Objective-C

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。

消息传递

[obj method: argument] 对象调用方法，对象之间互相传递消息。

字符串

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。

NSString* myString = @"my string"；

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

类

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：定义（interface）与实现（implementation）。定义（interface）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（implementation）部分包含了类方法的实际代码。

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。

类声明图

Interface

定义部分，清楚定义了类的名称、数据成员和方法。 以关键字@interface作为开始，@end作为结束。

@interface MyObject : NSObject {
    int memberVar1; // 实体变量
    id  memberVar2;
}

+(return_type) class_method; // 类方法

-(return_type) instance_method1; // 实例方法
-(return_type) instance_method2: (int) p1;
-(return_type) instance_method3: (int) p1 andPar: (int) p2;
@end

方法前面的 +/- 号代表函数的类型：加号（+）代表类方法（class method），不需要实例就可以调用，与C++ 的静态函数（static member function）相似。减号（-）即是一般的实例方法（instance method）。

Objective-C定义一个新的方法时，名称内的冒号（:）代表参数传递，不同于C语言以数学函数的括号来传递参数。

- (void) setColorToRed: (float)red Green: (float)green Blue:(float)blue; /* 宣告方法*/

[myColor setColorToRed: 1.0 Green: 0.8 Blue: 0.2]; /* 呼叫方法*/

Interface

实现区块则包含了公开方法的实现，以及定义私有（private）变量及方法。 以关键字@implementation作为区块起头，@end结尾。

@implementation MyObject {
  int memberVar3; //私有實體變數
}

+(return_type) class_method {
    .... //method implementation
}
-(return_type) instance_method1 {
     ....
}
-(return_type) instance_method2: (int) p1 {
    ....
}
-(return_type) instance_method3: (int) p1 andPar: (int) p2 {
    ....
}
@end

值得一提的是不只Interface区块可定义实体变量，Implementation区块也可以定义实体变量，两者的差别在于访问权限的不同，Interface区块内的实体变量默认权限为protected，宣告于implementation区块的实体变量则默认为private，故在Implementation区块定义私有成员更匹配面向对象之封装原则，因为如此类别之私有信息就不需曝露于公开interface（.h文件）中。

创建对象

Objective-C创建对象需通过alloc以及init两个消息。alloc的作用是分配内存，init则是初始化对象。 init与alloc都是定义在NSObject里的方法，父对象收到这两个信息并做出正确回应后，新对象才创建完毕。以下为范例：

MyObject * my = [[MyObject alloc] init];

在Objective-C 2.0里，若创建对象不需要参数，则可直接使用new

MyObject * my = [MyObject new];

仅仅是语法上的精简，效果完全相同。

若要自己定义初始化的过程，可以重写init方法，来添加额外的工作。（用途类似C++ 的构造函数constructor）

方法

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。下图展示 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。

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];

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 基本上等同于 NULL

// 创建一个新的数组，并把它赋值给 myArray 变量
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写的大量多余的代码。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：

@interface Person : NSObject {
    @public
        NSString *name;
    @private
        int age;
}

@property(copy) NSString *name;
@property(readonly) int age;

-(id)initWithAge:(int)age;
@end

属性的访问方法由@synthesize关键字来实现，它由属性的声明自动的产生一对访问方法。另外，也可以选择使用@dynamic关键字表明访问方法会由程序员手工提供。

@implementation Person
@synthesize name;
@dynamic age;

-(id)initWithAge:(int)initAge
{
    age = initAge; // 注意：直接赋给成员变量，而非属性
    return self;
}

-(int)age
{
    return 29; // 注意：并非返回真正的年龄
}
@end

属性可以利用传统的消息表达式、点表达式或"valueForKey:"/"setValue:forKey:"方法对来访问。

Person *aPerson = [[Person alloc] initWithAge: 53];
aPerson.name = @"Steve"; // 注意：点表达式，等于[aPerson setName: @"Steve"];
NSLog(@"Access by message (%@), dot notation(%@), property name(%@) and direct instance variable access (%@)",
      [aPerson name], aPerson.name, [aPerson valueForKey:@"name"], aPerson->name);

为了利用点表达式来访问实例的属性，需要使用"self"关键字：

-(void) introduceMyselfWithProperties:(BOOL)useGetter
{
    NSLog(@"Hi, my name is %@.", (useGetter ? self.name : name)); // NOTE: getter vs. ivar access
}

类或协议的属性可以被动态的读取。

int i;
int propertyCount = 0;
objc_property_t *propertyList = class_copyPropertyList([aPerson class], &propertyCount);

for ( i=0; i < propertyCount; i++ ) {
    objc_property_t *thisProperty = propertyList + i;
    const char* propertyName = property_getName(*thisProperty);
    NSLog(@"Person has a property: '%s'", propertyName);
}

快速枚举

比起利用NSEnumerator对象或在集合中依次枚举，Objective-C 2.0提供了快速枚举的语法。在Objective-C 2.0中，以下循环的功能是相等的，但性能特性不同。

// 使用NSEnumerator
NSEnumerator *enumerator = [thePeople objectEnumerator];
Person *p;

while ( (p = [enumerator nextObject]) != nil ) {
    NSLog(@"%@ is %i years old.", [p name], [p age]);
}

// 使用依次枚举
for ( int i = 0; i < [thePeople count]; i++ ) {
    Person *p = [thePeople objectAtIndex:i];
    NSLog(@"%@ is %i years old.", [p name], [p age]);
}

// 使用快速枚举
for (Person *p in thePeople) {
    NSLog(@"%@ is %i years old.", [p name], [p age]);
}

快速枚举可以比标准枚举产生更有效的代码，由于枚举所调用的方法被使用NSFastEnumeration协议提供的指针算术运算所代替了。

协议（Protocol）

协议以关键字@protocol作为区块起始，@end结束，中间为方法列表。

@protocol Locking
- (void)lock;
- (void)unlock;
@end

这是一个协议的例子，多线程编程中经常要确保一份共享资源同时只有一个线程可以使用，会在使用前给该资源挂上锁 ，以上即为一个表明有"锁"的概念的协议，协议中有两个方法，只有名称但尚未实现。

下面的SomeClass宣称他采纳了Locking协议：

@interface SomeClass : SomeSuperClass <Locking>
@end

一旦SomeClass表明他采纳了Locking协议，SomeClass就有义务实现Locking协议中的两个方法。

@implementation SomeClass
- (void)lock {
  // 實現lock方法...
}
- (void)unlock {
  // 實現unlock方法...
}
@end

由于SomeClass已经确实遵从了Locking协议，故调用端可以安全的发送lock或unlock消息给SomeClass实体变量，不需担心他没有办法回应消息。

插件是另一个使用抽象定义的例子，可以在不关心插件的实现的情况下定义其希望的行为。

动态类型

类似于Smalltalk，Objective-C具备动态类型：即消息可以发送给任何对象实体，无论该对象实体的公开接口中有没有对应的方法。对比于C++这种静态类型的语言，编译器会挡下对（void*）指针调用方法的行为。但在Objective-C中，你可以对id发送任何消息（id很像void*，但是被严格限制只能使用在对象上），编译器仅会发出"该对象可能无法回应消息"的警告，程序可以通过编译，而实际发生的事则取决于运行期该对象的真正形态，若该对象的确可以回应消息，则依旧运行对应的方法。

一个对象收到消息之后，他有三种处理消息的可能手段，第一是回应该消息并运行方法，若无法回应，则可以转发消息给其他对象，若以上两者均无，就要处理无法回应而抛出的例外。只要进行三者之其一，该消息就算完成任务而被丢弃。若对"nil"（空对象指针）发送消息，该消息通常会被忽略，取决于编译器选项可能会抛出例外。

虽然Objective-C具备动态类型的能力，但编译期的静态类型检查依旧可以应用到变量上。以下三种声明在运行时效力是完全相同的，但是三种声明提供了一个比一个更明显的类型信息，附加的类型信息让编译器在编译时可以检查变量类型，并对类型不符的变量提出警告。

下面三个方法，差异仅在于参数的形态：

- setMyValue:(id) foo;

id形态表示参数"foo"可以是任何类的实例。

- setMyValue:(id <aProtocol>) foo;

id<aProtocol>表示"foo"可以是任何类的实例，但必须采纳"aProtocol"协议。

- setMyValue:(NSNumber*) foo;

该声明表示"foo"必须是"NSNumber"的实例。

动态类型是一种强大的特性。在缺少泛型的静态类型语言（如Java 5以前的版本）中实现容器类时，程序员需要写一种针对通用类型对象的容器类，然后在通用类型和实际类型中不停的强制类型转换。无论如何，类型转换会破坏静态类型，例如写入一个"整数"而将其读取为"字符串"会产生运行时错误。这样的问题被泛型解决，但容器类需要其内容对象的类型一致，而对于动态类型语言则完全没有这方面的问题。