深入理解Objective-C的Blocks和类层次结构

最新推荐文章于 2025-06-15 16:13:55 发布

Zeldovich Yakov

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文章标签： Objective-C Blocks 类继承延迟执行单例模式

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/weixin_28487725/article/details/146350707

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背景简介

Objective-C作为苹果应用开发的核心语言，拥有强大的面向对象特性。在Objective-C中，Blocks是一种能够封装代码块并在未来某个时刻执行的特性，它为iOS编程带来了极大的便利。同时，类的层次结构和继承机制是Objective-C中不可或缺的一部分，它们为代码复用和模块化提供了强大的支持。本文将结合《Objective-C Objects and Messages》一书中的内容，探讨Blocks的使用和类继承的概念。

Blocks的使用和作用域问题

在Objective-C中，Blocks允许开发者定义代码块，这些代码块可以在未来的不确定时刻执行，如动画完成后或特定事件触发时。由于Blocks可能在局部变量作用域之外执行，直接对这些变量赋值会导致编译错误。为了解决这个问题，Objective-C引入了 __block 限定符，它允许在Blocks内修改外部定义的局部变量。

一个典型的使用场景是，当你需要在遍历数组时找到特定的元素，并将结果存储在外部变量中。 enumerateObjectsUsingBlock: 方法是基于Block的for循环的替代品，它在找到元素时通过Blocks修改外部变量的值。例如，以下代码展示了如何使用Blocks和 __block 限定符来遍历数组并找到特定方向值：

CGFloat h = newHeading.magneticHeading;
__block NSString* dir = @"N";
NSArray* cards = @[@"N", @"NE", @"E", @"SE", @"S", @"SW", @"W", @"NW"];
[cards enumerateObjectsUsingBlock:^(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
    if (h < 45.0/2.0 + 45*idx) {
        dir = obj;
        *stop = YES;
    }
}];

延迟执行和单例模式中的Blocks应用

Blocks不仅用于遍历和条件判断，它还可以用来实现延迟执行和创建单例。例如，使用Grand Central Dispatch (GCD) 可以轻松地延迟执行代码块。以下代码演示了如何使用GCD延迟两秒钟后改变UIView的边界：

dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
    CGRect r = [v1 bounds];
    r.size.width += 40;
    r.size.height -= 50;
    [v1 setBounds: r];
});

在创建单例对象时，Blocks同样发挥重要作用。通过使用 dispatch_once 函数，可以确保代码块只执行一次，从而保证单例的唯一性。这种方法比早期使用类方法更为高效和线程安全：

+ (CardPainter*) sharedPainter {
    static CardPainter* sp = nil;
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        sp = [CardPainter new];
    });
    return sp;
}

类的层次结构和继承机制

在Objective-C中，类的层次结构允许相关类共享功能。通过定义一个类作为另一个类的子类，子类可以继承父类的方法和实例变量。例如，Quadruped类可以作为Dog和Cat类的父类，使它们共享walk方法。如果子类需要定义自己的方法，比如bark，它可以在继承的基础上进行覆盖（overriding）。

Objective-C的类通常由两部分组成：interface和implementation。Interface部分声明类的公共接口，包括方法和属性，而implementation部分则包含方法的具体实现。例如，以下代码展示了如何定义一个简单的MyClass类，并在其中实现一个方法：

@interface MyClass : NSObject
- (NSString*) sayGoodnightGracie;
@end

@implementation MyClass
- (NSString*) sayGoodnightGracie {
    return @"Good night, Gracie!";
}
@end

在Objective-C中，所有的类最终都继承自NSObject类，它提供了对象实例化、内存管理等基础功能。如果开发者没有指定其他父类，那么默认的父类是NSObject。

总结与启发

通过深入研究《Objective-C Objects and Messages》一书的章节内容，我们可以理解到Blocks的强大功能及其在iOS编程中的重要性。它不仅能够在未来某个时刻执行，还可以通过 __block 限定符解决变量作用域的问题。在延迟执行和单例模式中，Blocks的应用尤为突出。

同时，类的层次结构和继承机制是Objective-C面向对象编程的核心。通过子类和父类的关系，开发者可以有效地组织代码，实现代码复用。理解和掌握interface和implementation的使用，对于编写高效、可维护的Objective-C代码至关重要。

在阅读了这些章节内容后，我获得了对Objective-C编程更深层次的理解。这些知识不仅帮助我更好地设计和实现iOS应用，也让我对面向对象编程有了更深刻的认识。希望本文能够对Objective-C开发者提供一些有价值的参考和启发。