【转】Objective-C学习笔记二：面向对象概述

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 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： 
 
    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： 
 
    选择Objective-C class类型，点击Next继续： 
 
    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： 
 
    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： 
 
    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： 
 
    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： 
 
    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： 
 
    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。