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Objective-C学习笔记九:继承一

程序员文章站 2022-04-27 14:45:40
...
    接上文
    继承是面向对象的一个核心概念。在Objective-C的继承体系中,位于最顶层的根类是NSObject,类比Java中的java.lang.Object类,我们定义的所有类都是它的子类。子类也叫扩展类或派生类。
    我们之前使用的分数类Fraction就是NSObject类的派生类。继承使得子类可以从父类中获得一些属性和已有方法。要注意的是如果子类中要直接使用父类继承过来的实例变量,那么必须将变量声明在接口部分中,而在实现部分声明的变量,子类无法继承使用。在实现部分声明和synthesize的实例变量都是私有的,子类不能直接访问,需要提供设置值和取值方法才可以访问这些变量。
    看下面这个例子,我们来具体看看继承的实现:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ClassA:NSObject
{
    int n;
}
-(void) initVar;
@end

@implementation ClassA
-(void) initVar
{
    n=406;
}
@end

@interface ClassB:ClassA
-(void) printVar;
@end

@implementation ClassB
-(void) printVar
{
    NSLog(@"n=%i",n);
}
@end

int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool{
        ClassB *clsB=[ClassB new];
        [clsB initVar];
        [clsB printVar];
    }
    return 0;
}

    编译运行后,我们得到如下结果:

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    下面来解释这个程序,该程序中我们定义了两个类ClassA和ClassB,ClassA的父类是NSObject,这是Objective-C中的根类,ClassB继承自ClassA,那么ClassB也间接继承了NSObject类。定义ClassA的接口时,我们定义了一个变量n,那么子类ClassB才能访问到它,ClassA中定义了方法initVar,而ClassB中定义了方法printVar。在执行主函数时,首先创建了ClassB对象,使用initVar来初始化参数,initVar是ClassA中的方法,此时使用ClassB类的引用指针来调用就体现了继承的观点。然后再执行printVar方法,我们就看到了结果。
    这里我们使用new来创建对象,是我们用它来代替alloc和init方法,这两个方法我们没有定义却直接使用了,说明它是从根类NSObject中继承而来的。之前代码中的示例也一直使用到了继承。
    我们将代码修改如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ClassA:NSObject
{
    int n;
}
-(void) initVar;
-(void) setVar:(int) m;
-(void) print;
@end

@implementation ClassA
-(void) initVar
{
    n=406;
}
-(void) setVar:(int) m
{
    n=m;
}
-(void) print
{
    NSLog(@"n=%i",n);
}
@end

@interface ClassB:ClassA
-(void) printVar;
@end

@implementation ClassB
-(void) printVar
{
    NSLog(@"n=%i",n);
}
@end

int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool{
        ClassA *clsA=[[ClassA alloc] init];
        ClassB *clsB=[ClassB new];
        [clsB initVar];
        [clsB printVar];

        [clsA setVar:10];
        [clsA print];
        [clsB printVar];


    }
    return 0;
}

    再次编译运行,我们得到如下输出:

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    这里我们在主函数中创建了对象ClassA,并且为A提供了设置值和打印方法。那么程序中间我们重新设置了ClassA的属性n,然后再打印值来看。那么这个结果告诉我们一个事实:类的每个实例都有自己的实例变量,即便这些变量是继承来的,那么对于父类中的变量修改,子类中的值无影响。ClassB和ClassA拥有完全不同的实例变量。
    下面我们继续来深入理解继承,首先设计一个矩形类Rectangle,代码如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Rectangle : NSObject

@property int width,height;

-(int) area;
-(int) perimeter;
-(void) setWidth:(int) w andHeight:(int) h;
@end

    实现文件如下:
#import "Rectangle.h"

@implementation Rectangle

@synthesize width, height;

-(int) area
{
    return width*height;
}

-(int) perimeter
{
    return (width+height)*2;
}

-(void) setWidth:(int)w andHeight:(int)h
{
    width=w;
    height=h;
}
@end

    主函数如下:
#import "Rectangle.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{

    @autoreleasepool {
        Rectangle *rect=[Rectangle new];
        
        [rect setWidth:10 andHeight:23];
        
        NSLog(@"Rectangle: width=%i, height=%i",rect.width,rect.height);
        NSLog(@"Area = %i, Perimeter = %i",rect.area,rect.perimeter);
    }
    return 0;
}

    编译运行,得到如下结果:

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    这个矩形类的定义很简单,定义了长和宽两个变量,定义了设置长和宽的方法,求面积方法和求周长方法。直接运行即可得到结果并不复杂。如果我们需要一个正方形类,该如何设计呢?正方形是矩形的一个特殊情况,就是长宽相等,那么可以将正方形类视作矩形类的子类,那么我们创建这个类,并编写如下代码:
#import "Rectangle.h"

@interface Square : Rectangle

-(void) setSide:(int) s;
-(int) side;
@end

    编写正方形类Square的实现:
#import "Square.h"

@implementation Square

-(void) setSide:(int)s
{
    [self setWidth:s andHeight:s];
}

-(int) side
{
    return self.width;
}
@end

    编写测试的主函数:
#import "Square.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{

    @autoreleasepool {
        Square *square = [Square new];
        
        [square setSide:10];
        
        NSLog(@"Square: s=%i",[square side]);
        NSLog(@"Area = %i, Perimeter = %i",square.area,square.perimeter);
    }
    return 0;
}

    编译运行,我们得到如下结果:

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    这里我们定义的Square类继承了Rectangle类,并定义了setSide和side方法用于设置边长和返回边长,那么在实现方法中。setSide方法使用了self关键字调用了父类的setWidth addHeight方法,这也是继承的体现。那么side 方法返回边长即可,注意这里的self.width其实是[self width],父类中我们使用了@synthesize指令,那么对私有属性width就提供了访问方法,而方法名和属性名同名,但是要清楚这里我们是调用的方法而不是属性,这点理解是很重要的。
    接下文
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