Objective-C 编程/语法

Objective-C 是一种面向对象编程语言，它是在 C 编程语言之上的一个层级。这意味着如果你知道如何编写 C 代码，只需要学习一些语法上的变化。

在本节中，我们将探讨如何在 Objective-C 中实现类并实例化对象。如果你不熟悉面向对象编程，请参考 Objective-C 概念.

基本语法

如果你已经学习过 C 语言，你可以跳过本节并继续下一节，关于运行时的说明。如果你没有学习过，或者有点生疏，请继续阅读。

在 C 语言中，代码包含在一个函数中。函数由多个语句组成，每个语句以分号结尾。例如，C 语言中一个简单的加法函数可能如下所示

int add (int a, int b)
{
    int c;
    c = a + b;
    return c;
}

这个示例包含以下几行

函数定义（返回一个 int（整数），名为 add，并接受两个参数，都是整数）。// 整数是像 6、66 或 567 这样的整数，而不是像 5.6 这样的带有小数位的数字。
函数的大括号开始
变量声明
赋值语句
return 语句，将 c 的值返回给调用函数/
函数的大括号结束

为了控制流，C 和 Objective-C 使用

for (<initial>;<condition>;<increment>)
while (<condition>)
do ... while (<condition>)
switch (<condition>)
if (<condition>) then {<statements>} [else <statements>]

for、while 和 do 语句将继续执行循环，直到条件为假。switch 和 if 语句根据条件跳转到不同的语句。

Objective-C 默认情况下不会实现或导入任何函数。相反，它们需要通过使用 #import 预处理指令来导入。（#include 也可以工作，但通常在 Objective-C 中不使用它 - #import 工作得更好，因为它不会像 #include 那样尝试两次导入相同的东西）

关于运行时的说明

Objective-C 需要一个称为 运行时系统 的东西来提供 Objective-C 特性。运行时负责对象的创建、管理和销毁。

如果你有gcc编译器，你应该已经安装了 Objective-C 运行时。否则，你可能需要单独安装运行时。请注意，gcc 是一个编译器集合；完整的安装不仅包含 C 编译器，还包含 C++、Java、Objective-C 甚至 Fortran-95 和 Ada 2005 编译器。但是，可以只部分安装 gcc，例如只安装 C 编译器。因此，Objective-C 运行时可能已安装在 gcc 中，也可能未安装。请检查你的发行版。

两个主要系统用于运行 Objective-C 程序

GNU 运行时，它作为 gcc 的一部分在 Unix 和类 Unix 操作系统上提供；
NeXT 运行时，它在 NeXTSTEP、OPENSTEP 和 Mac OS X 操作系统上提供。

本文档假设你使用的是 GNU 运行时，但这两个运行时系统几乎完全相同。

本文档没有涵盖 OPENSTEP、Cocoa 或 GNUstep 框架，但这里学习到的技能在使用这些系统开发时会很有帮助。

在 Objective-C 中编写类

编写 Objective-C 类需要在开始编写任何代码之前做出一些设计决策。假设我们正在编写一个类来表示一个名为Point的点，它位于二维平面上。

我们需要问自己两个问题

我们需要存储和使用哪些数据？这与我们需要声明的 实例变量 相关。
我们需要执行哪些操作？这与我们需要定义的方法相关。

对于这个示例，我们将使用double变量作为 x 和 y 坐标。我们将定义一个方法来获取两个坐标，并将定义一个方法来获取它们与原点的距离。

接口

#import <objc/Object.h>

@interface Point : Object
{
@private
   double x;
   double y;
}

- (id) x: (double) x_value;
- (double) x;
- (id) y: (double) y_value;
- (double) y;
- (double) magnitude;
@end

让我们检查一下这个接口的每个元素的含义。

#import <objc/Object.h>
 
@interface Point : Object

该@interface行表示我们开始声明Point接口。我们从另一个名为Object的类继承而来。Objective-C 为你提供了一个通用类，称为Object。该Object类是一个根类 ——它不从另一个类继承。该Object类提供了一组方法，这些方法为对象提供关键功能，以便 Objective-C 运行时可以识别和使用它们。与 C 语言一样，我们需要包含Object的标题文件，Object.h，在我们使用标题文件中声明的方法之前。

如果你没有显式地从某个类继承，你的类将成为一个根类。（在 Objective-C 中，可以有多个根类。）这可能不是你想要做的，因为创建根类是一个非常棘手且高级的主题，只有在非常特殊的情况下才有用。在大多数情况下，你将想要从Object或从Object继承的某个类继承，等等。如果你在 NeXTStep / GNUstep / Cocoa 中开发，你将主要使用另一个名为NSObject的根类，它提供了与Object.

不同的基本方法。该词import意味着我们只包含该文件一次。这解决了递归包含问题。

{
@private
   double x;
   double y;
}

接口声明中的大括号之间的任何内容都指定了类拥有的实例变量。

该@private行是一个可见性修饰符：它表示它后面的实例变量是私有的，即它们只能被声明它们的类访问。将所有实例变量标记为私有是一种很好的做法：它们包含对象的狀態，它们不应被更改，除非由对象本身更改。

- (id) x: (double) x_value;

方法的声明位于实例变量之后。这是一个设置 x 值的方法的声明。在 Objective-C 中，通常使用与设置的变量相同的名称命名 setter 方法。

连字符指定了一个实例方法（我们将在后面讨论它们）。然后是方法的名称（此方法称为x- 注意冒号），冒号表示一个名为x_value的参数，其类型为double.

对x_value参数的强制转换是必要的，因为与 C 语言不同，默认类型是id，而不是int。类型id非常特殊——它是一种可以保存任何对象的类型。第一个强制转换严格来说不是必需的，但应用于清晰起见。第一个强制转换告诉我们，该方法x返回一个对象。

- (double) x;

这是另一个名为x的方法（没有冒号），但它返回一个double。这是获取 x 变量值的规范。它与之前的方法没有冲突，因为类型不同，并且之前的方法接受一个参数，而此方法不接受任何参数。

@end

在指定所有方法和实例变量之后，此符号标记声明的结束。

接口规范位于.h文件中——一个头文件。通常按照类名来命名文件，因此我们将创建一个名为Point.h.

的文件。

#import "Point.h"
#import <math.h>

@implementation Point

- (id) x: (double) x_value
{
   x = x_value;
   return self;
}

- (double) x
{
   return x;
}

- (id) y: (double) y_value
{
   y = y_value;
   return self;
}

- (double) y
{
   return y;
}

- (double) magnitude
{
   return sqrt(x*x+y*y);
}

@end

[编辑 | 编辑源代码]Point这是

#import "Point.h"

类的实现。我们在上面定义的接口中实现方法。让我们依次查看实现的每个元素。Point同样，我们导入

@implementation Point

的接口，就像我们在 C 语言中一样。

- (id) x: (double) x_value
{
   x = x_value;
   return self;
}

这是一个标记，它标识实现的开始。x这是一个典型的方法实现。我们可以直接使用x_value变量，而无需声明它，因为它已经在接口中声明，并且只能被该类的 methods 访问。总的来说，它的行为类似于普通的 C 函数。在这里，我们将参数x.

的值分配给实例变量然后，该函数返回修改后的整个当前对象。关键字self

- (double) x
{
   return x;
}

代表当前对象。x这是获取

变量值的简单方法。我们只需返回它即可。其他方法的行为应该与上述方法类似。该@end

关键字结束实现。实现规范位于.m文件中。通常按照类名来命名文件，因此我们将创建一个名为.

Point.m

使用对象[编辑 | 编辑源代码]这是使用我们刚刚创建的类的函数。这是一个典型的 main 函数。

#import "Point.h"
#import <math.h>
#import <stdio.h>

int main(void)
{
   Point *point = [Point new];
   [point x:10.0];
   [point y:12.0];
   printf("The distance from the point (%g, %g) to the origin is %g.\n",
      [point x], [point y], [point magnitude]);
    
   return 0;
}

让我们来检查一下这里发生了什么。

#import "Point.h"
#import <stdio.h>

我们导入接口到Point以便我们可以使用它。我们导入stdio.h以便我们可以使用printf.

    Point *point = [Point new];

这是一个典型的 Objective-C 方法调用

Point *point声明，从技术上讲，指向类型为Point的实例的指针。实际上，最好将其视为一个持有Point对象的变量，但请记住指针的概念。
[Point new]调用一个名为new的方法。空格之前的第一个部分表示我们调用方法的对象。第二个部分是方法名称和参数。该new方法称为类方法，因为它不针对类的实例执行操作，而是针对类本身执行操作。该new方法分配内存并初始化对象，使其可以使用。无需显式删除对象，因为 Objective-C 会跟踪对给定对象的引用次数，并在必要时将其释放。
注意：该new方法是alloc和init的简写，可能并不总是可用。如果不可用，则可以使用以下方式初始化对象并使其可以使用[[Point alloc] init]

    [point x:10.0];
    [point y:12.0];

这些是一些典型的实例方法调用。我们调用point的方法x和y。在 Objective-C 术语中，我们说我们发送point一条消息以应用于该方法x.

这些消息分配point的x和y变量。回想一下，该x和y方法包含return self;。这意味着我们可以将这两个消息链接在一起，如下所示

[[point x:10.0] y:12.0];

消息[point x:10.0]返回一个对象，point，其x变量已设置。然后在该对象上，外部消息将其y变量分配给它。

    printf("The distance from the point (%g, %g) to the origin is %g.\n",
       [point x], [point y], [point magnitude]);

该printf语句包含方法调用[point x]，它返回x变量的值以供打印，[point y]，它对y变量执行相同的操作以供打印，以及[point magnitude]它计算距离并返回该值。

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