- Objective-C 基础教程第三章,面向对象编程基础知
- 0x00 前言
- 0x01 间接(indirection)
- 0x02 面向对象编程中使用间接
- 面向过程编程
- 面向对象编程
- 0x03 OC面向对象 术语
- 0x04 OC语言中的OOP
- @interface
- @implementation
- instantiation(实例化对象)
- 0x05 第三章小节
Objective-C 基础教程第三章,面向对象编程基础知
0x00 前言
书中的这章节主要是对零基础的人介绍面向对象编程的基础知识,一般学过高级编程语言的基本都会涉及到面向对象编程的知识,所以可以略过。
术语:OOP的解释
面向对象编程(Object-Oriented Programming
)的首字母缩写为:OOP
,这是一种编程技术,最初是为了编写模拟程序
而开发
的。OOP很快就俘虏了其他种类软件(比如涉及图形用户界面的软件)开发者的心。很快OOP就成为了业内一个非常重要的流行词。它被誉为具有魔力的颜色子弹,可以使编程工作变得简单而愉悦。
在讨论OOP之前,先来看看OOP的一个关键概念:间接(indirection)
0x01 间接(indirection)
间接是一种概念,为什么要用间接从书本上的几个例子中,我大概体会到应该就是为了可变性,比如说我在代码里面有个循环语句,然后有个printf每次输出1-xxx的值,那么我要改循环次数的时候就需要每次将printf里面的xxx改成循环的次数,如果用变量来代替的话我只需要改一次循环次数即可。
还有就是用文件间接的方式,比如我要输出一堆数据,都需要提前定义一个列表或者数组,那么需求有变动的时候我就要每次改这些变量里面的值,但是如果我程序从文件里面读取这些数据,我只需要修改下文件里面的内容即可,所以可变动性就特别好。
0x02 面向对象编程中使用间接
在书中看完间接的知识后, 对间接的概念大致有了个了解。在面向对象编程中(OOP),间接可以说是他的核心。
OOP使用间接来获取数据,就像我们在之前的例子中使用变量、文件和参数所做的那样。OOP真正的革命性
在于它使用间接来调用代码!
不是直接调用某个函数,而是用间接调用!
只要理解了这一点,你就算掌握了OOP的内涵了。其他一切都是通过间接产生的引申效果。
面向过程编程
首先来看两个例子,分别是面向过程编程和面向对象编程的代码,书中说到:过程式编程建立在函数之上,数据为函数服务。
//*********************************************************************
//利用纯C语言和过程式编程方式绘制几何体的形状。
//
//《Object-C 基础教程》 03.08 Shapes-Procedural
//**********************************************************************
#import
//----------------------------------------变量声明----------------------------------
//几何体形状类型
typedef enum{
kCircle, //圆圈
kRectangle,//矩形
kEgg, //鸡蛋
}ShapeType;
//几何体颜色类型
typedef enum{
kRedColor, //红色
kGreenColor,//绿色
kBlueColor, //蓝色
}ShapeColor;
//几何体轮廓结构体
typedef struct{
int x,y,width,height;
}ShapeRect;
//几何体结构体
typedef struct{
ShapeType type;
ShapeColor fillColor;
ShapeRect bounds;
}Shape;
void drawShapes(Shape shapes[],int num)
//-------------------------------------------------------------------------------
//入口点代码
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
Shape shapes[3];
//圆形数据赋值
ShapeRect rect0 = {0,0,10,30}; //x,y坐标与宽和高数据
shapes[0].type = kCircle; //几何体类型
shapes[0].fillColor = kRedColor;//几何体颜色
shapes[0].bounds = rect0;
//矩形数据赋值
ShapeRect rect1 = {30,40,50,60};
shapes[1].type = kRectangle;
shapes[1].fillColor = kGreenColor;
shapes[1].bounds = rect1;
//鸡蛋数据赋值
ShapeRect rect2 = {15,18,37,29};
shapes[2].type = kEgg;
shapes[2].fillColor = kBlueColor;
shapes[2].bounds = rect2;
//绘制几何体
drawShapes(shapes,3);
}
return 0;
}
//面向过程方式drawShapes
void drawShapes(Shapes shapes[],int count)
{
for(int i=0;i
从书中的例子可以看出,面向过程编程中,如果我们要让程序扩展一下,比如不仅能绘制各种形状,还必须计算这些形状的面积,并判断鼠标光标是否位于这些形状中。在这种情况下,就必须修改每个对形状执行操作的函数,修改过去正常工作的代码很可能引入新的错误,所以在这点上面向过程编程极其不方便,就需要用到OOP(面向对象编程)概念了。
面向对象编程
面向对象
编程则以程序的数据为中心
,函数为数据服务
。在OOP中,不再重点关注程序中的函数,而是专注于数据。
在OOP中,数据通过间接方式引用代码
,什么意思呢?
就是代码可以对数据进行操作,不是向面向过程那样,通知drawRectangle
函数绘制一个根据这种形状
的图形,而是要求形状
绘制自身。(借助间接的强大功能,这些数据能够知道如何查找相应的函数来进行绘制)。
对象是什么?
就是和C语言中的struct一样,神奇的是它能够通过函数指针查找与之相关的代码。
如下图:展示了4种Shape对象:两个正方形、一个圆形和一个椭圆形。(每个对象都能查找相应的函数并实现其绘图功能)
每个对象都有自己的draw
函数,知道如何绘制自身的形状。
(我们直接将之前的面向过程代码,改成面向对象的代码,只需要改动一个函数就行。)
void drawShapes(id shapes[],int count)
{
for(int i=0;i
改完了,代码是不是变的超级简洁啊!
解释下这段代码的意思,其中id属于OC中的泛型
,他有点类似Java中的Object
,就是用id可以引用任何类型的对象。
对象是一种包含代码的struct结构体
,所以id实际上是一个指向结构体的指针
。
[shape draw]
,这一句代码的意思是通知shape对象发送draw消息
或者向shape发送draw消息
,至于形状如何实际绘制自身的图形,取决于shape的实现。
思考?
向对象发送消息后,如何调用所需要的代码呢?就是如何才能触发比如draw这个函数呢?
解答:
这就需要叫做类
的幕后帮手来协助完成这个任务,请看如下图:
可以从图中看出,其实他就是利用了指针来进行间接,方面我们扩展类的代码,当我们需要给圆形添加一些新功能,一些新属性时候就可以直接在类的代码里面进行编写,我们也不需要修改之前对象调用的代码,这样确实也不容易导致错误。
0x03 OC面向对象 术语
- 类(class) 其实就是一个结构体,用来描述对象的类型。
- 对象(object) 包含值和(this指针)指向其类的隐藏指针的结构体。
- 实例(instance)是“对象”的另外一种称呼。
- 消息(message)是对象可以执行的操作,用于通知对象去做什么。
- 方法(method)为了响应消息而运行的代码。(个人理解应该是private的类函数)
- 方法调度(method dispatcher)是Object-C的一种机制,用于推测执行什么方法以响应某个特定的消息。
- 接口(interface)是类为对象提供的特性描述。例如,Circle类的接口声明了Circle类可以接受draw消息。
- 实现(implementation)是使接口能正常工作的代码。
0x04 OC语言中的OOP
根据书本中的相关内容学习了OOP的一些基础概念后,终于可以来体验OC中的OOP了。
@interface
创建某个特定类的对象之前,Object-C编译器需要一些有关该类的信息,尤其是对象的数据成员(也就是编译器需要根据结构体的大小,结构体的成员,函数等等)进行一些列的初始化工作,好方便转换成汇编代码?应该是这样理解。所以(我们可以使用@interface
指令把这些信息传递给编译器)。ps:说明这编译器不太智能?为啥Windows下C++都不用搞这么麻烦! 可能是因为C++用了Class关键字来传递的。
//**********************************************************
/* Circle类接口 *
/***********************************************************/
@interface Circle : NSObject
{
ShapeColor fillColor;
ShapeRect bounds;
}
- (void) setFillColor: (ShapeColor) fillColor;
- (void) setBounds: (ShapeRect) bounds;
- (void) draw;
@end
根据书本中的例子,我们对上面代码进行详细的分析,上面代码的语法都比较陌生,从@interface
开始,在第二章中说过只要出现@符号,就可以把它看成是对C语言的扩展
,然后上面也说过了@interface是用来把类信息传递给编译器的。
接着最尾部是@end
关键字,应该就是告诉编译器@end以上的都是这个类的信息。
接着@interface后面跟着的是类名,代表告诉编译器这是Circle类的接口
,然后:NSObject
代表的是继承自NSObject
类。
然后{...}
里面的部分是告诉编译器Circle对象
所需要的数据成员,其中这里面的成员被称为Circle类的实例变量
。
最后几行代码有点类似C语言中的函数原型,不过略微有点区别,主要就是多了-
、()
、:
这些奇怪的符号。
这是OC中的方法声明语法,其解释如下。
- -(void) 其中这个减号代表的是
OC方法的声明
,主要用来区分C语言原型函数,还有减号代表的是对象的方法加号代表的是类的方法。 setFillColor
、setBounds
、draw
这些代表的是方法名,不过前面两个和最后一个有区别就是多了:
。:
,这个在OC中叫中缀符
语法,方法的名称以及其参数都是合在一起的,所以最后一个没有参数的函数就没有这东西。- 带中缀符号的方法调用时候可以这样调用,
[circle setFillColor: kRedColor];
,带有两个中缀符的时候就[testThing setStringValue:@"hello there" color:kBlueColor];
。 - 参数的类型是在()中指定的。
@implementation
说过了带@
就是C语言的扩展,@interface
用于定义类的接口,通常接口被称为API
,Application Programming Interface
。而真正能使对象运行的代码都在@implementation
中实现
。
//**********************************************************
/* Circle类接口实现 *
/***********************************************************/
@implementation Circle
- (void) setFillColor:(ShapeColor) c
{
fillColor = c;
}
- (void) setBounds:(ShapeRect) b
{
bounds = b;
}
@end
这是OC中的类声明语法,解释如下:
-
@implementatation
英语翻译为实现,如其名就是告诉编译器接下来这些代码是用于实Circle类的。 -
- (void) setFillColor:(ShapeColor) c
这代码与@interface
处基本差不多,只是他结尾没有;
,代表不是声明语句,而且参数名是可以改变的。 -
fillColor = c
,类似C++中的this->fillColor = c
,在OC中默认的隐藏this指针为self
,也就是self->fillColor = c
。
instantiation(实例化对象)
我们学会了如何声明类接口,并且实现类代码后,最后当然是要去调用该类的对象去实际操作,那么在OC中如何实例化对象呢?
在OC中很方便可以把类当成对象去发送消息,所以我们实例化一个对象的时候,其实只要发送一个new消息就行,比如Circle circle = [Circle new];
,然后调用之前演示过了用[circle setFillColor: kRedColor]
,tips:(由于对象的局部变量只在对象的实例中有效,因此我们称它们为实例变量,通常简写成ivar
。)
0x05 第三章小节
本章是面向对象的概念和定义,我写的也比较多。首先是介绍了间接的这个概念,然后又从面向过程编程开始逐步过渡到面向对象编程,之后也用了大量的例子来进行实验,最后过渡到OC中的面向对象编程,其中学习到了很多关键字比如,@interface
接口声明,@implementation
类接口实现,:
中缀符,[xx xx]通知对象发送xx消息
,instantiation实例化对象可以通过发送new 消息给类来进行创建一个新的对象,接着第四章开始学习继承。