object-c的Categories

Categories允许用户为某个类添加新的方法（不能添加新的数据成员），而不用继承的方式来实现。并且，即使没有某个类的实现源码，仍然可以这样做。实例如下：
一.  例1：在不用Fraction源码的情况下，为Fraction添加几个数学（math）方法。 
1. 代码： 
    需要把之前编译好的Fraction.o和Fraction.h放到和下面文件的同一个目录下，例如，这里是FractionMath目录。 
   //1. FractionMath.h
#import "Fraction.h"


@interface Fraction (Math)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f;
-(Fraction*) mul: (Fraction*) f;
-(Fraction*) div: (Fraction*) f;
-(Fraction*) sub: (Fraction*) f;
@end
    //2. FractionMath.m
#import "FractionMath.h"


@implementation Fraction (Math)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] +
                                                denominator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];
}


-(Fraction*) mul: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];


}


-(Fraction*) div: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator]
                             denominator: denominator * [f numerator]];
}


-(Fraction*) sub: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] -
                                                denominator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];
}
@end


//3. main.m
#import <stdio.h>
#import "Fraction.h"
#import "FractionMath.h"


int main( int argc, const char *argv[] ) {
    // create a new instance
    Fraction *frac1 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 1 denominator: 3];
    Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 2 denominator: 5];
    Fraction *frac3 = [frac1 mul: frac2];


    // print it
    [frac1 print];
    printf( " * " );
    [frac2 print];
    printf( " = " );
    [frac3 print];
    printf( "\n" );


    // free memory
    [frac1 release];
    [frac2 release];
    [frac3 release];


    return 0;
}


2. 编译运行：
gcc -fconstant-string-class=NSConstantString -c main.m -I /GNUstep/System/Library/Headers
gcc -c FractionMath.m -I /GNUstep/System/Library/Headers
gcc main.o Fraction.o FractionMath.o -o main -L /GNUstep/System/Library/Libraries/ -lobjc -lgnustep-base


$ ./main.exe
1/3 * 2/5 = 2/15


3.说明：
  （1） 必须将 Fraction.o和Fraction.h放在代码的同一个目录下，这才能引用到,否则，在链接的时候就找不到Fraction类。 


二. 例2:      在C++(或Java)那样，对类的方法可以用private/protected/public来限制类方法的访问防属性；然而，在object-c中，却没有这样的规定（有的只是对成员变量的限制），  现在，可以用 categories 来实现这样的功能。实例如下：


    1. 代码：
    //1.  ClassA.h
#import <Foundation/NSObject.h>


@interface ClassA: NSObject 


-(void) print;
@end 


//2. ClassA.m
#import "ClassA.h"


@implementation ClassA


//在.h中有声明，这是个public方法
-(void) print {
    printf( "this is a public method\n");
}
@end


// private 方法
@interface MyClass (Private)
-(void) privateMethod;
@end


@implementation MyClass (Private)
-(void) privateMethod {
    printf( "this is a private method\n" );
}
@end




//3. main.m
#import <stdio.h>
#import "ClassA.h"


int main( int argc, const char *argv[] ) {
    // create a new instance
    ClassA *a = [[ClassA alloc] init];


    [a print];
    printf( "\n" );
    
    //下面这个函数会编译出错，因为这个函数是在.m中声明的，不能被外部访问，这就间接实现了private功能。
    //[a privateMethod];
    return 0;
}


二. 编译运行(略) 
三. 说明：
    （1） 在.h中声明的print函数可以认为是public的; 
    （2） 在.m中用 "@interface MyClass (Private)"方式声明的，不能被外部访问，所以，间接的实现了private功能。
    （3） 当然，可以把"private"改为其它的单词，例如"aaaaaaa",都是可以的;

    （4） 对比例一，关键的区别是这个声明是在.h中声明的，还是在.m中声明的，如果是前者，那么，在外部就可以访问，本来的目就是为类扩展函数，正如例1一样;  如果在.m中声明，那么，外部就访问不到了。

    （5） 从另一个角度理解，在访问一个类的时候，需要import .h头文件的，如果在.h文件中没有相应函数的声明，那么，就会出现编译错误了，这也很容易理解。