C/C++语言到Objective-C语_c++ 翻译成 objetive-c-优快云博客

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从C/C++语言到Objective-C语

2010-12-20 15:55

概念
SEL，IMP的定义
接下来，我们来看看 Objective-C 语言中的头文件 objc.h 的定义 :

// objc.h

typedef struct objc_class *Class;

typedef struct objc_object {
Class isa;
} *id;

typedef struct objc_selector *SEL;

typedef id      (*IMP)(id, SEL, …);
typedef signed char   BOOL;

#define YES             (BOOL)1
#define NO              (BOOL)0

#ifndef Nil
#define Nil 0   /* id of Nil class */

#endif

#ifndef nil
#define nil 0   /* id of Nil instance */

#endif

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id
id和void *并非完全一样。在上面的代码中，id是指向struct objc_object的一个指针，
这个意思基本上是说，id是一个指向任何一个继承了Object（或者NSObject）类的对象。

需要注意的是id是一个指针，所以你在使用id的时候不需要加星号。
比如id foo=nil定义了一个nil指针，这个指针指向NSObject的一个任意子类。
而id *foo=nil则定义了一个指针，这个指针指向另一个指针，
被指向的这个指针指向NSObject的一个子类。

Objective-C的Object

nil
nil和C语言的NULL相同，在objc/objc.h中定义。nil表示一个Objctive-C对象，

这个对象的指针指向空（没有东西就是空）。
Nil
首字母大写的Nil和nil有一点不一样，Nil定义一个指向空的类（是Class，而不是对象）。
SEL
SEL是“selector”的一个类型，表示一个方法的名字。比如以下方法：
-[Foo count] 和 -[Bar count] 使用同一个selector，它们的selector叫做count。
在上面的头文件里我们看到，SEL是指向 struct objc_selector的指针，
但是objc_selector是什么呢？

那么实际上，你使用GNU Objective-C的运行时间库和NeXT Objective-C的运行运行时间库（Mac OS X使用NeXT的运行时间库）时,
它们的定义是不一样的。
实际上Mac OSX仅仅将SEL映射为C字符串。
比如，我们定义一个Foo的类，这个类带有一个- (int) blah方法，那么以下代码：

NSLog (@"SEL=%s", @selector(blah));

复制代码

会输出为 SEL=blah。说白了SEL就是返回方法名。
这样的机制大大的增加了我们的程序的灵活性，
我们可以通过给一个方法传递SEL参数，让这个方法动态的执行某一个方法；
我们也可以通过配置文件指定需要执行的方法，
程序读取配置文件之后把方法的字符串翻译成为SEL变量然后给相应的对象发送这个消息。
在 Objective-C 运行时库中，selector 是作为数组来管理的。
这都是从效率的角度出发：函数调用的时候，
不是通过方法名字比较而是指针值的比较来查找方法，

由于整数的查找和匹配比字符串要快得多，
所以这样可以在某种程度上提高执行的效率。
这样就必须保证所有类中的 selector 须指向同一实体（数组）。
一旦有新的类被定义，其中的 selector 也需要映射到这个数组中。
实际情况下，总共有两种 selector 的数组：
预先定义好的内置selector数组和用于动态追加的selector数组。

方法的定义

简单地说，内置的selector就是一个大的字符串数组。
定义在objc-sel-table.h文件中:

#define NUM_BUILTIN_SELS 16371
/* base-2 log of greatest power of 2 < NUM_BUILTIN_SELS */
#define LG_NUM_BUILTIN_SELS 13

static const char * const _objc_builtin_selectors[NUM_BUILTIN_SELS] = {
    ".cxx_construct",
    ".cxx_destruct",
    "CGColorSpace",
    "CGCompositeOperationInContext:",
    "CIContext",
    "CI_affineTransform",
    "CI_arrayWithAffineTransform:",
    "CI_copyWithZone:map:",
    "CI_initWithAffineTransform:",
    "CI_initWithRect:",
    "CI_rect",
    "CTM",
    "DOMDocument",
    "DTD",
    ...

};

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可以看到，数组的大小NUM_BUILTIN_SELS定义为16371。
字符串按照字母顺序排序，简单的都是为了运行时检索的速度（二分法查找）。
从定义好的 selector 名称我们可以看到一些新的方法名称，
比如 CIConetext，CI开头的方法是由Tiger开始导入的程序库。
每次系统更新的时候，这个数组也是需要更新的。

动态追加selector

另一个用于动态追加的 selector,
其定义在 objc-sel.m 和 objc-sel-set.m 文件中
新的 selector 都被追加到 _buckets 成员中，
其中追加和搜索使用 Hash 算法。

static struct __objc_sel_set *_objc_selectors = NULL;

struct __objc_sel_set {
    uint32_t _count;
    uint32_t _capacity;
    uint32_t _bucketsNum;
    SEL *_buckets;
};

复制代码

IMP
从上面的头文件中我们可以看到，IMP定义为

id (*IMP) (id, SEL, …)。

复制代码

这样说来，IMP是一个指向函数的指针，
这个被指向的函数包括id(“self”指针)，调用的SEL（方法名），再加上一些其他参数。
说白了IMP就是实现方法。
我们取得了函数指针之后，也就意味着我们取得了执行的时候的这段方法的代码的入口，
这样我们就可以像普通的C语言函数调用一样使用这个函数指针。

当然我们可以把函数指针作为参数传递到其他的方法，或者实例变量里面，
从而获得极大的动态性。
我们获得了动态性，但是付出的代价就是编译器不知道我们要执行哪一个方法所以在编译的时候不会替我们找出错误，
我们只有执行的时候才知道，我们写的函数指针是否是正确的。
所以，在使用函数指针的时候要非常准确地把握能够出现的所有可能，并且做出预防。
尤其是当你在写一个供他人调用的接口API的时候，这一点非常重要。
方法的定义
在头文件 objc-class.h 中，有方法的定义 :

typedef struct objc_method *Method;

struct objc_method {
    SEL method_name;
    char *method_types;
    IMP method_imp;
};

复制代码

这个定义看上去包括了我们上面说过的其他类型。
也就是说，Method（我们常说的方法）表示一种类型，
这种类型与selector和实现(implementation)相关。
最初的SEL是方法的名称method_name。
char型的method_types表示方法的参数。

最后的IMP就是实际的函数指针，指向函数的实现。
Class的定义
Class（类）被定义为一个指向struct objc_class的指针，
在objc/objc-class.h中它是这么定义的：

struct objc_class {
struct objc_class *isa;                /* metaclass */

struct objc_class *super_class;        /* 父类 */
const char *name;                      /* 类名称 */

long version;                          /* 版本 */
long info;                             /* 类信息 */

long instance_size;                    /* 实例大小 */
struct objc_ivar_ list *ivars;          /* 实例参数链表 */

struct objc_method_list **methodLists; /* 方法链表 */
struct objc_cache *cache;              /* 方法的缓存 */

struct objc_protocol_list *protocols; /* protocol链表 */
};

复制代码

由以上的结构信息，我们可以像类似于C语言中结构体操作一样来使用成员。
比如下面取得类的名称:

Class cls;
cls = [NSString class];

printf("class name %s\n", ((struct objc_class*)cls)->name);