大綱轉貼自http://www.otierney.net/objective-c.html.zh-tw.big5#helloworld








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      • 所有這篇初學者指南的原始碼都可以由 objc.tar.gz 下載。這篇教學中的許多範例都是由 Steve Kochan 在 Programming in Objective-C . 一書中撰寫。如果你想得到更多詳細資訊及範例,請直接參考該書。這個網站上登載的所有範例皆經過他的允許,所以請勿複製轉載。


    • 設定環境



      • Linux/FreeBSD: 安裝 GNUStep

        • 為了編譯 GNUstep 應用程式,必須先執行位於 /usr/GNUstep/System/Makefiles/GNUstep.sh 的 GNUstep.sh 這個檔案。這個路徑取決於你的系統環境,有些是在 /usr, some /usr/lib,有些是 /usr/local。如果你的 shell 是以 csh/tcsh 為基礎的 shell,則應該改用 GNUStep.csh。建議把這個指令放在 .bashrc 或 .cshrc 中。

      • Mac OS X: 安裝 XCode
      • Windows NT 5.X: 安裝 cygwinmingw,然後安裝 GNUStep


    • 前言



      • 這篇教學假設你已經有一些基本的 C 語言知識,包括 C 資料型別、什麼是函式、什麼是回傳值、關於指標的知識以及基本的 C 語言記憶體管理。如果您沒有這些背景知識,我非常建議你讀一讀 K&R 的書:The C Programming Language (譯注:台灣出版書名為 C 程式語言第二版)這是 C 語言的設計者所寫的書。
      • Objective-C,是 C 的衍生語言,繼承了所有 C 語言的特性。是有一些例外,但是它們不是繼承於 C 的語言特性本身。
      • nil:在 C/C++ 你或許曾使用過 NULL,而在 Objective-C 中則是 nil。不同之處是你可以傳遞訊息給 nil(例如 [nil message];),這是完全合法的,然而你卻不能對 NULL 如法炮製。
      • BOOL:C 沒有正式的布林型別,而在 Objective-C 中也不是「真的」有。它是包含在 Foundation classes(基本類別庫)中(即 import NSObject.h;nil 也是包括在這個標頭檔內)。BOOL 在 Objective-C 中有兩種型態:YES 或 NO,而不是 TRUE 或 FALSE。
      • #import vs #include:就如同你在 hello world 範例中看到的,我們使用了 #import。#import 由 gcc 編譯器支援。我並不建議使用 #include,#import 基本上跟 .h 檔頭尾的 #ifndef #define #endif 相同。許多程式員們都同意,使用這些東西這是十分愚蠢的。無論如何,使用 #import 就對了。這樣不但可以避免麻煩,而且萬一有一天 gcc 把它拿掉了,將會有足夠的 Objective-C 程式員可以堅持保留它或是將它放回來。偷偷告訴你,Apple 在它們官方的程式碼中也使用了 #import。所以萬一有一天這種事真的發生,不難預料 Apple 將會提供一個支援 #import 的 gcc 分支版本。
      • 在 Objective-C 中, method 及 message 這兩個字是可以互換的。不過 messages 擁有特別的特性,一個 message 可以動態的轉送給另一個物件。在 Objective-C 中,呼叫物件上的一個訊息並不一定表示物件真的會實作這個訊息,而是物件知道如何以某種方式去實作它,或是轉送給知道如何實作的物件。


    • 編譯 hello world



      • hello.m
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        printf( "hello world\n" );
        return 0;
        }

      • 輸出
        hello world

      • 在 Objective-C 中使用 #import 代替 #include
      • Objective-C 的預設副檔名是 .m


  • 創建 classes




    • @interface



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing 一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Fraction: NSObject {
        int numerator;
        int denominator;
        }

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

      • NSObject:NeXTStep Object 的縮寫。因為它已經改名為 OpenStep,所以這在今天已經不是那麼有意義了。
      • 繼承(inheritance)以 Class: Parent 表示,就像上面的 Fraction: NSObject。
      • 夾在 @interface Class: Parent { .... } 中的稱為 instance variables。
      • 沒有設定存取權限(protected, public, private)時,預設的存取權限為 protected。設定權限的方式將在稍後說明。
      • Instance methods 跟在成員變數(即 instance variables)後。格式為:scope (returnType) methodName: (parameter1Type) parameter1Name;

        • scope 有class 或 instance 兩種。instance methods 以 - 開頭,class level methods 以 + 開頭。

      • Interface 以一個 @end 作為結束。


    • @implementation



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing 一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.m
        #import "Fraction.h"
        #import <stdio.h>

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

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

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

        -(int) denominator {
        return denominator;
        }

        -(int) numerator {
        return numerator;
        }
        @end

      • Implementation 以 @implementation ClassName 開始,以 @end 結束。
      • Implement 定義好的 methods 的方式,跟在 interface 中宣告時很近似。


    • 把它們湊在一起



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing 一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] init];

        // set the values
        [frac setNumerator: 1];
        [frac setDenominator: 3];

        // print it
        printf( "The fraction is: " );
        [frac print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 1/3

      • Fraction *frac = [[Fraction alloc] init];

        • 這行程式碼中有很多重要的東西。
        • 在 Objective-C 中呼叫 methods 的方法是 [object method],就像 C++ 的 object->method()。
        • Objective-C 沒有 value 型別。所以沒有像 C++ 的 Fraction frac; frac.print(); 這類的東西。在 Objective-C 中完全使用指標來處理物件。
        • 這行程式碼實際上做了兩件事: [Fraction alloc] 呼叫了 Fraction class 的 alloc method。這就像 malloc 記憶體,這個動作也做了一樣的事情。
        • [object init] 是一個建構子(constructor)呼叫,負責初始化物件中的所有變數。它呼叫了 [Fraction alloc] 傳回的 instance 上的 init method。這個動作非常普遍,所以通常以一行程式完成:Object *var = [[Object alloc] init];

      • [frac setNumerator: 1] 非常簡單。它呼叫了 frac 上的 setNumerator method 並傳入 1 為參數。
      • 如同每個 C 的變體,Objective-C 也有一個用以釋放記憶體的方式: release。它繼承自 NSObject,這個 method 在之後會有詳盡的解說。


  • 詳細說明...




    • 多重參數



      • 目前為止我還沒展示如何傳遞多個參數。這個語法乍看之下不是很直覺,不過它卻是來自一個十分受歡迎的 Smalltalk 版本。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.h
        ...
        -(void) setNumerator: (int) n andDenominator: (int) d;
        ...

      • Fraction.m
        ...
        -(void) setNumerator: (int) n andDenominator: (int) d {
        numerator = n;
        denominator = d;
        }
        ...

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] init];
        Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] init];

        // set the values
        [frac setNumerator: 1];
        [frac setDenominator: 3];

        // combined set
        [frac2 setNumerator: 1 andDenominator: 5];

        // print it
        printf( "The fraction is: " );
        [frac print];
        printf( "\n" );

        // print it
        printf( "Fraction 2 is: " );
        [frac2 print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac release];
        [frac2 release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 1/3
        Fraction 2 is: 1/5

      • 這個 method 實際上叫做 setNumerator:andDenominator:
      • 加入其他參數的方法就跟加入第二個時一樣,即 method:label1:label2:label3: ,而呼叫的方法是 [obj method: param1 label1: param2 label2: param3 label3: param4]
      • Labels 是非必要的,所以可以有一個像這樣的 method:method:::,簡單的省略 label 名稱,但以 : 區隔參數。並不建議這樣使用。


    • 建構子(Constructors)



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.h
        ...
        -(Fraction*) initWithNumerator: (int) n denominator: (int) d;
        ...

      • Fraction.m
        ...
        -(Fraction*) initWithNumerator: (int) n denominator: (int) d {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setNumerator: n andDenominator: d];
        }

        return self;
        }
        ...

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] init];
        Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] init];
        Fraction *frac3 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];

        // set the values
        [frac setNumerator: 1];
        [frac setDenominator: 3];

        // combined set
        [frac2 setNumerator: 1 andDenominator: 5];

        // print it
        printf( "The fraction is: " );
        [frac print];
        printf( "\n" );

        printf( "Fraction 2 is: " );
        [frac2 print];
        printf( "\n" );

        printf( "Fraction 3 is: " );
        [frac3 print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac release];
        [frac2 release];
        [frac3 release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 1/3
        Fraction 2 is: 1/5
        Fraction 3 is: 3/10

      • @interface 裡的宣告就如同正常的函式。
      • @implementation 使用了一個新的關鍵字:super

        • 如同 Java,Objective-C 只有一個 parent class(父類別)。
        • 使用 [super init] 來存取 Super constructor,這個動作需要適當的繼承設計。
        • 你將這個動作回傳的 instance 指派給另一新個關鍵字:self。Self 很像 C++ 與 Java 的 this 指標。

      • if ( self ) 跟 ( self != nil ) 一樣,是為了確定 super constructor 成功傳回了一個新物件。nil 是 Objective-C 用來表達 C/C++ 中 NULL 的方式,可以引入 NSObject 來取得。
      • 當你初始化變數以後,你用傳回 self 的方式來傳回自己的位址。
      • 預設的建構子是 -(id) init。
      • 技術上來說,Objective-C 中的建構子就是一個 "init" method,而不像 C++ 與 Java 有特殊的結構。


    • 存取權限



      • 預設的權限是 @protected
      • Java 實作的方式是在 methods 與變數前面加上 public/private/protected 修飾語,而 Objective-C 的作法則更像 C++ 對於 instance variable(譯注:C++ 術語一般稱為 data members)的方式。
      • Access.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Access: NSObject {
        @public
        int publicVar;
        @private
        int privateVar;
        int privateVar2;
        @protected
        int protectedVar;
        }
        @end

      • Access.m
        #import "Access.h"

        @implementation Access
        @end

      • main.m
        #import "Access.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        Access *a = [[Access alloc] init];

        // works
        a->publicVar = 5;
        printf( "public var: %i\n", a->publicVar );

        // doesn't compile
        //a->privateVar = 10;
        //printf( "private var: %i\n", a->privateVar );

        [a release];
        return 0;
        }

      • output
        public var: 5

      • 如同你所看到的,就像 C++ 中 private: [list of vars] public: [list of vars] 的格式,它只是改成了@private, @protected, 等等。


    • Class level access



      • 當你想計算一個物件被 instance 幾次時,通常有 class level variables 以及 class level functions 是件方便的事。
      • ClassA.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        static int count;

        @interface ClassA: NSObject
        +(int) initCount;
        +(void) initialize;
        @end

      • ClassA.m
        #import "ClassA.h"

        @implementation ClassA
        -(id) init {
        self = [super init];
        count++;
        return self;
        }

        +(int) initCount {
        return count;
        }

        +(void) initialize {
        count = 0;
        }
        @end

      • main.m
        #import "ClassA.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        ClassA *c1 = [[ClassA alloc] init];
        ClassA *c2 = [[ClassA alloc] init];

        // print count
        printf( "ClassA count: %i\n", [ClassA initCount] );

        ClassA *c3 = [[ClassA alloc] init];

        // print count again
        printf( "ClassA count: %i\n", [ClassA initCount] );

        [c1 release];
        [c2 release];
        [c3 release];

        return 0;
        }

      • output
        ClassA count: 2
        ClassA count: 3

      • static int count = 0; 這是 class variable 宣告的方式。其實這種變數擺在這裡並不理想,比較好的解法是像 Java 實作 static class variables 的方法。然而,它確實能用。
      • +(int) initCount; 這是回傳 count 值的實際 method。請注意這細微的差別!這裡在 type 前面不用減號 - 而改用加號 +。加號 + 表示這是一個 class level function。(譯注:許多文件中,class level functions 被稱為 class functions 或 class method)
      • 存取這個變數跟存取一般成員變數沒有兩樣,就像 ClassA 中的 count++ 用法。
      • +(void) initialize method is 在 Objective-C 開始執行你的程式時被呼叫,而且它也被每個 class 呼叫。這是初始化像我們的 count 這類 class level variables 的好地方。


    • 異常情況(Exceptions)



      • 注意:異常處理只有 Mac OS X 10.3 以上才支援。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • CupWarningException.h
        #import <Foundation/NSException.h>

        @interface CupWarningException: NSException
        @end

      • CupWarningException.m
        #import "CupWarningException.h"

        @implementation CupWarningException
        @end

      • CupOverflowException.h
        #import <Foundation/NSException.h>

        @interface CupOverflowException: NSException
        @end

      • CupOverflowException.m
        #import "CupOverflowException.h"

        @implementation CupOverflowException
        @end

      • Cup.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Cup: NSObject {
        int level;
        }

        -(int) level;
        -(void) setLevel: (int) l;
        -(void) fill;
        -(void) empty;
        -(void) print;
        @end

      • Cup.m
        #import "Cup.h"
        #import "CupOverflowException.h"
        #import "CupWarningException.h"
        #import <Foundation/NSException.h>
        #import <Foundation/NSString.h>

        @implementation Cup
        -(id) init {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setLevel: 0];
        }

        return self;
        }

        -(int) level {
        return level;
        }

        -(void) setLevel: (int) l {
        level = l;

        if ( level > 100 ) {
        // throw overflow
        NSException *e = [CupOverflowException
        exceptionWithName: @"CupOverflowException"
        reason: @"The level is above 100"
        userInfo: nil];
        @throw e;
        } else if ( level >= 50 ) {
        // throw warning
        NSException *e = [CupWarningException
        exceptionWithName: @"CupWarningException"
        reason: @"The level is above or at 50"
        userInfo: nil];
        @throw e;
        } else if ( level < 0 ) {
        // throw exception
        NSException *e = [NSException
        exceptionWithName: @"CupUnderflowException"
        reason: @"The level is below 0"
        userInfo: nil];
        @throw e;
        }
        }

        -(void) fill {
        [self setLevel: level + 10];
        }

        -(void) empty {
        [self setLevel: level - 10];
        }

        -(void) print {
        printf( "Cup level is: %i\n", level );
        }
        @end

      • main.m
        #import "Cup.h"
        #import "CupOverflowException.h"
        #import "CupWarningException.h"
        #import <Foundation/NSString.h>
        #import <Foundation/NSException.h>
        #import <Foundation/NSAutoreleasePool.h>
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        Cup *cup = [[Cup alloc] init];
        int i;

        // this will work
        for ( i = 0; i < 4; i++ ) {
        [cup fill];
        [cup print];
        }

        // this will throw exceptions
        for ( i = 0; i < 7; i++ ) {
        @try {
        [cup fill];
        } @catch ( CupWarningException *e ) {
        printf( "%s: ", [[e name] cString] );
        } @catch ( CupOverflowException *e ) {
        printf( "%s: ", [[e name] cString] );
        } @finally {
        [cup print];
        }
        }

        // throw a generic exception
        @try {
        [cup setLevel: -1];
        } @catch ( NSException *e ) {
        printf( "%s: %s\n", [[e name] cString], [[e reason] cString] );
        }

        // free memory
        [cup release];
        [pool release];
        }

      • output
        Cup level is: 10
        Cup level is: 20
        Cup level is: 30
        Cup level is: 40
        CupWarningException: Cup level is: 50
        CupWarningException: Cup level is: 60
        CupWarningException: Cup level is: 70
        CupWarningException: Cup level is: 80
        CupWarningException: Cup level is: 90
        CupWarningException: Cup level is: 100
        CupOverflowException: Cup level is: 110
        CupUnderflowException: The level is below 0

      • NSAutoreleasePool 是一個記憶體管理類別。現在先別管它是幹嘛的。
      • Exceptions(異常情況)的丟出不需要擴充(extend)NSException 物件,你可簡單的用 id 來代表它: @catch ( id e ) { ... }
      • 還有一個 finally 區塊,它的行為就像 Java 的異常處理方式,finally 區塊的內容保證會被呼叫。
      • Cup.m 裡的 @"CupOverflowException" 是一個 NSString 常數物件。在 Objective-C 中,@ 符號通常用來代表這是語言的衍生部分。C 語言形式的字串(C string)就像 C/C++ 一樣是 "String constant" 的形式,型別為 char *。


  • 繼承、多型(Inheritance, Polymorphism)以及其他物件導向功能




    • id 型別



      • Objective-C 有種叫做 id 的型別,它的運作有時候像是 void*,不過它卻嚴格規定只能用在物件。Objective-C 與 Java 跟 C++ 不一樣,你在呼叫一個物件的 method 時,並不需要知道這個物件的型別。當然這個 method 一定要存在,這稱為 Objective-C 的訊息傳遞。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Fraction: NSObject {
        int numerator;
        int denominator;
        }

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

      • Fraction.m
        #import "Fraction.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation Fraction
        -(Fraction*) initWithNumerator: (int) n denominator: (int) d {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setNumerator: n andDenominator: d];
        }

        return self;
        }

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

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

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

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

        -(int) denominator {
        return denominator;
        }

        -(int) numerator {
        return numerator;
        }
        @end

      • Complex.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Complex: NSObject {
        double real;
        double imaginary;
        }

        -(Complex*) initWithReal: (double) r andImaginary: (double) i;
        -(void) setReal: (double) r;
        -(void) setImaginary: (double) i;
        -(void) setReal: (double) r andImaginary: (double) i;
        -(double) real;
        -(double) imaginary;
        -(void) print;

        @end

      • Complex.m
        #import "Complex.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation Complex
        -(Complex*) initWithReal: (double) r andImaginary: (double) i {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setReal: r andImaginary: i];
        }

        return self;
        }

        -(void) setReal: (double) r {
        real = r;
        }

        -(void) setImaginary: (double) i {
        imaginary = i;
        }

        -(void) setReal: (double) r andImaginary: (double) i {
        real = r;
        imaginary = i;
        }

        -(double) real {
        return real;
        }

        -(double) imaginary {
        return imaginary;
        }

        -(void) print {
        printf( "%_f + %_fi", real, imaginary );
        }

        @end

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"
        #import "Complex.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 1 denominator: 10];
        Complex *comp = [[Complex alloc] initWithReal: 10 andImaginary: 15];
        id number;

        // print fraction
        number = frac;
        printf( "The fraction is: " );
        [number print];
        printf( "\n" );

        // print complex
        number = comp;
        printf( "The complex number is: " );
        [number print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac release];
        [comp release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 1 / 10
        The complex number is: 10.000000 + 15.000000i

      • 這種動態連結有顯而易見的好處。你不需要知道你呼叫 method 的那個東西是什麼型別,如果這個物件對這個訊息有反應,那就會喚起這個 method。這也不會牽涉到一堆繁瑣的轉型動作,比如在 Java 裡呼叫一個整數物件的 .intValue() 就得先轉型,然後才能呼叫這個 method。


    • 繼承(Inheritance)



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Rectangle.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface Rectangle: NSObject {
        int width;
        int height;
        }

        -(Rectangle*) initWithWidth: (int) w height: (int) h;
        -(void) setWidth: (int) w;
        -(void) setHeight: (int) h;
        -(void) setWidth: (int) w height: (int) h;
        -(int) width;
        -(int) height;
        -(void) print;
        @end

      • Rectangle.m
        #import "Rectangle.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation Rectangle
        -(Rectangle*) initWithWidth: (int) w height: (int) h {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setWidth: w height: h];
        }

        return self;
        }

        -(void) setWidth: (int) w {
        width = w;
        }

        -(void) setHeight: (int) h {
        height = h;
        }

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

        -(int) width {
        return width;
        }

        -(int) height {
        return height;
        }

        -(void) print {
        printf( "width = %i, height = %i", width, height );
        }
        @end

      • Square.h
        #import "Rectangle.h"

        @interface Square: Rectangle
        -(Square*) initWithSize: (int) s;
        -(void) setSize: (int) s;
        -(int) size;
        @end

      • Square.m
        #import "Square.h"

        @implementation Square
        -(Square*) initWithSize: (int) s {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setSize: s];
        }

        return self;
        }

        -(void) setSize: (int) s {
        width = s;
        height = s;
        }

        -(int) size {
        return width;
        }

        -(void) setWidth: (int) w {
        [self setSize: w];
        }

        -(void) setHeight: (int) h {
        [self setSize: h];
        }
        @end

      • main.m
        #import "Square.h"
        #import "Rectangle.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        Rectangle *rec = [[Rectangle alloc] initWithWidth: 10 height: 20];
        Square *sq = [[Square alloc] initWithSize: 15];

        // print em
        printf( "Rectangle: " );
        [rec print];
        printf( "\n" );

        printf( "Square: " );
        [sq print];
        printf( "\n" );

        // update square
        [sq setWidth: 20];
        printf( "Square after change: " );
        [sq print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [rec release];
        [sq release];

        return 0;
        }

      • output
        Rectangle: width = 10, height = 20
        Square: width = 15, height = 15
        Square after change: width = 20, height = 20

      • 繼承在 Objective-C 裡比較像 Java。當你擴充你的 super class(所以只能有一個 parent),你想自訂這個 super class 的 method,只要簡單的在你的 child class implementation 裡放上新的實作內容即可。而不需要 C++ 裡呆呆的 virtual table。
      • 這裡還有一個值得玩味的地方,如果你企圖像這樣去呼叫 rectangle 的 constructor: Square *sq = [[Square alloc] initWithWidth: 10 height: 15],會發生什麼事?答案是會產生一個編譯器錯誤。因為 rectangle constructor 回傳的型別是 Rectangle*,而不是 Square*,所以這行不通。在某種情況下如果你真想這樣用,使用 id 型別會是很好的選擇。如果你想使用 parent 的 constructor,只要把 Rectangle* 回傳型別改成 id 即可。


    • 動態識別(Dynamic types)



      • 這裡有一些用於 Objective-C 動態識別的 methods(說明部分採中英並列,因為我覺得英文比較傳神,中文怎麼譯都怪):

















          -(BOOL) isKindOfClass: classObj

          is object a descendent or member of classObj
          此物件是否是 classObj 的子孫或一員


          -(BOOL) isMemberOfClass: classObjis object a member of classObj
          此物件是否是 classObj 的一員
          -(BOOL) respondsToSelector: selectordoes the object have a method named specifiec by the selector
          此物件是否有叫做 selector 的 method
          +(BOOL) instancesRespondToSelector: selectordoes an object created by this class have the ability to respond to the specified selector
          此物件是否是由有能力回應指定 selector 的物件所產生
          -(id) performSelector: selectorinvoke the specified selector on the object
          喚起此物件的指定 selector

      • 所有繼承自 NSObject 都有一個可回傳一個 class 物件的 class method。這非常近似於 Java 的 getClass() method。這個 class 物件被使用於前述的 methods 中。
      • Selectors 在 Objective-C 用以表示訊息。下一個範例會秀出建立 selector 的語法。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import "Square.h"
        #import "Rectangle.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        Rectangle *rec = [[Rectangle alloc] initWithWidth: 10 height: 20];
        Square *sq = [[Square alloc] initWithSize: 15];

        // isMemberOfClass

        // true
        if ( [sq isMemberOfClass: [Square class]] == YES ) {
        printf( "square is a member of square class\n" );
        }

        // false
        if ( [sq isMemberOfClass: [Rectangle class]] == YES ) {
        printf( "square is a member of rectangle class\n" );
        }

        // false
        if ( [sq isMemberOfClass: [NSObject class]] == YES ) {
        printf( "square is a member of object class\n" );
        }

        // isKindOfClass

        // true
        if ( [sq isKindOfClass: [Square class]] == YES ) {
        printf( "square is a kind of square class\n" );
        }

        // true
        if ( [sq isKindOfClass: [Rectangle class]] == YES ) {
        printf( "square is a kind of rectangle class\n" );
        }

        // true
        if ( [sq isKindOfClass: [NSObject class]] == YES ) {
        printf( "square is a kind of object class\n" );
        }

        // respondsToSelector

        // true
        if ( [sq respondsToSelector: @selector( setSize: )] == YES ) {
        printf( "square responds to setSize: method\n" );
        }

        // false
        if ( [sq respondsToSelector: @selector( nonExistant )] == YES ) {
        printf( "square responds to nonExistant method\n" );
        }

        // true
        if ( [Square respondsToSelector: @selector( alloc )] == YES ) {
        printf( "square class responds to alloc method\n" );
        }

        // instancesRespondToSelector

        // false
        if ( [Rectangle instancesRespondToSelector: @selector( setSize: )] == YES ) {
        printf( "rectangle instance responds to setSize: method\n" );
        }

        // true
        if ( [Square instancesRespondToSelector: @selector( setSize: )] == YES ) {
        printf( "square instance responds to setSize: method\n" );
        }

        // free memory
        [rec release];
        [sq release];

        return 0;
        }

      • output
        square is a member of square class
        square is a kind of square class
        square is a kind of rectangle class
        square is a kind of object class
        square responds to setSize: method
        square class responds to alloc method
        square instance responds to setSize: method


    • Categories



      • 當你想要為某個 class 新增 methods,你通常會擴充(extend,即繼承)它。然而這不一定是個完美解法,特別是你想要重寫一個 class 的某個功能,但你卻沒有原始碼時。Categories 允許你在現有的 class 加入新功能,但不需要擴充它。Ruby 語言也有類似的功能。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • FractionMath.h
        #import "Fraction.h"

        @interface Fraction (Math)
        -(Fraction*) add: (Fraction*) f;
        -(Fraction*) mul: (Fraction*) f;
        -(Fraction*) div: (Fraction*) f;
        -(Fraction*) sub: (Fraction*) f;
        @end

      • FractionMath.m
        #import "FractionMath.h"

        @implementation Fraction (Math)
        -(Fraction*) add: (Fraction*) f {
        return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] +
        denominator * [f numerator]
        denominator: denominator * [f denominator]];
        }

        -(Fraction*) mul: (Fraction*) f {
        return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f numerator]
        denominator: denominator * [f denominator]];

        }

        -(Fraction*) div: (Fraction*) f {
        return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator]
        denominator: denominator * [f numerator]];
        }

        -(Fraction*) sub: (Fraction*) f {
        return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] -
        denominator * [f numerator]
        denominator: denominator * [f denominator]];
        }
        @end

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"
        #import "FractionMath.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac1 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 1 denominator: 3];
        Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 2 denominator: 5];
        Fraction *frac3 = [frac1 mul: frac2];

        // print it
        [frac1 print];
        printf( " * " );
        [frac2 print];
        printf( " = " );
        [frac3 print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac1 release];
        [frac2 release];
        [frac3 release];

        return 0;
        }

      • output
        1/3 * 2/5 = 2/15

      • 重點是 @implementation 跟 @interface 這兩行:@interface Fraction (Math) 以及 @implementation Fraction (Math).
      • (同一個 class)只能有一個同名的 category,其他的 categories 得加上不同的、獨一無二的名字。
      • Categories 在建立 private methods 時十分有用。因為 Objective-C 並沒有像 Java 這種 private/protected/public methods 的概念,所以必須要使用 categories 來達成這種功能。作法是把 private method 從你的 class header (.h) 檔案移到 implementation (.m) 檔案。以下是此種作法一個簡短的範例。
      • MyClass.h
        #import <Foundation/NSObject.h>

        @interface MyClass: NSObject
        -(void) publicMethod;
        @end

      • MyClass.m
        #import "MyClass.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation MyClass
        -(void) publicMethod {
        printf( "public method\n" );
        }
        @end

        // private methods
        @interface MyClass (Private)
        -(void) privateMethod;
        @end

        @implementation MyClass (Private)
        -(void) privateMethod {
        printf( "private method\n" );
        }
        @end

      • main.m
        #import "MyClass.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];

        // this compiles
        [obj publicMethod];

        // this throws errors when compiling
        //[obj privateMethod];

        // free memory
        [obj release];

        return 0;
        }

      • output
        public method


    • Posing



      • Posing 有點像 categories,但是不太一樣。它允許你擴充一個 class,並且全面性地的扮演(pose)這個 super class。例如:你有一個擴充 NSArray 的 NSArrayChild 物件。如果你讓 NSArrayChild 扮演 NSArray,則在你的程式碼中所有的 NSArray 都會自動被替代為 NSArrayChild。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • FractionB.h
        #import "Fraction.h"

        @interface FractionB: Fraction
        -(void) print;
        @end

      • FractionB.m
        #import "FractionB.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation FractionB
        -(void) print {
        printf( "(%i/%i)", numerator, denominator );
        }
        @end

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"
        #import "FractionB.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];

        // print it
        printf( "The fraction is: " );
        [frac print];
        printf( "\n" );

        // make FractionB pose as Fraction
        [FractionB poseAsClass: [Fraction class]];

        Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];

        // print it
        printf( "The fraction is: " );
        [frac2 print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [frac release];
        [frac2 release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 3/10
        The fraction is: (3/10)

      • 這個程式的輸出中,第一個 fraction 會輸出 3/10,而第二個會輸出 (3/10)。這是 FractionB 中實作的方式。
      • poseAsClass 這個 method 是 NSObject 的一部份,它允許 subclass 扮演 superclass。


    • Protocols



      • Objective-C 裡的 Protocol 與 Java 的 interface 或是 C++ 的 purely virtual class 相同。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Printing.h
        @protocol Printing
        -(void) print;
        @end

      • Fraction.h
        #import <Foundation/NSObject.h>
        #import "Printing.h"

        @interface Fraction: NSObject <Printing, NSCopying> {
        int numerator;
        int denominator;
        }

        -(Fraction*) initWithNumerator: (int) n denominator: (int) d;
        -(void) setNumerator: (int) d;
        -(void) setDenominator: (int) d;
        -(void) setNumerator: (int) n andDenominator: (int) d;
        -(int) numerator;
        -(int) denominator;
        @end

      • Fraction.m
        #import "Fraction.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation Fraction
        -(Fraction*) initWithNumerator: (int) n denominator: (int) d {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setNumerator: n andDenominator: d];
        }

        return self;
        }

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

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

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

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

        -(int) denominator {
        return denominator;
        }

        -(int) numerator {
        return numerator;
        }

        -(Fraction*) copyWithZone: (NSZone*) zone {
        return [[Fraction allocWithZone: zone] initWithNumerator: numerator
        denominator: denominator];
        }
        @end

      • Complex.h
        #import <Foundation/NSObject.h>
        #import "Printing.h"

        @interface Complex: NSObject <Printing> {
        double real;
        double imaginary;
        }

        -(Complex*) initWithReal: (double) r andImaginary: (double) i;
        -(void) setReal: (double) r;
        -(void) setImaginary: (double) i;
        -(void) setReal: (double) r andImaginary: (double) i;
        -(double) real;
        -(double) imaginary;
        @end

      • Complex.m
        #import "Complex.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation Complex
        -(Complex*) initWithReal: (double) r andImaginary: (double) i {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setReal: r andImaginary: i];
        }

        return self;
        }

        -(void) setReal: (double) r {
        real = r;
        }

        -(void) setImaginary: (double) i {
        imaginary = i;
        }

        -(void) setReal: (double) r andImaginary: (double) i {
        real = r;
        imaginary = i;
        }

        -(double) real {
        return real;
        }

        -(double) imaginary {
        return imaginary;
        }

        -(void) print {
        printf( "%_f + %_fi", real, imaginary );
        }
        @end

      • main.m
        #import <stdio.h>
        #import "Fraction.h"
        #import "Complex.h"

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        // create a new instance
        Fraction *frac = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 3 denominator: 10];
        Complex *comp = [[Complex alloc] initWithReal: 5 andImaginary: 15];
        id <Printing> printable;
        id <NSCopying, Printing> copyPrintable;

        // print it
        printable = frac;
        printf( "The fraction is: " );
        [printable print];
        printf( "\n" );

        // print complex
        printable = comp;
        printf( "The complex number is: " );
        [printable print];
        printf( "\n" );

        // this compiles because Fraction comforms to both Printing and NSCopyable
        copyPrintable = frac;

        // this doesn't compile because Complex only conforms to Printing
        //copyPrintable = comp;

        // test conformance

        // true
        if ( [frac conformsToProtocol: @protocol( NSCopying )] == YES ) {
        printf( "Fraction conforms to NSCopying\n" );
        }

        // false
        if ( [comp conformsToProtocol: @protocol( NSCopying )] == YES ) {
        printf( "Complex conforms to NSCopying\n" );
        }

        // free memory
        [frac release];
        [comp release];

        return 0;
        }

      • output
        The fraction is: 3/10
        The complex number is: 5.000000 + 15.000000i
        Fraction conforms to NSCopying

      • protocol 的宣告十分簡單,基本上就是 @protocol ProtocolName (methods you must implement) @end。
      • 要遵從(conform)某個 protocol,將要遵從的 protocols 放在 <> 裡面,並以逗點分隔。如:@interface SomeClass <Protocol1, Protocol2, Protocol3>
      • protocol 要求實作的 methods 不需要放在 header 檔裡面的 methods 列表中。如你所見,Complex.h 檔案裡沒有 -(void) print 的宣告,卻還是要實作它,因為它(Complex class)遵從了這個 protocol。
      • Objective-C 的介面系統有一個獨一無二的觀念是如何指定一個型別。比起 C++ 或 Java 的指定方式,如:Printing *someVar = ( Printing * ) frac; 你可以使用 id 型別加上 protocol:id <Printing> var = frac;。這讓你可以動態地指定一個要求多個 protocol 的型別,卻從頭到尾只用了一個變數。如:<Printing, NSCopying> var = frac;
      • 就像使用@selector 來測試物件的繼承關係,你可以使用 @protocol 來測試物件是否遵從介面。如果物件遵從這個介面,[object conformsToProtocol: @protocol( SomeProtocol )] 會回傳一個 YES 型態的 BOOL 物件。同樣地,對 class 而言也能如法炮製 [SomeClass conformsToProtocol: @protocol( SomeProtocol )]。


  • 記憶體管理



    • 到目前為止我都刻意避開 Objective-C 的記憶體管理議題。你可以呼叫物件上的 dealloc,但是若物件裡包含其他物件的指標的話,要怎麼辦呢?要釋放那些物件所佔據的記憶體也是一個必須關注的問題。當你使用 Foundation framework 建立 classes 時,它如何管理記憶體?這些稍後我們都會解釋。

      • 注意:之前所有的範例都有正確的記憶體管理,以免你混淆。


    • Retain and Release(保留與釋放)



      • Retain 以及 release 是兩個繼承自 NSObject 的物件都會有的 methods。每個物件都有一個內部計數器,可以用來追蹤物件的 reference 個數。如果物件有 3 個 reference 時,不需要 dealloc 自己。但是如果計數器值到達 0 時,物件就得 dealloc 自己。[object retain] 會將計數器值加 1(值從 1 開始),[object release] 則將計數器值減 1。如果呼叫 [object release] 導致計數器到達 0,就會自動 dealloc。
      • Fraction.m
        ...
        -(void) dealloc {
        printf( "Deallocing fraction\n" );
        [super dealloc];
        }
        ...

      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import "Fraction.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        Fraction *frac1 = [[Fraction alloc] init];
        Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] init];

        // print current counts
        printf( "Fraction 1 retain count: %i\n", [frac1 retainCount] );
        printf( "Fraction 2 retain count: %i\n", [frac2 retainCount] );

        // increment them
        [frac1 retain]; // 2
        [frac1 retain]; // 3
        [frac2 retain]; // 2

        // print current counts
        printf( "Fraction 1 retain count: %i\n", [frac1 retainCount] );
        printf( "Fraction 2 retain count: %i\n", [frac2 retainCount] );

        // decrement
        [frac1 release]; // 2
        [frac2 release]; // 1

        // print current counts
        printf( "Fraction 1 retain count: %i\n", [frac1 retainCount] );
        printf( "Fraction 2 retain count: %i\n", [frac2 retainCount] );

        // release them until they dealloc themselves
        [frac1 release]; // 1
        [frac1 release]; // 0
        [frac2 release]; // 0
        }

      • output
        Fraction 1 retain count: 1
        Fraction 2 retain count: 1
        Fraction 1 retain count: 3
        Fraction 2 retain count: 2
        Fraction 1 retain count: 2
        Fraction 2 retain count: 1
        Deallocing fraction
        Deallocing fraction

      • Retain call 增加計數器值,而 release call 減少它。你可以呼叫 [obj retainCount] 來取得計數器的 int 值。 當當 retainCount 到達 0,兩個物件都會 dealloc 自己,所以可以看到印出了兩個 "Deallocing fraction"。


    • Dealloc



      • 當你的物件包含其他物件時,就得在 dealloc 自己時釋放它們。Objective-C 的一個優點是你可以傳遞訊息給 nil,所以不需要經過一堆防錯測試來釋放一個物件。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • AddressCard.h
        #import <Foundation/NSObject.h>
        #import <Foundation/NSString.h>

        @interface AddressCard: NSObject {
        NSString *first;
        NSString *last;
        NSString *email;
        }

        -(AddressCard*) initWithFirst: (NSString*) f
        last: (NSString*) l
        email: (NSString*) e;
        -(NSString*) first;
        -(NSString*) last;
        -(NSString*) email;
        -(void) setFirst: (NSString*) f;
        -(void) setLast: (NSString*) l;
        -(void) setEmail: (NSString*) e;
        -(void) setFirst: (NSString*) f
        last: (NSString*) l
        email: (NSString*) e;
        -(void) setFirst: (NSString*) f last: (NSString*) l;
        -(void) print;
        @end

      • AddressCard.m
        #import "AddressCard.h"
        #import <stdio.h>

        @implementation AddressCard
        -(AddressCard*) initWithFirst: (NSString*) f
        last: (NSString*) l
        email: (NSString*) e {
        self = [super init];

        if ( self ) {
        [self setFirst: f last: l email: e];
        }

        return self;
        }

        -(NSString*) first {
        return first;
        }

        -(NSString*) last {
        return last;
        }

        -(NSString*) email {
        return email;
        }

        -(void) setFirst: (NSString*) f {
        [f retain];
        [first release];
        first = f;
        }

        -(void) setLast: (NSString*) l {
        [l retain];
        [last release];
        last = l;
        }

        -(void) setEmail: (NSString*) e {
        [e retain];
        [email release];
        email = e;
        }

        -(void) setFirst: (NSString*) f
        last: (NSString*) l
        email: (NSString*) e {
        [self setFirst: f];
        [self setLast: l];
        [self setEmail: e];
        }

        -(void) setFirst: (NSString*) f last: (NSString*) l {
        [self setFirst: f];
        [self setLast: l];
        }

        -(void) print {
        printf( "%s %s <%s>", [first cString],
        [last cString],
        [email cString] );
        }

        -(void) dealloc {
        [first release];
        [last release];
        [email release];

        [super dealloc];
        }
        @end

      • main.m
        #import "AddressCard.h"
        #import <Foundation/NSString.h>
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSString *first =[[NSString alloc] initWithCString: "Tom"];
        NSString *last = [[NSString alloc] initWithCString: "Jones"];
        NSString *email = [[NSString alloc] initWithCString: "tom@jones.com"];
        AddressCard *tom = [[AddressCard alloc] initWithFirst: first
        last: last
        email: email];

        // we're done with the strings, so we must dealloc them
        [first release];
        [last release];
        [email release];

        // print to show the retain count
        printf( "Retain count: %i\n", [[tom first] retainCount] );
        [tom print];
        printf( "\n" );

        // free memory
        [tom release];

        return 0;
        }

      • output
        Retain count: 1
        Tom Jones <tom@jones.com>

      • 如 AddressCard.m,這個範例不僅展示如何撰寫一個 dealloc method,也展示了如何 dealloc 成員變數。
      • 每個 set method 裡的三個動作的順序非常重要。假設你把自己當參數傳給一個自己的 method(有點怪,不過確實可能發生)。若你先 release,「然後」才 retain,你會把自己給解構(destruct,相對於建構)!這就是為什麼應該要 1) retain 2) release 3) 設值 的原因。
      • 通常我們不會用 C 形式字串來初始化一個變數,因為它不支援 unicode。下一個 NSAutoreleasePool 的例子會用展示正確使用並初始化字串的方式。
      • 這只是處理成員變數記憶體管理的一種方式,另一種方式是在你的 set methods 裡面建立一份拷貝。


    • Autorelease Pool



      • 當你想用 NSString 或其他 Foundation framework classes 來做更多程式設計工作時,你需要一個更有彈性的系統,也就是使用 Autorelease pools。
      • 當開發 Mac Cocoa 應用程式時,autorelease pool 會自動地幫你設定好。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import <Foundation/NSString.h>
        #import <Foundation/NSAutoreleasePool.h>
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        NSString *str1 = @"constant string";
        NSString *str2 = [NSString stringWithString: @"string managed by the pool"];
        NSString *str3 = [[NSString alloc] initWithString: @"self managed string"];

        // print the strings
        printf( "%s retain count: %x\n", [str1 cString], [str1 retainCount] );
        printf( "%s retain count: %x\n", [str2 cString], [str2 retainCount] );
        printf( "%s retain count: %x\n", [str3 cString], [str3 retainCount] );

        // free memory
        [str3 release];

        // free pool
        [pool release];
        return 0;
        }

      • output
        constant string retain count: ffffffff
        string managed by the pool retain count: 1
        self managed string retain count: 1

      • 如果你執行這個程式,你會發現幾件事:第一件事,str1 的 retainCount 為 ffffffff。
      • 另一件事,雖然我只有 release str3,整個程式卻還是處於完美的記憶體管理下,原因是第一個常數字串已經自動被加到 autorelease pool 裡了。還有一件事,字串是由 stringWithString 產生的。這個 method 會產生一個 NSString class 型別的字串,並自動加進 autorelease pool。
      • 千萬記得,要有良好的記憶體管理,像 [NSString stringWithString: @"String"] 這種 method 使用了 autorelease pool,而 alloc method 如 [[NSString alloc] initWithString: @"String"] 則沒有使用 auto release pool。
      • 在 Objective-C 有兩種管理記憶體的方法, 1) retain and release or 2) retain and release/autorelease。
      • 對於每個 retain,一定要對應一個 release 「或」一個 autorelease。
      • 下一個範例會展示我說的這點。
      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • Fraction.h
        ...
        +(Fraction*) fractionWithNumerator: (int) n denominator: (int) d;
        ...

      • Fraction.m
        ...
        +(Fraction*) fractionWithNumerator: (int) n denominator: (int) d {
        Fraction *ret = [[Fraction alloc] initWithNumerator: n denominator: d];
        [ret autorelease];

        return ret;
        }
        ...

      • main.m
        #import <Foundation/NSAutoreleasePool.h>
        #import "Fraction.h"
        #import <stdio.h>

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        Fraction *frac1 = [Fraction fractionWithNumerator: 2 denominator: 5];
        Fraction *frac2 = [Fraction fractionWithNumerator: 1 denominator: 3];

        // print frac 1
        printf( "Fraction 1: " );
        [frac1 print];
        printf( "\n" );

        // print frac 2
        printf( "Fraction 2: " );
        [frac2 print];
        printf( "\n" );

        // this causes a segmentation fault
        //[frac1 release];

        // release the pool and all objects in it
        [pool release];
        return 0;
        }

      • output
        Fraction 1: 2/5
        Fraction 2: 1/3

      • 在這個例子裡,此 method 是一個 class level method。在物件建立後,在它上面呼叫 了 autorelease。在 main method 裡面,我從未在此物件上呼叫 release。
      • 這樣行得通的原因是:對任何 retain 而言,一定要呼叫一個 release 或 autorelease。物件的 retainCount 從 1 起跳 ,然後我在上面呼叫 1 次 autorelease,表示 1 - 1 = 0。當 autorelease pool 被釋放時,它會計算所有物件上的 autorelease 呼叫次數,並且呼叫相同次數的 [obj release]。
      • 如同註解所說,不把那一行註解掉會造成分段錯誤(segment fault)。因為物件上已經呼叫過 autorelease,若再呼叫 release,在釋放 autorelease pool 時會試圖呼叫一個 nil 物件上的 dealloc,但這是不允許的。最後的算式會變為:1 (creation) - 1 (release) - 1 (autorelease) = -1
      • 管理大量暫時物件時,autorelease pool 可以被動態地產生。你需要做的只是建立一個 pool,執行一堆會建立大量動態物件的程式碼,然後釋放這個 pool。你可能會感到好奇,這表示可能同時有超過一個 autorelease pool 存在。


  • Foundation framework classes



    • Foundation framework 地位如同 C++ 的 Standard Template Library。不過 Objective-C 是真正的動態識別語言(dynamic types),所以不需要像 C++ 那樣肥得可怕的樣版(templates)。這個 framework 包含了物件組、網路、執行緒,還有更多好東西。

    • NSArray



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import <Foundation/NSArray.h>
        #import <Foundation/NSString.h>
        #import <Foundation/NSAutoreleasePool.h>
        #import <Foundation/NSEnumerator.h>
        #import <stdio.h>

        void print( NSArray *array ) {
        NSEnumerator *enumerator = [array objectEnumerator];
        id obj;

        while ( obj = [enumerator nextObject] ) {
        printf( "%s\n", [[obj description] cString] );
        }
        }

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        NSArray *arr = [[NSArray alloc] initWithObjects:
        @"Me", @"Myself", @"I", nil];
        NSMutableArray *mutable = [[NSMutableArray alloc] init];

        // enumerate over items
        printf( "----static array\n" );
        print( arr );

        // add stuff
        [mutable addObject: @"One"];
        [mutable addObject: @"Two"];
        [mutable addObjectsFromArray: arr];
        [mutable addObject: @"Three"];

        // print em
        printf( "----mutable array\n" );
        print( mutable );

        // sort then print
        printf( "----sorted mutable array\n" );
        [mutable sortUsingSelector: @selector( caseInsensitiveCompare: )];
        print( mutable );

        // free memory
        [arr release];
        [mutable release];
        [pool release];

        return 0;
        }

      • output
        ----static array
        Me
        Myself
        I
        ----mutable array
        One
        Two
        Me
        Myself
        I
        Three
        ----sorted mutable array
        I
        Me
        Myself
        One
        Three
        Two

      • 陣列有兩種(通常是 Foundation classes 中最資料導向的部分),NSArray 跟 NSMutableArray,顧名思義,mutable(善變的)表示可以被改變,而 NSArray 則不行。這表示你可以製造一個 NSArray 但卻不能改變它的長度。
      • 你可以用 Obj, Obj, Obj, ..., nil 為參數呼叫建構子來初始化一個陣列,其中 nil 表示結尾符號。
      • 排序(sorting)展示如何用 selector 來排序一個物件,這個 selector 告訴陣列用 NSString 的忽略大小寫順序來排序。如果你的物件有好幾個排序方法,你可以使用這個 selector 來選擇你想用的方法。
      • 在 print method 裡,我使用了 description method。它就像 Java 的 toString,會回傳物件的 NSString 表示法。
      • NSEnumerator 很像 Java 的列舉系統。while ( obj = [array objectEnumerator] ) 行得通的理由是 objectEnumerator 會回傳最後一個物件的 nil。在 C 裡 nil 通常代表 0,也就是 false。改用 ( ( obj = [array objectEnumerator] ) != nil ) 也許更好。


    • NSDictionary



      • 基於 "Programming in Objective-C," Copyright © 2004 by Sams Publishing一書中的範例,並經過允許而刊載。
      • main.m
        #import <Foundation/NSString.h>
        #import <Foundation/NSAutoreleasePool.h>
        #import <Foundation/NSDictionary.h>
        #import <Foundation/NSEnumerator.h>
        #import <Foundation/Foundation.h<
        #import <stdio.h>

        void print( NSDictionary *map ) {
        NSEnumerator *enumerator = [map keyEnumerator];
        id key;

        while ( key = [enumerator nextObject] ) {
        printf( "%s => %s\n",
        [[key description] cString],
        [[[map objectForKey: key] description] cString] );
        }
        }

        int main( int argc, const char *argv[] ) {
        NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        NSDictionary *dictionary = [[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:
        @"one", [NSNumber numberWithInt: 1],
        @"two", [NSNumber numberWithInt: 2],
        @"three", [NSNumber numberWithInt: 3],
        nil];
        NSMutableDictionary *mutable = [[NSMutableDictionary alloc] init];

        // print dictionary
        printf( "----static dictionary\n" );
        print( dictionary );

        // add objects
        [mutable setObject: @"Tom" forKey: @"tom@jones.com"];
        [mutable setObject: @"Bob" forKey: @"bob@dole.com" ];

        // print mutable dictionary
        printf( "----mutable dictionary\n" );
        print( mutable );

        // free memory
        [dictionary release];
        [mutable release];
        [pool release];

        return 0;
        }

      • output
        ----static dictionary
        1 => one
        2 => two
        3 => three
        ----mutable dictionary
        bob

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