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Objective-C 学习笔记

Language

发布于：2016年9月3日

之前学习 Objective-C 时整理的笔记，文章内错误之处还望指点...

Hello World

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#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char *argv[]){
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        NSLog(@"Hello, World");
    }
    return 0;
}

#import 就相当于 C++ 里面的 #include

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@autoreleasepool {
    ...
}

{...} 之间的语句会在被称之为 “自动释放池” 的语境中执行。

自动释放池的机制是：它使得应用在创建新对象时，系统能够有效的管理应用所使用的内容。

@"Hello, World" 此处的 @ 符号在位于一对双引号的字符串前面，这称为常量 NSString 对象。
如果前面没有 @ 字符，就是在编写常量 C 类型的字符串。有了这个符号就是在编写 NSString 字符串对象。

同 C 语言一样，Objective-C 的所有程序语句必须使用分号（;）结束。

这篇文章主要是讲 Objective-C 与 C++ 的区别...

类、对象和方法

消息传递

Objective-C的面向对象语法源自SmallTalk，消息传递（Message Passing）风格/在源码风格方面，这是它与C Family语言（包括C/C++、Java、世界上最好的语言PHP）差别最大的地方。

在Java、C++世界，我们调用一个对象的某个方法，在Objective-C里，这称作给类型发送一个消息，这可不仅仅是文字游戏，他们的技术细节也是不同。

在Java、C++里，对象和方法关系非常严格，一个方法必须属于一个类对象，否则编译要报错的。
而在Objective-C里，类型和消息的关系比较松散，消息处理到运行时（runtime）才会动态确定，给类型发送一个它无法处理的消息，也只会抛出一个异常而不会挂掉。

Language Call Method
Objective-C [obj undefineMethod];
C++ obj.undefineMethod();

在代码里调用没定义的方法（这是Java、C++世界习惯的说法，专业叫法是，给obj对象传递它无法处理的消息），Xcode会警告，但能编译成功，运行的时候会出错。
它会输出这样一个错误：

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2016-06-24 10:48:46.851 Learn[16979:412230] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[obj undefineMethod]: unrecognized selector sent to instance 0x100111b90'

函数调用

前文述及，不涉及面向对象时，它和C是完全一样的。以下是几个函数调用的示例：

  • 不带参数
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StartedBlock();
  • 带参数
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NSLog(@"decrypted string: %@", str);
CGRectMake(0, 0, 0, 0);

传递消息给类 / 实例方法

  • 不带参数
Language Method
Objective-C [obj method];
C++ obj.method();
  • 带一个参数
Language Method
Objective-C [counter increase:1];
C++ counter.increase(1);
  • 带多个参数
    对于C Family 程序员来说，这是最难接收，最反人类的
Language Method
Objective-C -(void) setColorToRed: (float)red Green: (float)green Blue: (float)blue {…} // 定义方法 
        | [myObj setColorToRed: 1.0 Green: 0.8 Blue: 0.2]; // 传递消息

C++ | public void setColorToRedGreenBlue(float red, float green, float blue) {…}
| myObj.setColorToRedGreenBlue(1.0, 0.8, 0.2);

  • 消息嵌套
Language Method
Objective-C UINavigationBar *bar = [ [ [UINavigationBar alloc] init] autorelease];
C++ UINavigationBar bar = UINavigationBar.alloc().inti().autorelease();

类的定义与实现

Objective-C中强烈要求将类的定义（interface）与实现（implementation）分为两个部分。
类的定义文件遵循C语言之习惯，头文件以.h为后缀，实现文件以.m为后缀（也有.mm的扩展名，表示Objective-C与C++混合编程）

举个栗子：

  • Interface
    定义部分，清楚定义了类的名称、数据成员和方法。以关键字@interface作为开始，@end作为结束。
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@interface MyObject : NSObject {
    int memberVar1; //实体变量
    id  memberVar2;
}

+(return_type) class_method;     // 类方法

-(return_type) instance_method1; // 实例方法
-(return_type) instance_method2: (int) p1;
-(return_type) instance_method3: (int) p1 andPar: (int) p2;
@end

方法前面的+/-号代表函数的类型：
加号（+）代表类方法（class method），不需要实例就可以调用，与C++的静态函数（static member function）相似。
减号（-）即是一般的实例方法（instance method）。

下面是意义相近的 C++ 语法对照：

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class MyObject : public NSObject {
    protected:
        int memberVar1; // 实体变量
        void *memberVar2;

    public:
        static return_type class_method(); // 类方法

        return_type instance_method1();    // 实例方法
        return_type instance_method2(int p1);
        return_type instance_method3(int p1, int p2);
}

Objective-C 定义一个新的方法时，名称内的冒号（:）代表参数传递，不同于C语言以数学函数的括号来传递参数。
Objective-C 方法使得参数可以夹于名称中间，不必全部依附于方法名称的尾端，可以提高程序可读性。
设定颜色RGB值得方法为例子：

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- (void) setColorToRed: (float)red Green: (float)green Blue:(float)blue; // 宣告方法

[myColor setColorToRed:1.0 Green:0.8 Blue:0.2]; // 呼叫方法

这个方法的签名是setColorToRed:Green:Blue:。每个冒号后面都带着一个float类别的参数，分别代表红，绿，蓝三色。

  • Implementation
    实现区块则包含了公开方法的实现，以及定义私有变量及方法。以关键字@implementation作为区块起头，@end结尾。
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@Implementation MyObject {
    int memberVar3; // 私有实体变量
}

+(return_type) class_method {
    ... // method Implementation
}

-(return_type) instance_method1 {
    ...
}

-(return_type) instance_method2: (int) p1 {
    ...
}

-(return_type) instance_method3: (int) p1 andPar: (int) p2 {
    ...
}
@end

值得一提的是不只Interface区块可定义实体变量，Implementation区块也可以定义实体变量，两者的差别在于访问权限的不同。
Interface区块内的实体变量默认权限为protected，宣告于implementation区块的实体变量则默认为private，故在Implementation区块定义私有成员更匹配面向对象之封装原则，因为如此类别之私有信息就不需曝露于公开interface（.h文件）中。

创建对象

Objective-C创建对象需通过alloc以及init两个消息。alloc的作用是分配内存，init则是初始化对象。 init与alloc都是定义在NSObject里的方法，父对象收到这两个信息并做出正确回应后，新对象才创建完毕。以下为范例：

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MyObject *my = [[MyObject alloc] init];

在Objective-C 2.0里，若创建对象不需要参数，则可直接使用new

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MyObject *my = [MyObject new];

仅仅是语法上的精简，效果完全相同。

若要自己定义初始化的过程，可以重写init方法，来添加额外的工作。（用途类似C++ 的构造函数constructor）

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- (id) init {
    if (self = [super init]) { // 必须调用父类的 init
        // do something here ...
    }
    return self;
}

数据类型和表达式

OC 有4个基本数据类型：int, float, double, char。概念同C++一样
5个限定词：long, long long, short, unsigned, signed。概念同 C++ 一样

下面来说几个特殊的类型：

  • BOOL 类型
    概念同 C++ 一样，但是预定义的真假值与 C++ 不同：
Language 真 假
Objective-C YES NO
C++ true false
  • id 类型
    id类型是 OC 里一个比较特殊的类型。
    概念上与 void* 类型很像，但是他们两个有很大区别。
    在内部处理上，这种类型被定义为 指向对象的指针，实际上是一个 指向这种对象的实例变量的指针

下面是 id 在 Objc.h 中的定义：

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/// Represents an instance of a class.
struct objc_object {
    class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

/// A pointer to an instance of a class.
typedef struct objc_object *id;

从上面看出，id是指向struct objc_object的一个指针。也就是说，id是指向任何一个继承了Object（或者NSObject）类的对象。
需要注意的是，id是一个指针，所以在使用的时候不需要加星号（*）。

  • SEL 类型
    在 Objective-C 中，SEL 是选择器的一个类型。
    我们可以将 SEL 理解为函数指针，但他们之间并非完全一样。

  • nil 类型
    与 C++ 中 null 概念一样，是是对 nill 操作不会有任何作用，C++ 中对 null 操作会异常。

基础数据类型表：

类型 实例 NSLog 字符
char 'a'、'\n' %c
short int - %hi、%hx、%ho
unsigned short int - %hu、%hx、%ho
int 12、-97、0xFFE0、0177 %i、%x、%o
unsigned int 12u、100U、0XFFu %u、%x、%o
long int 12L、-200l、0xffffL %li、%lx、%lo
unsigned long int 12UL、100ul、0xffeeUL %lu、%lx、%lo
long long int 0xe5e5e5e5LL、0xffeeUL %lli、%llx、%llo
unsigned long long int 12ull、0xffeeULL %llu、%llx、%llo
float 12.34f、3.1e-5f、0x1.5p10、0x1P-1 %f、%e、%g、%a
double 12.34、3.1e-5、0x.1p3 %f、%e、%g、%a
long double 12.34L、3.1e-5l %Lf、%Le、%Lg
id nil %p

基本算术运算符概念同 C++ 一样

循环结构和选择结构

同C++11一样，for循环有两种：普通for循环，快速for循环

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// 第一种遍历：普通 for 循环
long int count = [array count];
for (int i = 0; i < count; ++i) {
    NSLog(@"1 遍历 array：%zi -> %@", i, [array objectAtIndex:i]);
}

// 第二种遍历：快速 for 循环
int i = 0;
for (id obj in array) {
    NSLog(@"2 遍历 array：%zi -> %@", i, obj);
    ++i;
}

其他的 while，do…while，break，continue 都同 C++ 一致
选择结构，if，if…else…，switch同 C++ 一致

类

合成存取方法

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@interface Fraction : NSObject

@property int numerator, denominator;

- (void)    print;
- (double)  convertToNum;

@ end

@Implementation Fraction

@synthesize numerator, denominator;

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

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

@ end


int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Fraction *objFraction = [Fraction new];
        [objFraction setNumerator:1];
        [objFraction setDenominator:2];
        [objFraction print];
    }
    return 0;
}

从OC 2.0开始，可自动生成设值方法和取值方法。
第一步是在接口部分中使用@property指令标识属性。
第二步是在实现部分中使用@synthesize

如果使用了@property指令，就不需要再实现部分声明相应的实例变量。

当然，你并不需要使用@synthesize指令，使用@property指令编译器也会自动为你生成setter和getter。
但是要注意，如果你不使用@sythesize，那么编译器生成的实例变量会以下画线（_）字符作为其名称的第一个字符。

访问属性

访问属性有两种格式：
Instance.property = value; 等价为 [Instance setProperty: value];

继承

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@interface ClassA : NSObject {
    int x;
}

- (void) initVar;
@end

@implementation ClassA

- (void) initVar {
    x = 100;
}
@end

@interface ClassB : ClassA
- (void) printVar;
@end

@implementation ClassB

- (void) printVar {
    NSLog(@"x = %i", x);
}
@end

在这段代码里面，ClassA继承于NSObject，ClassB继承于ClassA。
语法同C++差不多。但是有一点要注意：OC只能是单继承，而C++可以多继承。

继承的概念作用于整个继承链。

@class 指令
例如 @class XYPoint;
在头文件声明中，告诉编译器XYPoint是一个类的名字。而不需要 #import 导入整个 XYPoint.h
在C++中相当于 class XYPoint;

处理动态类型的方法：

方法 问题或行为
-(BOOL) isKindOfClass: class-object 对象是不是 class-object 或其子类的成员
-(BOOL) isMemberOfClass: class-object 对象是不是 class-object 的成员
-(BOOL) respondsToSelector: Selector 对象是否能够相应 selector 所指定的方法
-(BOOL) instancesRespondToSelector: Selector 指定的类实例是否能够响应 selector
-(BOOL) isSubclassOfClass: class-object 对象是否是指定类的子类
-(id) performSelector: selector 应用 selector 指定的方法
-(id) performSelector: selector withObject: object 应用 selector 指定的方法，传递参数 object
-(id) performSelector: selector withObject: object1 withObject: object2 应用 selector 指定的方法，传递参数 object1 和 object2

多态

在OC里面的多态与C++有些不一样。
在OC里面，不同类的相同方法名即为多态。
而在C++里面就不一样咯。C++里面的多态是通过继承来实现的。

举个最简单的例子：

  • Objective-C
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@interface ClassA : NSObject {
    int x;
}

- (void) intVar;
- (void) printVar;
@end

@implementation ClassA
- (void) initVar {
    x = 100;
}

- (void) printVar {
    NSLog(@"x = %i", x)
}
@end


@interface ClassB : ClassA

- (void) initVar;
@end

@implementation ClassB

- (void) initVar {
    x = 200;
}
@end


int main(int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        ClassA *myClassA = [ClassB new];
        [myClassA initVar];
        [myClassA printVar];
    }
    return 0;
}

  • C++
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class ClassA
{
protected:
    int x;

public:
    void initVar()
    {
        x = 100;
    }
    void printVar()
    {
        std::cout << x << std::endl;
    }
};

class ClassB : public ClassA
{
public:
    void initVar()
    {
        x = 200;
    }
}

int main(int argc, const char *argv[])
{
    ClassA *myClassA = new ClassB();

    myClassA->initVar();
    myClassA->printVar();

    getchar();
    return 0;
}

C++ 输出的结果是100
而OC输出的结果是200，OC是真的覆盖…

另外，OC不支持运算符重载…

异常处理

@try、@catch、@throw、@finally这些概念同C一样。

分类和协议

分类

在Objective-C的设计中，一个主要的考虑即为大型代码框架的维护。
结构化编程的经验显示，改进代码的一种主要方法即为将其分解为更小的片段。
Objective-C借用并扩展了Smalltalk实现中的“分类”概念，用以帮助达到分解代码的目的。

分类中的方法是在运行时被加入类中的，这一特性允许程序员向现存的类中增加方法，而无需持有原有的代码，或是重新编译原有的类。
在运行时，分类中的方法与类原有的方法并无区别，其代码可以访问包括私有类成员变量在内的所有成员变量。

若分类声明了与类中原有方法同名的函数，则分类中的方法会被调用。因此分类不仅可以增加类的方法，也可以代替原有的方法。
这个特性可以用于修正原有代码中的错误，更可以从根本上改变程序中原有类的行为。
若两个分类中的方法同名，则被调用的方法是不可预测的。

举个例子：

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// Integer.h
#import <objc/Object.h>

@interface Integer : Object {
@private 
    int integer;
}

@property (assign, nonatomic) integer;

@end

// Integer.m
#import "Integer.h"

@implementation Integer

@synthesize integer;

@end


// Arithmetic.h
#import "Integer.h"

@interface Integer(Arithmetic)
- (id) add: (Integer *) addend;
- (id) sub: (Integer *) subtrahend;
@end

// Arithmetic.m
#import "Arithmetic.h"

@implementation Integer(Arithmetic)
- (id) add: (Integer *) addend {
    self.integer = self.integer + addend.integer;
    return self;
}

- (id) sub: (Integer *) subtrahend {
    self.integer = self.integer - subtrahend.integer;
    return self;
}
@end


// Display.h
#import "Integer.h"

@interface Integer(Display)
- (id) showstars;
- (id) showint;
@end

// Display.m
#import "Display.h"

@implementation Integer(Display)
- (id) showstars {
    int i, x = self.integer;
    for (i = 0; i < x; ++i)
        printf("*");
    printf("\n");

    return self;
}

- (id) showint {
    printf("%d\n", self.integer);

    return self;
}
@end


// main.m
#import "Integer.h"
#import "Arithmetic.h"
#import "Display.h"

int main (void) {
    Integer *num1 = [Integer new], *num2 = [Integer new];
    int x;

    printf("Enter an integer: ");
    scanf("%d", &x);

    num1.integer = x;
    [num1 showstars];

    printf("Enter an integer: ");
    scanf("%d", &x);

    num2.integer = x;
    [num2 showstars];

    [num1 add:num2];
    [num1 showint];

    return 0;
}

类的扩展

有一种特殊的情况是创建一个未命名的分类，且在括号“（）”之间不指定名字。这种特殊的语法定义称为类的扩展。
定义一个像这样命名的分类时，可以通过定义额外的实例变量和属性来扩展类，这在有命名的分类中是不允许的。
未命名分类中声明的方法需要在主实现区域实现，而不是在分离的实现区域中实现。
未命名的分类是非常有用的，因为他们的方法都是私有的。如果需要写一个类，而且数据和方法仅供这个类本身使用，未命名分类比较合适。

通过使用分类添加新方法来扩展类不仅会影响这个类，同时也会影响他的所有子类。

协议

协议是一组没有实现的方法列表，任何的类均可采纳协议并具体实现这组方法。
协议列出了一组方法，有些可以是选择实现，有些是必须实现。
定义一个协议很简单：只要使用@protocol指令，后面跟上你给出的协议名称。然后和处理接口部分一样，声明一些方法。
@end指令之前的所有方法声明都是协议的一部分。在@optional指令之后列出的所有方法都是可选的。

个人感觉类似于C++的虚基类…

举个栗子：

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@protocol Printable
@optional
    - (void) print:(NSString)str;
@end

加了@optional关键字，一个类在implements这个协议时，便可以不实现print:方法。

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@interface class MyClass : NSObject <Printable, Drawable>
@end

一个类实现某些协议是写在Interface定义里面的。语法为：协议名用尖括号包裹，多个协议名用逗号隔开，协议写在父类的右边（如果没有父类就直接写在子类右边）。

可以使用conformsToProtocol:方法检查一个对象是否遵循某项协议。

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id currentObject;
...
if ([currentObject conformsToProtocol: @protocol (Drawable)] == YES) {
    ...
}

这里使用的专用@protocol指令用于获取一个协议名称，并产生一个protocol对象，conformsToProtocol: 方法期望这个对象作为它的参数。

为了测试一个对象是否实现了可选的print方法，可以编写下列代码：

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if ([currentObject respondsToSelector: @selector (print)] == YES) {
    [currentObject print];
}

通过在类型名称之后的尖括号中添加协议名称，借助编译器来检查变量的一致性：id <Drawable> currentObject;

块

概念上，匿名函数，lambda，closure（或OC中的blocks）是一个东西。
详见：浅析匿名函数、lambda表达式、闭包（closure）区别与作用

块是以插入字符 ^ 开头为标识的。后面跟的一个括号表示块所需要的参数列表。
同样，也可以将这个块赋给一个变量。
举个栗子：

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...

__block int foo = 10;
void (^printFoo)(void) = ^(void) {
                            foo = 20;
                            NSLog(@"foo = %i", foo);
                        };

printFoo();

如果要试图在块内部改变变量的值，需要在定义本地变量之前插入 __block 修改器。

数字、字符串和集合

在Foundation框架包括大量的类、方法和函数。可以通过这条代码来导入：#import <Foundation/Foundation.h>

里面的东西就相当于C++的标准库似的。使用的时候看看文档就好了。

数字对象

NSNumber类包含多个方法，可以使用初始值创建NSNumber对象。

NSNumber 的创建方法和检索方法：

创建和初始化方法 初始化实例方法 检索实例方法
numberWithChar; initWithChar; charValue
numberWithUnsignedChar; initWithUnsignedChar; unsignedCharValue
numberWithShort; initWithShort; shortValue
numberWithUnsignedShort; initWithUnsignedShort; unsignedShortValue
numberWithInteger; initWithInteger; integerValue
numberWithUnsignedInteger; initWithUnsignedInteger; unsignedIntegerValue
numberWithInt; initWithInt; intValue
numberWithUnsignedInt; initWithUnsignedInt; unsignedIntValue
numberWithLong; initWithLong; longValue
numberWithUnsignedLong; initWithUnsignedLong; unsignedLongValue
numberWithLongLong; initWithLongLong; longLongValue
numberWithUnsignedLongLong; initWithUnsignedLongLong; unsignedLongLongValue
numberWithFloat; initWithFloat; floatValue
numberWithDouble; initWithDouble; doubleValue
numberWithBool; initWithBool; boolValue

OC是允许通过@表达式创建数字对象的。

举栗子：

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#import <Foundation/Foundation.h>

int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSNumber    *myNumber, *floatNumber, *intNumber;
        NSInteger   myInt;

        // integer 整值

        intNumber = [NSNumber numberWithInteger: 100];
        myInt = [intNumber integerValue];
        NSLog(@"%li", (long)myInt);

        // long 整值

        myNumber = [NSNumber numberWithLong: 0xabcdef];
        NSLog(@"%lx", [myNumber longValue]);

        // char 整值

        myNumber = [NSNumber numberWithChar: 'X'];
        NSLog(@"%c", [myNumber charValue]);

        // float 整值

        floatNumber = [NSNumber numberWithFloat: 100.00];
        NSLog(@"%g", [floatNumber floatValue]);

        // double

        myNumber = [NSNumber numberWithDouble: 12345e+15];
        NSLog(@"%lg", [myNumber doubleValue]);

        // 发生错误

        NSLog(@"%li", (long)[myNumber integerValue]);

        // 验证两个 Number 是否相等
        if ([intNumber isEqualToNumber: floatNumber] == YES)
            NSLog(@"Numbers are equal");
    }
}

字符串对象

@”Hello World!” 就是一个字符串对象。即NSString类的对象。
特殊情况下，它属于NSConstantString类的常量字符串对象。NSConstantString类是字符串对象NSString类的子类

description 方法

可以使用格式化字符%@显示数组、字典和集合的全部内容。
事实上，通过覆盖集成的description方法，还可以使用这些格式字符显示你自己的类对象。
如果不覆盖方法，NSLog仅仅显示类名和该对象在内存中的地址，这是从NSObject类继承的description方法的默认实现。

举个栗子：

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@interface Fraction : NSObject

@ property int numberator, denominator;
- (void) setNumerator: (int)numerator andDenominator: (int) denominator;
- (NSString *) description;
@end

@implementation Fraction
- (void) setNumerator: (int)numerator andDenominator: (int)denominator {
    self.numerator = numerator;
    self.denominator = denominator;
}

- (NSString *) description {
    return [NSString stringWithFormat:@"%i/%i", self.numerator, self.denominator];
}
@end

int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Fraction *f = [Fraction new];
        [f setNumerator:1 andDenominator:2];
        NSLog(@"%@", f);
    }
    return 0;
}

结果：2016-06-28 16:26:08.873 Learn[18105:485920] 1/2

可变对象与不可变对象

@”Hello World!”
创建字符串对象时，会创建一个内容不可更改的对象，称为不可变对象，可以使用NSString类处理不可变字符串。
若要需要经常处理字符串并更改字符串中的字符，可以使用NSMutableString类处理

数组对象

可变数组：NSArray
不可变数组：NSMutableArray

挺简单的…使用的时候看看文档就行了..

这里就说一下排序：
利用NSArray数组排序的方法很容易实现。这里以NSMutableArray为例子：
在NSMutableArray类中sortUsingSelegtor: 的方法很容易实现。
举个栗子:

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- (NSComparisonResult) compareNames: (id) element {
    return [name compare: [element name]];
}

- (void) sort {
    [book sortUsingSelector: @selector (compareNames)];
}

sortUsingSelector: 方法会使用selector比较两个元素。
由于数组可以包含任何类型的对象，所以要实现一般的排序方法，唯一途径就是由你来判断数组中的元素是否有序，为此，你必须添加一个方法比较数组中的两个元素。

这个方法返回的结果是NSComparisonResult类型的值。
如果希望排序方法将第一个元素放在第二个元素之前，那么方法的返回值应是NSOrderedAscending。
如果认为这两个元素相等，那么返回NSOrderedSame。
如果排序后的数组中，第一个元素应该在第二个元素之后，那么返回NSOrderedDescending。

也阔以使用块排序：
SortUsingComparator: (NSComparator) block;
NSComparator 作为typedef定义在系统头文件中：
Typedef NSComparisonResult (^NSComparator) (id obje1, id obj2);
NSComparator 是一个区块，使用两个对象作为参数，并返回NSComparisonResult类型的值。

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- (void) sort {
    [book SortUsingComparator:
        ^(id obj1, id obj2) {
            return [[obj1 name] compare: [obj2 name]];
        }];
}

NSValue 类

像数组这样的Foundation集合只能存储对象，而有些类型是源于C语言的一种数据类型，比如结构，它不是对象。
我们可以利用 NSValue 把结构包装（wrapping）成对象。逆向的处理是从对象中解出基本类型，简称展开（unwrapping）。

NSValue 包装和展开方法

Typedef 数据类型 描述 包装方法 展开方法
CGPoint x 和 y 值组成的点 valueWithPoint; pointValue
CGSize 宽和高组成的尺寸 valueWithSize; sizeValue
CGRect 矩形包含原点和尺寸 valueWithRect; rectValue
NSRange 描述位置和大小的范围 valueWithRange; rangeValue

词典对象

词典是由键-对象对儿组成的数据集合。概念和C++里面的std::map一样。
词典中的键必须是单值的，通常他们是字符串，但也可以是其他对象类型，和键关联的值可以使任何对象类型，但不能是nil。

不可变字典：NSDictionary
可变字典：NSMutableDictionary

[NSMutableDictionary dictionary]; 创建一个空字典

其他也挺简单的，使用上也和map差不多。看看文档就好了~

集合对象

set是一组单值对象集合，它可以是可变的，也可以是不可变的。
操作包括：搜索、添加、删除集合中的成员（仅可变集合），比较两个集合，计算两个集合的交集和并集等。

也是和C++里面的std::set差不多

Foundation框架同样提供了一个名为NSCountedSet的类，这种集合同一对象可以出现多次，
然而并非在集合众存在多次这个对象，而是维护一个计数值。

使用文件

管理文件和目录：NSFileManager

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int main(int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSString        *fName = @"~/Documents/testfile";
        NSFileManager   *fm;
        NSDictionary    *attr;
        NSError         *err;

        fName = [fName stringByExpandingTildeInPath];

        // 需要创建文件管理器的实例
        fm = [NSFileManager defaultManager];

        // 首先确认文件存在
        if ([fm fileExistsAtPath: fName] == NO) {
            NSLog(@"File doesn't exist!");
            return 1;
        }

        // 创建一个副本
        // 这里要注意下比较坑，如果同名文件存在，是会copy失败的
        // 而且返回的失败信息是 testfile 文件不存在....
        if ([fm copyItemAtPath: fName toPath: @"newfile" error: &err] == NO) {
            NSLog(@"File Copy failed!, %@", err);
            return 2;
        }

        // 测试两个文件是否一致
        if ([fm contentsEqualAtPath: fName andPath: @"newfile"] == NO) {
            NSLog(@"Files are not equal!")
            return 3;
        }

        // 重命名副本
        if ([fm moveItemAtPath:@"newfile" toPath:@"newfile2" error:&err] == NO) {
            NSLog(@"File rename failed");
            return 4;
        }

        // 获取 newfile2 的大小
        if ((attr = [fm attributesOfItemAtPath:@"newfile2" error:&err]) == nil) {
            NSLog(@"Couldn't get file attributes!");
            return 5;
        }

        NSLog(@"File size is %llu bytes", [[attr objectForKey:NSFileSize] unsignedLongLongValue]);

        // 最后删除原始文件
        if ([fm removeItemAtPath:fName error:&err] == NO) {
            NSLog(@"file removal failed");
            return 6;
        }

        NSLog(@"All operations were successful");

        // 显示新创建的文件内容

        NSLog(@"%@", [NSString stringWithContentsOfFile:@"newfile2" encoding:NSUTF8StringEncoding error:&err]);
    }
    return 0;
}

使用 NSData 类

使用文件时，需要频繁的将数据读入到一个缓冲区，Foundation的NSData类提供了一种简单的方式，它用来设置缓冲区，将文件的内容读入缓冲区，或将缓冲区的内容写到一个文件。
据说，据说哈，32位应用的NSData缓冲区最多可存储2G的数据。64位的最多可存储8EB的数据…

举例子：

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int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autorelease {
        NSString        *fName = @"~/Documents/testfile";
        NSFileManager   *fm;
        NSData          *fileData;

        fName = [fName stringByExpandingTildeInPath];

        // 需要创建文件管理器的实例
        fm = [NSFileManager defaultManager];

        // 首先确认文件存在
        if ([fm fileExistsAtPath: fName] == NO) {
            NSLog(@"File doesn't exist!");
            return 1;
        }

        // 读取文件
        fileData = [fm contentsAtPath:fName];

        if (fileData == nil) {
            NSLog(@"File read failed!");
            return 2;
        }

        // 将数据写入 newfile3
        if ([fm createFileAtPath:@"newfile3" contents:fileData attributes:nil] == NO) {
            NSLog(@"couldn't create the copy!");
            return 3;
        }

        NSLog(@"File copy was successful!");
    }
    return 0;
}

枚举目录中的内容

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int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autorelease {
        NSString        *fName = @"~/Documents/testfile";
        NSFileManager   *fm;
        NSDirectoryEnumerator *dirEnum;
        NSArray         *dirArray;

        // 把短路径转换成全路径
        fName = [fName stringByExpandingTildeInPath];

        fm = [NSFileManager defaultManager];

        dirEnum = [fm enumeratorAtPath:path];

        NSLog(@"contents of %@", path);

        while ((path = [dirEnum nextObject]) != nil) {
            NSLog(@"%@", path);
        }
        NSLog(@"-----------------------------------");

        // 另一种遍历方法
        dirArray = [fm contentsOfDirectoryAtPath:[fm currentDirectoryPath] error:NULL];
        NSLog(@"contents using contentsOfDirectoryAtPath:error:");
        for (path in dirArray) {
            NSLog(@"%@", path);
        }
    }
    return 0;
}

这两种枚举技术的不同在于：
enumeratorAtPath: 方法列出了目录中的内容，包含子目录
contentsOfDirectoryAtPath:error: 方法不会列出子目录内容

使用路径：NSPathUtilities.h

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int main (int argc, const char *argv[]) {
    @autorelease {
        NSString        *fName = @"path.m";
        NSFileManager   *fm= [NSFileManager defaultManager];
        NSString        *path, *tempdir, *extension, *homedir, *fullpath;

        NSArray         *components;

        // 获取临时目录
        tempdir = NSTemporaryDirectory();
        NSLog(@"tempoary directory is %@", tempdir);

        // 从当前目录中提取基本目录
        path = [fm currentDirectoryPath];
        NSLog(@"Base dir is %@", [path lastPathComponent]);

        // 创建 fName 在当前目录的完整路径
        fullpath = [path stringByAppendingPathComponent:fName];
        NSLog(@"fullpath to %@ is %@", fName, fullpath);

        // 获取文件扩展名
        extension = [fullpath pathExtension];
        NSLog(@"extension for %@ is %@", fullpath, extension);

        // 获取用户主目录
        homedir = NSHomeDirectory();
        NSLog(@"Your home directory is %@", homedir);

        // 拆分路径为各个组成部分
        components = [homedir pathComponents];
        for (path in components) {
            NSLog(@"%@", path);
        }
    }
    return 0;
}

Foundation框架的NSSearchPathForDirectoriesInDomains 函数，用于获取系统的特殊目录，如 Application 和 Documents 目录。

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NSArray *dirList = NSSearchPathForDirectoriesInDomains(NSDocumentDirectory, NSUserDomainMask, YES);
NSString *docDir = dirList[0];

例子就是获取一个Documents目录。
函数的第二个参数可以是多个值，用于指定需要列出的目录，如用户的，系统的或者所有目录。
最后一个参数用于指定是否展开路径中的~字符

NSSearchPathForDirectoriesInDomains返回一组路径的数组，如果仅是查找用户的目录，这个数组只包含一个元素，
如果第二个参数指定多个值，该数组会包含多个元素。

当为Ios编写程序时，NSSearchPathForDirectoriesInDomains函数第二个参数应是NSUserDoMainMask,
并希望得到一个包含单个路径的数组作为返回。

常用的 iOS 目录

目录 用途
Documents (NSDocumentDirectory) 用于写入应用相关数据文件的目录。在 iOS 中写入这里的文件能够与 iTunes 共享并访问，存储在这里的文件会自动备份到 iCloud
Library/Caches (NSCachesDirectory) 用于写入应用支持文件的目录，保存应用程序再次启动需要的信息。iTunes 不会对这个目录的内容进行备份
tmp (use NSTemporaryDirectory()) 这个目录用于存放临时文件，在程序终止时需要移除这些文件。当应用程序不再需要这些临时文件时，应该将其从这个目录删除
Library/Preferences 这个目录包含应用程序的偏好设置文件。使用 NSUserDefaults 类进行偏好设置文件的创建、读取和修改

使用 NSProcessInfo 类

NSProcessInfo 类方法

方法 描述
+(NSProcessInfo *) processInfo 返回当前进程信息
-(NSArray *) arguments 以 NSString 对象数组的形式返回当前进程参数
-(NSDictionary *) environment 返回变量/值对字典，以描述当前的环境变量，比如 PATH 和 HOME 及其值
-(int) processIdentifier 返回进程标识符，它是操作系统赋予进程的唯一数字，用于标识每个正在运行的进程
-(NSString *) processName 返回当前正在执行的进程名称
-(NSString *) globallyUniqueString 每次调用这个方法时，都返回不同的单值字符串，可以用这个字符串生成单值临时文件名
-(NSString *) hostname 返回主机系统名称
-(NSUInteger) operationsSystem 返回表示操作系统的数字
-(NSString *) operationsSystemName 返回操作系统名称
-(NSString *) operationsSystemVersionString 返回操作系统的当前版本
-(void) setProcessName: (NSString *) name 将当前进程名称设置为 name，应该谨慎的使用这个方法，因为关于进程名称存在一些假设，比如用户默认设置

深拷贝，实现 协议

如果我们要实现深拷贝，就要根据<NSCoping>协议实现其中一两个方法。
实现<NSCoping>协议是，类必须实现 copyWithZone: 方法来响应 copy 消息（这条 copy 消息仅将一条带有 nil 参数的 copyWithZone: 消息发送给你的类）。
如果要想区分可变不可变副本，还要根据 <NSMutableCoping> 协议实现 mutableCopyWithZone: 方法。
产生对象的可变副本并不要求被复制的对象本身也是可变的（反之亦然）。

举例子：

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...

- (id) copyWithZone: (NSZone* ) zone {
    // 如果类产生子类，那么这个方法将被继承
    // 这种情况下，应该使用 [self class]
    // 即从该类分配一个新对象，而不是 copy 的接收者
    Fraction *newFract = [[[self class] allocWithZone: zone] init];

    [newFract setTo: numerator over: denominator];
    return newFract;
}

...

int main(int argc, const char *argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Fraction *f1 = [Fraction new];
        Fraction *f2;

        [f1 setTo:2 over:5];
        f2 = [f1 copy];

        [f2 setTo:1 over:3];

        [f1 print];
        [f2 print];
    }
    return 0;
}

Cocoa 和 Cocoa Touch 简介

Cocoa 是一种为Mac OS X应用程序提供了丰富用户体验的框架，实际上由3个框架组成：
Foundation框架、便于使用数据库存储和管理数据的Core Data框架，以及Application Kit (AppKit)框架。
AppKit 框架提供了与窗口、按钮、列表等相关的类。

框架层

内核以设备驱动程序的形式提供与硬件的底层通信。
它负责管理系统资源，包括调度需要执行的程序、管理内存和电源，以及执行基本的I/O操作。

核心服务提供的支持比它上面层次更加底层或更加“核心”。
例如提供对集合、网络、调试、文件管理、文件夹、内存管理、线程、时间和电源的管理。

应用层包含打印和图形渲染的支持，包括Quartz、OpenGL、和 Quicktime。

Cocoa层位于应用程序层之下。Cocoa包括Foundation、Core Data 和 AppKit框架。
Foundation框架提供处理集合、字符串、内存管理、文件系统、存档等相关的类。
AppKit框架提供管理视图、窗口、文档和多用户界面相关的类。

Cocoa Touch

Cocoa框架应用于Mac OS X桌面与笔记本电脑应用程序的开发，而Cocoa Touch框架应用于iOS设备上应用程序的开发。

Cocoa 和 Cocoa Touch 都有 Foundation 和 Core Data 框架。然而在Cocoa Touch下，UIKit代替了AppKit框架。
提供了很多相同类型对象的自持。比如窗口、视图、按钮、文本域等。
另外Cocoa Touch 还提供使用陀螺仪和加速器的类和触摸式界面。去掉了不需要的类。

引用参考

《Objective-C程序设计，第六版》
《Objective-C维基百科》
《iOS开发60分钟入门》

本页文档最后更新于：2025年1月8日

Objective-C

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