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Objective-C 语言教程


Objective-C,通常写作ObjC和较少用的Objective C或Obj-C,是扩充C的面向对象编程语言。它主要使用于Mac OS X和GNUstep这两个使用OpenStep标准的系统,而在NeXTSTEP和OpenStep中它更是基本语言。Objective-C可以在gcc运作的系统上编写和编译,因为gcc含Objective-C的编译器。1980年代初布莱德·确斯(Brad Cox)在其公司Stepstone发明Objective-C。他对软件设计和编程里的真实可用度问题十分关心。


Objective-C用途:编写iOS操作系统(如:iPhone、iPod touch、iPad 等苹果移动终端设备 )应用程序的利器。 Objective-C的流行当归功于iPhone的成功,因为Objective-C一直被用于编写iPhone应用程序。


Objective-C是非常实际的语言。它是一个用C写成、很小的运行库,只会令应用程序的大小增加很小,和大部分OO系统使用极大的VM执行时间会取代了整个系统的运作相反。ObjC写成的程序通常不会比其原始码大很多。而其函式库(通常没附在软件发行本)亦和Smalltalk系统要使用极大的内存来开启一个窗口的情况相反。


Objective-C的最初版本并不支持垃圾回收。在当时这是争论的焦点之一,很多人考虑到Smalltalk回收时有漫长的死亡时间,令整个系统失去功用。Objective-C为避免此问题才不拥有这个功能。虽然某些第三方版本已加入这个功能(尤是GNUstep), Apple在其Mac OS X 10.3中仍未引入这个功能。


另一个问题是ObjC不包括命名空间机制(namespace mechanism)。取而代之的是程序设计师必须在其类别名称加上前缀,时常引致冲突。在2004年,在Cocoa编程环境中,所有Mac OS X类别和函式均有NS作为前缀,例如NSObject或NSButton来清楚分辨它们属于Mac OS X核心;使用NS是由于这些类别的名称在NeXTSTEP开发时定下。


虽然Objective-C是C的母集,但它也不视C的基本型别为第一级的对象。


和C++不同,Objective-C不支持运算子重载(它不支持ad-hoc多型)。亦与C++不同,但和Java相同,Objective-C只容许对象继承一个类别(不设多重继承)。Categories和protocols不但可以提供很多多重继承的好处,而且没有很多缺点,例如额外执行时间过重和二进制不兼容。


Objective-C不支持多重继承,(同Java和Smalltalk),而C++语言支持多重继承。


Objective-C是动态定型(dynamicaly typed)所以它的类库比C++要容易操作。Objective-C 在运行时可以允许根据字符串名字来访问方法和类,还可以动态连接和添加类。


C++ 跟从面向对象编程里的Simula 67(一种早期OO语言)学派,而Objecive-C属于Smalltalk学派。


在C++里,对象的静态类型决定你是否可以发送消息给它,而对Objective-C来说,由动态类型来决定。Simula 67学派更安全,因为大部分错误可以在编译时查出。 而Smalltalk学派更灵活,比如一些Smalltalk 看来无误的程序拿到Simualr67那里就无法通过。


从很多方面来看,C++和Objective-C的差别,与其说是技术上的, 不如说是思维方式上的。你是否想更安全而舍弃灵活性?Simular67学派的支持者称既然程序设计出色何必再要灵活性,而 Smalltalk学派则称为了灵活可以容忍运行时多出错。


Apple在其Mac OS X 10.3中仍未引入垃圾回收这个功能。不过令人欣慰的是在Apple发布的Xcode4中已经支持自动释放啦,我不敢冒昧地说那是垃圾回收,因为两者机制不同,在Xcode4中的自动释放,也就是ARC(Automatic Reference Counting)机制,是不需要用户手动去Release一个对象,而是在编译期间,编译器会自动帮你添加那些以前你经常写的[NSObject release]。


另一个问题是ObjC不包括命名空间机制(namespace mechanism)。取而代之的是程序设计师必须在其类别名称加上前缀,时常引致冲突。在2004年,在Cocoa编程环境中,所有Mac OS X类别和函式均有“NS”作为前缀,例如NSObject或NSButton来清楚分别它们属于Mac OS X核心;使用“NS”是由于这些类别的名称在NeXTSTEP开发时定下。


虽然Objective-C是C的母集,但它也不视C的基本型别为第一级的对象。


和C++不同,Objective-C不支援运算子多载(它不支持ad-hoc多型)。亦与C++不同,但和Java相同,Objective-C只容许对象继承一个类别(不设多重继承)。Categories和protocols不但可以提供很多多重继承的好处,而且没有很多缺点,例如额外执行时间过重和二进制不兼容。


由于Obj-C使用动态运行时类型,而且所有的方法都是函数调用(有时甚至连系统调用(syscalls)也如此),很多常见的编译时性能优化方法都不能应用于Obj-C(例如:内联函数、常数传播、交互式优化、纯量取代与聚集等)。这使得Obj-C性能劣于类似的对象抽象语言(如C++)。不过Obj-C拥护者认为既然Obj-C运行时消耗较大,Obj-C本来就不应应用于C++或Java常见的底层抽象。



开始学习前,假设你已经具备了一些C语言的基础知识,包括变量类型、函数、返回值、以及指针的相关概念。如果对这些还不了解,建议看本站的C语言教程。


Objective-C,是 C 的衍生体,继承了所有 C 语言的特性。是有一些例外,但是它们不是继承于 C 的语言特性本身。


nil:在 C/C++ 你或许曾使用过 NULL,而在 Objective-C 中则是 nil。不同之处是你可以传递讯息给 nil(例如 [nil message];),这是完全合法的,然而你却不能对 NULL 如法炮制。


BOOL:C 没有正式的布尔类型,而在 Objective-C 中也不是「真的」有。它是包含在 Foundation classes(基本类别库)中(即 import NSObject.h;nil 也是包括在这个标头档内)。BOOL 在 Objective-C 中有两种型态:YES 或 NO,而不是 TRUE 或 FALSE。


#import vs #include:就如同你在 hello world 范例中看到的,我们使用了 #import。#import 由 gcc 编译器支援。我并不建议使用 #include,#import 基本上跟 .h 档头尾的 #ifndef #define #endif 相同。许多程式员们都同意,使用这些东西这是十分愚蠢的。无论如何,使用 #import 就对了。这样不但可以避免麻烦,而且万一有一天 gcc 把它拿掉了,将会有足够的 Objective-C 程式员可以坚持保留它或是将它放回来。偷偷告诉你,Apple 在它们官方的程式码中也使用了 #import。所以万一有一天这种事真的发生,不难预料 Apple 将会提供一个支援 #import 的 gcc 分支版本。


Objective-C 中, method 及 message 这两个字是可以互换的。不过 messages 拥有特别的特性,具体区别在后面介绍。
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