅仅是简单的实现协议定义的方法而已。 有些协议要求你明确的表明你支持这种协议，协议可以指定必须或者可选的方法。在你深入开发的过程中，你应该花点时间学习协议以及他们的用途，请阅读Objective-C 2.0编程语言的协议章节。

 

更多的信息

前面的信息是为了让你对Objective-C语言的基础所有了解。本文提到的语言特性，你可以在阅读完整文档的时候找到。但是这个语言不仅仅有这些特性，所以最好请仔细阅读文档Objective-C 2.0编程语言。