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Objective-C学习笔记二:面向对象概述

程序员文章站 2022-04-27 14:45:34
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    接上文
    从字面来理解Objective-C就是对象化的C,那么也就是说O-C是对C的扩展,加入了对象的概念。当然C++也是有对象概念的,只是两者的编译环境有所不同。
    面向对象的概念不是针对某一种编程语言而言的,它是一种程序设计思想。最基本的面向对象包括了类,对象和方法这三个概念。举日常生活中的例子,比如10路公交车,10路有几十辆车,每一辆车都是一个对象,10路并不是拥有任意一辆车,而是分配给它的特定的车。每一辆车都会有一个编号,这在公交系统中是唯一的。
    那么在面向对象术语中,10路的任意一辆车都是公交车的一个实例。定义Vehicle为汽车类的类名,那么一辆车就是从该类创建的。每制造一辆车,都会创建汽车类的一个新的实例,而汽车的每个实例都称为一个对象。
    不同车辆的型号不同,那么会有不同的属性,比如载客量,功率等。而使用车辆执行特定的操作,比如:加油,起步,到站,(可能还会有)检修,清洗等。这些操作可以对任意一辆车进行操作。这些对实例的操作称为方法。
    如果想知道该车一共生产了多少辆,那么这个方法是适用在类上的,所以叫类方法。而想知道每辆车的行驶总里程或者当前油量,那么不同的车会有不同的数值,这个方法就是实例方法。
    下面来应用具体的语法来看看Objective-C中的类,分数是一个数学概念,包含两个部分(分子和分母),我们知道了如何定义变量,那么使用变量,我们可以这么来表示一个分数:
#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[])
{
    
    @autoreleasepool {
        int numerator=1;
        int denominator=3;

        NSLog(@"The fraction is %i/%i",numerator,denominator);
        
    }
    return 0;
}

    这里只是用于显示,并没有考虑分母为0的情况,当然这么写就是分母为0也不会有问题,因为代码中并没有真实的分数计算。我们运行代码,就会得到输出:
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    下面我们编写一个Fraction类来表示分数,在项目Prog1上点击右键,选择New File,然后看到如下图所示窗口:
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    选择Objective-C class类型,点击Next继续:
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    给我们的分数类起个名字Fraction,类型已经为我们选好了,就是NSObject类型,点击Next继续:
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    选择一个位置,我们将这个类保存在Prog1下,直接点击Create创建即可,得到如下图所示的两个文件:
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    Fraction.h是头文件,Fraction.m是Objective-C的类文件,在头文件中,我们需要编写@interface部分,代码如下:
//
//  Fraction.h
//  Prog1
//
//  Created by Nan Lei on 12-12-25.
//  Copyright (c) 2012年 Nan Lei. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Fraction : NSObject

-(void) print;
-(void) setNumerator: (int) n;
-(void) setDenominator: (int) d;

@end

     可以先不管这些代码的具体含义,之后在Fraction.m文件中编写类的实现和主函数,代码如下:
//
//  Fraction.m
//  Prog1
//
//  Created by Nan Lei on 12-12-25.
//  Copyright (c) 2012年 Nan Lei. All rights reserved.
//
#import "Fraction.h"

@implementation Fraction
{
    int numerator;
    int denominator;
}

-(void) print
{
    NSLog(@"%i/%i",numerator,denominator);
}

-(void) setNumerator:(int)n
{
    numerator=n;
}

-(void) setDenominator:(int)d
{
    denominator=d;
}

@end


int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *myFraction;
        
        myFraction=[Fraction alloc];
        myFraction=[myFraction init];
        
        [myFraction setNumerator:1];
        [myFraction setDenominator:3];
        
        NSLog(@"The value of myFraction is: ");
        [myFraction print];
    }
    return 0;
}

    代码已经写完,下面先运行出效果看看。这里注意我们在一个项目中不能有两个主函数的定义存在,那么要把之前main.m文件删除,确保运行没有问题,我们点击Run,就会得到如下输出:
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    代码运行没有问题,我们来看看这两个文件中的代码都是什么意思。
     先看头文件,这中间#import <Foundation/Foundation.h>很好理解,就是导入系统类。之后的@interface Fraction : NSObject ... @end是类的定义部分。以@interface开始,后面跟着类名,冒号后面是父类的名称,说明我们的类是继承自NSObject的,关于继承的概念这里先不说。那么中间的代码就是类中方法/类属性定义了。
    关于类名的命名规则,方法名的命名规范,这里就不再多说,我们按照习惯和约定来编写即可。首先对于一个方法,开始为负号(-),这是告诉Objective-C的编译器,该方法是一个实例方法,如果是正号(+),那么该方法就是类方法,注意和UML中的+/-区分,这里的+/-不表示访问控制。
    紧跟正负号后面的是方法返回值,这里我们定义的三个方法都是(void),无返回值类型的。那么这里可以使用(int)作为整型返回值,(double)作为双精度浮点型返回值。返回值定义后面的就是方法名,如果该方法没有参数,直接分号结束即可,比如-(void) print;
    如果方法接受参数,那么在方法名后面加上冒号,冒号之后是参数定义,也是(参数类型) 参数名称的格式,比如(int) m。那么我们在头文件中编写的所有代码的含义就都明白了。
    下面来看.m文件,首先是#import "Fraction.h",表示导入我们定义的头文件,而头文件中已经导入了Foundation.h,那么这里也会自动导入Foundation.h。
    @implementation Fraction ... @end是实现部分。格式就是@implementation后跟着类名,以@end结束。
    在@interface部分我们没有定义属性,因为本例中的变量都是成员变量而不是类属性,一组大括号中放置的是实例变量定义,比如本例的
{
    int numerator;
    int denominator;
}

    之后是对方法的实现,方法声明后的一对儿大括号内就是具体的方法实现代码,本例中对print方法的实现就是调用系统的NSLog函数,而setNumerator和setDenominator方法就是赋值操作。
    最后是主函数部分,就是我们的具体业务代码实现,Fraction *myFraction;表示声明一个引用(指针)变量myFraction,其类型是Fraction。有了引用,要创建一个分数,可以使用myFraction=[Fraction alloc];来完成,alloc是allocate的简写,表示为新的对象分配内存空间,这个写法就是告诉Fraction类要执行alloc方法,现在这个方法我们没有定义,那就是系统类库提供的。
    使用alloc分配空间后,紧接着是[myFraction init];这要对我们的myFraction变量进行初始化。同理,init也是系统提供的初始化方法。和alloc方法一起,可以看做Java中的new Fraction()来生成一个Fraction对象,其实这里使用new方法来合并alloc方法和init方法也是可以的,写为Fraction *myFraction = [Fraction new]
    以上两个语句可以合并为
Fraction *myFraction=[[Fraction alloc] init];
来写,这是O-C编程中比较常见的语句。
    之后的[myFraction setNumerator:1];是告诉myFraction调用setNumerator方法,并且提供了一个变量1作为参数。同理[myFraction setDenominator:3];就好理解了。之后的NSLog代码不再解释,最后的[myFraction print];就是调用myFraction的print方法来打印Log了。
    这里没有release操作,因为我们使用的XCode版本高于4.2,系统会默认开启ARC机制,自动释放内存。
    下面来看使用多个分数的示例(主函数部分如下,其余内容和之前相同):
int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *frac1=[[Fraction alloc] init];
        Fraction *frac2=[[Fraction alloc] init];
        
        [frac1 setNumerator:1];
        [frac1 setDenominator:3];
        
        [frac2 setNumerator:1];
        [frac2 setDenominator:5];
        
        NSLog(@"First fraction is: ");
        [frac1 print];
        
        NSLog(@"Second fraction is: ");
        [frac2 print];
    }
    return 0;
}

    运行程序,得到如下输出:
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    说明我们程序的编写是没有问题的。回过头来看Fraction *frac1=[[Fraction alloc] init];这说明我们声明了一个指针类型的引用变量*frac1,创建的对象是Fraction,在alloc后内存中创建出该对象并返回内存地址给指针变量*frac1,申请完空间需要对对象进行初始化,所以就用到了init方法。
    从本例中可以看出,每创建一个新对象时,它都会有自己的一组实例变量。上面我们给出的是为实例变量复制的set方法,但如果想通过对象引用来访问实例变量,在O-C中却做不到,此时我们需要编写新的方法来获取实例变量的值,这里就涉及到了“数据封装”这个概念。这个机制使得定义类的人不用担心使用类的人会不会破坏类的结构,他们完全被隔离了。
    那么我们需要编写新的方法来获取实例变量的值,修改头文件如下:
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Fraction : NSObject

-(void) print;
-(void) setNumerator: (int) n;
-(void) setDenominator: (int) d;
-(int) numerator;
-(int) denominator;
@end

    也就是在类的定义中加入了两个方法,其返回值都是int,根据方法名我们可以看出这是要分别获取numerator和denominator的值。那么方法的实现为:
-(int) numerator
{
    return numerator;
}

-(int) denominator
{
    return denominator;
}

     当然方法的实现也是很简单的,就是返回这个变量的值即可,那么我们继续修改程序如下所示(主函数部分如下,其余内容和之前相同):
int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *myFraction=[[Fraction alloc] init];
        
        [myFraction setNumerator:1];
        [myFraction setDenominator:3];
        
        NSLog(@"The value of myFraction is %i/%i",[myFraction numerator],[myFraction denominator]);
    }
    return 0;
}

    我们运行程序,就会得到如下输出:
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    这里在NSLog的参数列表中,我们使用了numerator方法和denominator方法来分别获取各自的值。
    接下文
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