《编写高质量代码:改善Objective-C程序的61个建议》——建议6:尽量使用模块方式与多类建立复合关系-阿里云开发者社区

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《编写高质量代码:改善Objective-C程序的61个建议》——建议6:尽量使用模块方式与多类建立复合关系

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本节书摘来自华章出版社《编写高质量代码:改善Objective-C程序的61个建议》一 书中的第1章,第1.7节,作者:刘一道,更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

建议7:明解Objective-C++中的有所为而有所不为

苹果的Objective-C编译器允许用户在同一个源文件(.m)里自由地混合使用C++和Objective-C,混编后的语言叫作Objective-C++。有了它,你就可以在Objective-C应用程序中使用已有的C++类库。
在Objective-C++中,可以用C++代码调用方法,也可以从Objective-C调用方法。在这两种语言中对象都是指针,可以在任何地方使用。例如,C++类可以使用Objective-C对象的指针作为数据成员,Objective-C类也可以有C++对象指针做实例变量。
 Xcode需要源文件以“.mm”为扩展名,这样才能启动编译器的Objective-C++扩展。
下面,将一一介绍二者的联系及区别。

  1. 二者的定义结构一样,但是Objcetive-C的继承是封闭的
    (1)定义一个C++类Hello,代码如下:
#import <Foundation/Foundation.h>
class Hello {
private:
    id greeting_text;  // holds an NSString
public:
    //方法Hello
    Hello() {
        greeting_text = @"Hello, world!";
    }
    //方法Hello
    Hello(const char* initial_greeting_text) {
        greeting_text = [[NSString alloc] 
      initWithUTF8String:initial_greeting_text];
    }
   //方法say_hello
    void say_hello() {
        printf("%s\n", [greeting_text UTF8String]);
    }
};
(2)定义一个Objcetive-C类Greeting,代码如下:
@interface Greeting : NSObject {
@private
   Hello *hello;
}
- (id)init;
- (void)dealloc;
- (void)sayGreeting;
- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting;
@end
 
@implementation Greeting
- (id)init {
   if (self = [super init]) {
      hello = new Hello();
   }
   return self;
}
- (void)dealloc {
   delete hello;
   [super dealloc];
}
- (void)sayGreeting {
   hello->say_hello();
}
- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting {
   greeting->say_hello();
}
@end
(3)C++类Hello和Objcetive-C类Greeting混合使用,代码如下:
int main() {
   NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
      Greeting *greeting = [[Greeting alloc] init];
   [greeting sayGreeting];                         //将输出Hello,  world!
   
   Hello *hello = new Hello("Bonjour, monde!");
   [greeting sayGreeting:hello];                   //将输出 Bonjour,  monde!
   
   delete hello;
   [greeting release];
   [pool release];
    return 0
}

从上面的代码可以看出,正如可以在Objcetive-C接口中声明C结构一样,也可以在Objcetive-C接口中声明C++类。跟C结构一样,Objcetive-C接口中定义的C++类是全局范围的,不是Objcetive-C类的内嵌类(这与标准C提升嵌套结构定义为文件范围是一致的)。
为了允许基于语言变种条件化编写代码,Objcetive++编译器定义了__cplusplus和__OBJC__预处理器常量,分别指定C++和Objcetive-C。如前所述,Objcetive++不允许C++类继承自Objcetive-C对象,也不允许Objcetive-C类继承自C++对象。

class Base { /* ... */ };
@interface ObjCClass: Base ... @end // 错误!
class Derived: public ObjCClass ... //错误!
  1. 两者的对象模型不能直接兼容
    与Objcetive-C不同的是,C++对象是静态类型的,有运行时系统多态是特殊情况。两种语言的对象模型因此不能直接兼容。更根本的原因是,Objcetive-C和C++对象在内存中的布局是互不相容的,也就是说,一般不可能创建一个对象实例从两种语言的角度来看都是有效的。因此,两种类型层次结构不能被混合。

可以在Objcetive-C类内部声明C++类,编译器把这些类当作已声明在全局名称空间来对待,例如:

@interface Foo {
   class Bar { ... } // OK
}
@end
 
Bar *barPtr; // OK
Objcetive-C允许C结构作为实例变量,不管它是否声明在Objcetive-C声明内部。
@interface Foo {
  struct CStruct { ... };
  struct CStruct bigIvar; // OK
} ... @end

Mac OS X 10.4以后,如果设置fobjc- call-cxx-cdtors编译器标志,就可以使用包含虚函数和有意义的用户自定义零参数构造函数、析构函数的C++类实例来作为实例变量 (gcc-4.2默认设置编译器标志fobjc-call-cpp-cdtors)。Objcetive-C成员变量alloc完成以后,alloc函数会按声明顺序调用构造器。构造器使用公共无参数恰当的构造函数。Objcetive-C成员变量dealloc之前,dealloc方法按声明顺序反序调用析构函数。Objcetive-C没有名称空间的概念,不能在C++名称空间内部声明Objcetive-C类,也不能在Objcetive-C类里声明名称空间。
Objcetive-C类、协议、分类不能声明在C++ template里,C++ template也不能声明在Objcetive-C接口、协议、分类的范围内。
但是,Objcetive-C类可以做C++ template的参数,C++ template参数也可以做Objcetive-C消息表达式的接收者或参数(不能通过selector)。

  1. 两者有词汇歧义和冲突
    Objcetive-C头文件中定义了一些标识符,所有的Objcetive-C程序必须包含这些标识符:id、Class、SEL、IMP和BOOL。

Objcetive-C方法内,编译器预声明了标识符self和super,就像C++中的关键字this。跟C++的this不同的是,self和super是上下文相关的,除Objcetive-C方法外,它们还可以用于普通标识符。
协议内方法的参数列表,有5个上下文相关的关键字(oneway、in、out、inout、bycopy)。这些在其他内容中不是关键字。
从Objcetive-C程序员的角度来看,C++增加了不少新的关键字。你仍然可以使用C++的关键字做OC selector的一部分,所以影响并不严重,但不能使用它们命名Objcetive-C类和实例变量。例如,尽管class是C++的关键字,但是你仍然能够使用 NSObject的class方法。
然而,因为它是一个关键字,所以不能用class做变量名称:

NSObject *class; // Error

Objcetive-C里类名和分类名有单独的命名空间。@interface foo和@interface(foo)能够同时存在在一个源代码中。Objcetive ++中也可以用C++中的类名或结构名来命名你的分类。
协议和template标识符使用语法相同但目的不同:

id<someProtocolName> foo;
TemplateType<SomeTypeName> bar;

为了避免这种含糊之处,编译器不允许把id做template名称。最后,C++有一个语法歧义,当一个label后面跟了一个表达式表示一个全局名称时,就像下面:

label: ::global_name = 3;

第一个冒号后面需要空格。Objcetive ++有类似情况,也需要一个空格:

receiver selector: ::global_c++_name;
  1. 两者功能上有限制
    Objcetive C++没有为Objcetive-C类增加C++的功能,也没有为C++类增加Objcetive-C的功能。例如,你不能用Objcetive-C语法调用C++对象,也不能为Objcetive-C对象增加构造函数和析构函数,也不能将this和self互相替换使用。类的体系结构是独立的。C++类不能继承Objcetive-C类,Objcetive-C类也不能继承C++类。另外,多语言异常处理是不支持的。也就是说,一个Objcetive-C抛出的异常不能被C++代码捕获;反过来,C++代码抛出的异常也不能被Objcetive-C代码捕获。

 要点
(1)C++和Objcetive-C在定义结构上一样,但是后者的继承是封闭的。
(2)Objcetive-C接口中定义的C++类是全局范围的,而不是Objcetive-C类的内嵌类。
(3)C++和Objcetive-C的对象模型不能直接兼容。与 Objcetive-C不同的是,C++对象是静态类型的,有运行时系统多态是特殊情况。
(4)C++和Objcetive-C有词汇歧义和冲突。
(5)C++和Objcetive-C两者功能上有限制。Objcetive C++没有为Objcetive-C类增加C++的功能,也没有为C++类增加Objcetive-C的功能。

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