4.2 類與對(duì)象

現(xiàn)在，我就要?jiǎng)?chuàng)建真正的機(jī)器人類型了。

與大多面向?qū)ο缶幊陶Z(yǔ)言的區(qū)別在于，在Objective-C中并不使用class關(guān)鍵字來(lái)定義類，而是使用兩個(gè)部分來(lái)定義類，包括接口（interface）部分和實(shí)現(xiàn)（implementation）部分。

理論上講，我們可以將類的接口部分和實(shí)現(xiàn)部分都放在一個(gè)文件中，但我們一般會(huì)將接口部分定義在頭文件（.h）中，而將實(shí)現(xiàn)部分定義在相應(yīng)的模塊文件（.m）中。

■4.2.1 接口部分

接下來(lái)的測(cè)試工作，我們將繼續(xù)使用SimpleOC項(xiàng)目；在Xcode中，通過(guò)菜單“File”→“New”→“File”，選擇OS X下的Source，然后選擇Cocoa Class，接下來(lái)，需要我們指定類的名稱（Class）及其基類（Subclass of），如圖4-1所示。

圖4-1 創(chuàng)建類

單擊“Next”按鈕，我們還需要指定代碼保存的路徑，然后，Xcode會(huì)自動(dòng)為創(chuàng)建以類的名稱命名的頭文件和代碼文件。首先，我們看一看頭文件中的接口部分，如下面的代碼（CRobot.h文件）。

    #ifndef __CRobot_h__
    #define __CRobot_h__
    #import <Foundation/Foundation.h>
    @interface CRobot : NSObject
    -(void) move;
    @end
    #endif

我們可以看到，類的接口部分定義在@interface和@end指令之間，而類的名稱定義在@interface指令后面，緊跟其后的冒號(hào)（:）含義為繼承，本例中，我們定義的CRobot類繼承自NSObject類。

在CRobot類中，我們聲明了一個(gè)名為move的實(shí)例方法，它沒(méi)有返回值（使用void關(guān)鍵字聲明），稍后，會(huì)看到更多關(guān)于方法的內(nèi)容。接下來(lái)，我們先來(lái)看一看如何在實(shí)現(xiàn)部分定義這個(gè)方法。

■4.2.2 實(shí)現(xiàn)部分

下面的代碼，我們將在CRobot.m文件中看到CRobot類成員的具體實(shí)現(xiàn)。

    #import "CRobot.h"
    @implementation CRobot
    -(void) move
    {
        NSLog(@"機(jī)器人移動(dòng)");
    }
    @end

在這里，我們可以看到，類的實(shí)現(xiàn)部分定義在@implementation和@end指令之間。在@implementation指令后需要類的名稱，但不需要再次指定繼承哪個(gè)類。

在這里，可以看到move方法的實(shí)現(xiàn)代碼，它的功能很簡(jiǎn)單，只是顯示一條信息。

請(qǐng)注意，在類中的方法并沒(méi)有使用小括號(hào)()來(lái)包含參數(shù)。實(shí)際上，其參數(shù)的定義方式與函數(shù)有所不同，稍后，我們會(huì)看到相關(guān)內(nèi)容。

■4.2.3 創(chuàng)建對(duì)象（實(shí)例化）

下面的代碼，我們演示了如何在main()函數(shù)中使用CRobot類。

    #import <Foundation/Foundation.h>
    #import "CRobot.h"
    int main(int argc, const char *argv[])
    {
        @autoreleasepool {
            CRobot *robot5 = [[CRobot alloc] init];
            [robot5 move];
    }
    return 0;
    }

代碼中，我們需要使用#import指令引用CRobot.h文件。然后，在main()函數(shù)中，我們使用如下代碼聲明了一個(gè)CRobot類的實(shí)例，即robot5對(duì)象。

    CRobot *robot5

大家可以看到，對(duì)象是被定義為指針類型的，這就是加*的意義。

接下來(lái)，我們注意給robot5對(duì)象賦值的代碼，它實(shí)際上完成了對(duì)象的實(shí)例化過(guò)程，這個(gè)過(guò)程共調(diào)用了兩個(gè)方法，即alloc方法和init方法，也許大家會(huì)問(wèn)，我們并沒(méi)有定義這兩個(gè)方法，它們是從哪里來(lái)的呢？答案就是，它們是從繼承NSObject類而來(lái)的，也就是說(shuō)，這兩個(gè)方法是定義在NSObject類中的，由于CRobot是NSObject類的子類，所以，我們可以在CRobot類中使用這兩個(gè)方法。

請(qǐng)注意，并不是基類中所有成員都能被子類訪問(wèn)的，這與類成員的訪問(wèn)級(jí)別有關(guān)，稍后我會(huì)討論相關(guān)主題。

最后，我們調(diào)用了robot5對(duì)象的move方法，在Objective-C中，類或?qū)ο蟮姆椒ㄕ{(diào)用，其基本格式如下。

    [<類或?qū)ο?gt; <方法名和參數(shù)>];

調(diào)用類或?qū)ο笾械姆椒〞r(shí)，需要使用一對(duì)方括號(hào)[]包含起來(lái)，如果你學(xué)習(xí)過(guò)C#或Java等編程語(yǔ)言，可能對(duì)這種方法的調(diào)用格式有些不適應(yīng)，不過(guò)，用著用著也就習(xí)慣了。

■4.2.4 類的成員

前面的示例已經(jīng)介紹了如何定義一個(gè)簡(jiǎn)單的類和方法，以及如何使用對(duì)象及其成員。實(shí)際開(kāi)發(fā)中，類成員的定義會(huì)比前面的示例復(fù)雜得多，我們先來(lái)了解一些關(guān)于類成員定義和應(yīng)用的基礎(chǔ)知識(shí)。

1．屬性和方法

定義一個(gè)類時(shí)，接口中定義的成員也就是類型對(duì)外公開(kāi)的成員，主要包括屬性和方法，屬性用于定義對(duì)象的特性，而方法（任務(wù)）則用于定義對(duì)象可執(zhí)行的動(dòng)作。稍后，我們會(huì)詳細(xì)討論屬性和方法的創(chuàng)建與使用。

2．實(shí)例方法和類方法

在前面定義的CRobot類中，我們定義的move屬于實(shí)例方法，使用減號(hào)（-）定義。

    -(void) move;

實(shí)例方法的特點(diǎn)是，它必須由對(duì)象，即類的實(shí)例來(lái)調(diào)用。

另一種方法是類方法，它由類來(lái)調(diào)用，類方法使用加號(hào)（+）定義。

    +(void) methodName;

調(diào)用類方法時(shí)，直接使用類的名稱。

    [CRobot methodName];

更多關(guān)于方法定義的內(nèi)容稍后討論。

3．實(shí)例變量

在類中，可以定義一些實(shí)例變量，這些變量可以在實(shí)例方法中調(diào)用，我們還可以通過(guò)@public、@private、@protected指令指定實(shí)例變量的適用范圍（稱為作用域或訪問(wèn)級(jí)別）。

我們可以在類的接口部分或?qū)崿F(xiàn)部分定義實(shí)例變量，此時(shí)，應(yīng)在緊跟接口或?qū)崿F(xiàn)指令后的一對(duì)花括號(hào){}之間，如下面的代碼，我們?cè)贑Robot類的接口部分定義了counter實(shí)例變量。

    @interface CRobot : NSObject
    {
        int counter;
    }
    -(void) move;
    @end

在接口部分定義的實(shí)例變量，其默認(rèn)使用范圍是@protected（受保護(hù)的），這些實(shí)例變量可以在當(dāng)前類或其子類的實(shí)例方法中使用。

實(shí)現(xiàn)部分定義的實(shí)例變量，只能用于當(dāng)前類中的實(shí)例方法，相當(dāng)于@private（私有的）訪問(wèn)級(jí)別。如下面的代碼。

    @implementation CRobot
    {
        int counter;
    }
    // 其他代碼
    @end

如果想簡(jiǎn)單點(diǎn)，還可以直接在接口部分定義全部的實(shí)例變量，并指定其訪問(wèn)級(jí)別，如下面的代碼。

    @interface CRobot : NSObject
    {
    @private
        int counter = 0;
    @protected
        int x;
        int y;
    @public
        int identity;
    }
    -(void)move;
    @end

其中，counter變量為私有的實(shí)例變量，只能在本類中的實(shí)例方法中使用。x和y變量定義為受保護(hù)的實(shí)例變量，可以在本類或其子類的實(shí)例方法中使用，而identity變量則定義為公共的，可以由CRobot類型的對(duì)象使用→運(yùn)算符調(diào)用，如下面的代碼。

    CRobot *robot5 = [[CRobot alloc] init];
    robot5→identity = 5;
    NSLog(@"當(dāng)前ID : %i", robot5→identity);

不過(guò)，在類中使用公共的實(shí)例變量并不是好的應(yīng)用方式，如果我們需要使用對(duì)象的數(shù)據(jù)，可以將這個(gè)數(shù)據(jù)定義為屬性。

4．訪問(wèn)級(jí)別

定義一個(gè)類時(shí)，有些成員是需要提供給外部代碼調(diào)用的，而有些成員則只能在類的內(nèi)部使用，此時(shí)，我們就應(yīng)該考慮成員的訪問(wèn)級(jí)別問(wèn)題。

一般來(lái)講，我們將公共成員（屬性和方法）聲明在接口部分，然后在實(shí)現(xiàn)部分實(shí)現(xiàn)它們；而只限于本類或其子類使用的成員則應(yīng)該定義在類的實(shí)現(xiàn)部分。