Objective-C学习笔记八：类的定义二

     我们继续来扩展分数类Fraction，两个分数相加，再不考虑它们是不是最简分数的情况下，有下面的公式成立：a/b+c/d=(ad+bc)/bd，那么我们在Fraction类中添加一个add方法，代码如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Fraction : NSObject

@property int numerator,denominator;

-(void) print;
-(double) convertToNum;
-(void) setTo:(int) n over: (int) d;
-(void) add:(Fraction *) f;

@end

    注意这个add方法的定义，参数类型是指针类型的Fraction，那么编写函数实现：

#import "Fraction.h"

@implementation Fraction

@synthesize numerator,denominator;

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

-(double) convertToNum
{
    if(denominator!=0){
        return (double)numerator/denominator;
    }else{
        return NAN;
    }
}

-(void) setTo:(int)n over:(int)d
{
    numerator=n;
    denominator=d;
}

-(void) add:(Fraction *)f
{
    numerator=numerator*f.denominator+denominator*f.numerator;
    denominator=denominator*f.denominator;
}

@end

    这个实现方法内的计算过程就是数学公式的程序化。之后修改主函数，代码如下：

#import "Fraction.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *fractionA = [Fraction new];
        Fraction *fractionB = [Fraction new];

        [fractionA setTo:10 over:406];
        [fractionB setTo:23 over:901];

        [fractionA print];
        [fractionB print];

        [fractionA add:fractionB];

        [fractionA print];
    }
    return 0;
}

    编译运行，我们得到如下结果：



    当然这里我们没有对分数进行化简。
    当有方法定义的时候，就会涉及到局部变量的概念。在方法内部定义的变量就是局部变量，局部变量没有初始值，需要人为进行赋值操作。这些变量的作用域就是这个方法调用的生命周期，当方法返回结果后，本次局部变量就都消失了。也就是每次方法调用时，重新生成局部变量，赋值，使用，返回结果后它们就消失了。我们继续来编写分数化简的方法，其中使用到了局部变量，代码如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Fraction : NSObject

@property int numerator,denominator;

-(void) print;
-(double) convertToNum;
-(void) setTo:(int) n over: (int) d;
-(void) add:(Fraction *) f;
-(void) reduce;

@end

    我们加入了reduce方法，数学概念中，分数的化简就是找出分子和分母的最大公约数，然后分子分母同时除以这个最大公约数，就得到了最简分数。我们之前用到过求最大公约数的示例，那么这里我们直接使用，实现代码中这样来写：

-(void) reduce
{
    int n=numerator;
    int d=denominator;
    int temp;

    while (d!=0) {
        temp=n%d;
        n=d;
        d=temp;
    }

    numerator/=n;
    denominator/=n;
}

    之后修改主函数：

#import "Fraction.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *fractionA = [Fraction new];
        Fraction *fractionB = [Fraction new];

        [fractionA setTo:10 over:406];
        [fractionB setTo:23 over:901];

        [fractionA print];
        [fractionB print];

        [fractionA add:fractionB];

        [fractionA reduce];

        [fractionA print];
    }
    return 0;
}

    编译运行后，我们就得到如下的结果了：



    扩展我们说过的局部变量的含义，方法的参数也是局部变量，比如对于方法 -(double) add: (double) x，那么调用这个方法时可以是这样的 [data add: val]。在方法中我们使用的是x变量，而传入的是val变量，val变量赋值给x后，val本身没有变化，而作为局部变量的x发生的所有变化都与val无关。
    而上面我们传入对象参数时，则可以在方法中修改其实例变量的值，这是因为我们传递的是数据存储的引用位置，所以才能在方法中修改其中的值。
    关键字static可以修饰变量，当static修饰局部变量时，那么这个值可以保存多次调用该方法所得到的值。而且它会在程序开始执行时初始化一次，因此需要对其先赋好值。如果static修饰的不是局部变量，那么所有的方法就都可以访问它们了。
    对于分数化简的方法，我们继续探究。如何在add方法内调用reduce方法，那么在主函数中就不必再次调用该方法，而且分数做完加法后自动完成化简也是更佳的做法。那么问题就是如何在一个方法内调用本类定义的其它方法，关键字self就是完成这个功能的。self关键字用来指明对象是该方法的调用者，比如 [self reduce]。上述方法就可以改为：

-(void) add:(Fraction *)f
{
    numerator=numerator*f.denominator+denominator*f.numerator;
    denominator=denominator*f.denominator;
    [self reduce];
}

    结合上面的代码，分数化简后返回化简后的分数，此时如果我们想返回这个分数对象，又改怎么做呢？这就是方法返回对象的问题，上述代码继续扩展如下：

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface Fraction : NSObject

@property int numerator,denominator;

-(void) print;
-(double) convertToNum;
-(void) setTo:(int) n over: (int) d;
-(void) add:(Fraction *) f;
-(Fraction *)add2:(Fraction *)f;
-(void) reduce;

@end

    我们加入了新方法的定义，防止重名方法，那么实现如下：

-(Fraction *)add2:(Fraction *)f
{
    Fraction *result=[Fraction new];
    result.numerator=numerator*f.denominator+denominator*f.numerator;
    result.denominator=denominator*f.denominator;
    [result reduce];
    return result;
}

    主函数修改如下：

#import "Fraction.h"

int main(int argc, const char * argv[])
{
    @autoreleasepool {
        Fraction *fractionA = [Fraction new];
        Fraction *fractionB = [Fraction new];
        Fraction *resultFraction;

        [fractionA setTo:10 over:406];
        [fractionB setTo:23 over:901];

        [fractionA print];
        [fractionB print];

        resultFraction=[fractionA add2:fractionB];

        [resultFraction print];

    }
    return 0;
}

    编译运行后，我们得到如下结果：



    到目前为止，我们已经编写了一个功能相对完整的类Fraction，对于此时的头文件，完全可以作为我们处理分数的方法库，并且可以将我们编写的程序提供给他人使用。如果要添加新的方法而不修改已有方法，可以通过定义扩展类来实现该目的。