从 C++到 Objective-C（3）：类和对象

既然是面向对象语言，类和对象显然是应该优先考虑的内容。鉴于本系列已经假定你已经熟悉 C++ 语言，自然就不会去解释类和对象的含义。我们直接从 Objecti-C 和 C++ 的区别开始说起。

Objetive-C 使用的是严格的对象模型，相比之下，C++ 的对象模型则更为松散。例如，在 Objective-C 中，所有的类都是对象，并且可以被动态管理：也就是说，你可以在运行时增加新的类，根据类的名字实例化一个类，以及调用类的方法。这比 C++ 的 RTTI 更加强大，而后者只不过是为一个“static”的语言增加的一点点功能而已。C++ 的 RTTI 在很多情况下是不被推荐使用的，因为它过于依赖编译器的实现，牺牲了跨平台的能力。

任何一个面向对象的语言都要管理很多类。同 Java 类似，Objective-C 有一个根类，所有的类都应该继承自这个根类（值得注意的是，在 Java 中，你声明一个类而不去显式指定它继承的父类，那么这个类就是 Object 类的直接子类；然而，在 Objective-C 中，单根类的子类必须被显式地说明）；而 C++ 并没有这么一个类。Cocoa 中，这个根类就是 NSObject，它提供了很多运行时所必须的能力，例如内存分配等等。另外需要说明一点，单根类并不是 Objective-C 语言规范要求的，它只不过是根据面向对象理论实现的。因此，所有 Java 虚拟机的实现，这个单根类都是 Object，但是在Objective-C 中，这就是与类库相关的了：在Cocoa 中，这个单根类是 NSObject，而在 gcc 的实现里则是 Object。

严格说来，每一个类都应该是 NSObject 的子类（相比之下，Java 应该说，每一个类都必须是 Object 的子类），因此使用 NSObject * 类型应该可以指到所有类对象的指针。但是，实际上我们使用的是 ID 类型。这个类型更加简短，更重要的是，ID 类型是动态类型检查的，相比来说，NSObject * 则是静态类型检查。Objective-C 里面没有泛型，那么，我们就可以使用 ID 很方便的实现类似泛型的机制了。在 Objective-C 里面，指向空的指针应该声明为 nil，不能是 NulL。这两者虽然很相似但并不可以互换。一个普通的 C 指针可以指向 NulL，但是Objective-C 的类指针必须指向 nil。正如前文所说，Objective-C 里面，类也是对象（元类 Meta-Class 的对象）。nil 所对应的类就是 Nil。

属性和方法

在 Objective-C 里面，属性 attributes 被称为实例数据 instance data，成员函数 member functions 被称为方法 methods。如果没有特殊说明，在后续文章中，这两组术语都会被混用，大家见谅。

class Foo

{

    double x;

    public:

    int f(int x);

    float g(int x,int y);

};

int Foo::f(int x) {...}

float Foo::g(int x,int y) {...}

@interface Foo : NSObject

{

    double x;

}

-(int)   f:(int)x;

-(float) g:(int)x :(int)y;

@end

@implementation Foo

-(int)   f:(int)x {...}

-(float) g:(int)x :(int)y {...}

@end

在 C++ 中，属性和成员函数都在类的花括号块中被声明。方法的实现类似于 C 语言，只不过需要有作用于指示符（Foo::）来说明这个函数属于哪个类。

Objective-C 中，属性和方法必须分开声明。属性在花括号中声明，方法要跟在下面。它们的实现要在 @implementation 块中。

这是与 C++ 的主要不同。在Objective-C 中，有些方法可以不被暴露在接口中，例如 private 的。而 C++ 中，即便是 private 函数，也能够在头文件中被看到。简单来说，这种分开式的声明可以避免 private 函数污染头文件。

实例方法以减号 – 开头，而 static 方法以 + 开头。注意，这并不是 UML 中的 private 和 public 的区别！参数的类型要在小括号中，参数之间使用冒号 : 分隔。

Objective-C 中，类声明的末尾不需要使用分号 ;。同时注意，Objective-C 的类声明关键字是 @interface，而不是 @class。@class 关键字只用于前向声明。最后，如果类里面没有任何数据，那么花括号可以被省略。

前向声明

为避免循环引用，C 语言有一个前向声明的机制，即仅仅告诉存在性，而不理会具体实现。C++ 使用 class 关键字实现前向声明。在 Objective-C 中则是使用 @class 关键字；另外，还可以使用 @protocol 关键字来声明一个协议（我们会在后面说到这个概念，类似于 Java 里面的 interface）。

//In file Foo.h

#ifndef __FOO_H__

#define __FOO_H__

class bar; //forward declaration

class Foo

{

    bar* bar;

public:

    voID usebar(voID);

};

#endif

//In file Foo.cpp

#include "Foo.h"

#include "bar.h"

voID Foo::usebar(voID)

{

    ...

}

//In file Foo.h

@class bar; //forward declaration

@interface Foo : NSObject

{

    bar* bar;

}

-(voID) usebar;

@end

//In file Foo.m

#import "Foo.h"

#import "bar.h"

@implementation Foo

-(voID) usebar

{

    ...

}

@end

private，protected 和 public

访问可见性是面向对象语言的一个很重要的概念。它规定了在源代码级别哪些是可见的。可见性保证了类的封装性。

class Foo

{

public:

    int x;

    int apple();

protected:

    int y;

    int pear();

private:

    int z;

    int banana();

};

@interface Foo : NSObject

{

@public:

    int x;

@protected:

    int y;

@private:

    int z;

}

-(int) apple;

-(int) pear;

-(int) banana;

@end

在 C++ 中，属性和方法可以是 private，protected 和 public 的。默认是 private。

在 Objective-C 中，只有成员数据可以是 private，protected 和 public 的，默认是 protected 。方法只能是 public 的。然而，我们可以在 @implementation 块中实现一些方法，而不在 @interface 中声明；或者是使用分类机制（class categorIEs）。这样做虽然不能阻止方法被调用，但是减少了暴露。不经过声明实现一些方法是 Objective-C 的一种特殊属性，有着特殊的目的。我们会在后面进行说明。

Objective-C 中的继承只能是 public 的，不可以是 private 和 protected 继承。这一点，Objective-C 更像 Java 而不是 C++。

static 属性

Objective-C 中不允许声明 static 属性。但是，我们有一些变通的方法：在实现文件中使用全局变量（也可以添加 static 关键字来控制可见性，类似 C 语言）。这样，类就可以通过方法访问到，而这样的全局变量的初始化可以在类的 initialize 方法中完成。

以上是内存溢出为你收集整理的从 C++到 Objective-C（3）：类和对象全部内容，希望文章能够帮你解决从 C++到 Objective-C（3）：类和对象所遇到的程序开发问题。

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