4.2 類與對象

現在，我就要創建真正的機器人類型了。

與大多面向對象編程語言的區別在于，在Objective-C中并不使用class關鍵字來定義類，而是使用兩個部分來定義類，包括接口（interface）部分和實現（implementation）部分。

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

■4.2.1 接口部分

接下來的測試工作，我們將繼續使用SimpleOC項目；在Xcode中，通過菜單“File”→“New”→“File”，選擇OS X下的Source，然后選擇Cocoa Class，接下來，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會自動為創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（:）含義為繼承，本例中，我們定義的CRobot類繼承自NSObject類。

在CRobot類中，我們聲明了一個名為move的實例方法，它沒有返回值（使用void關鍵字聲明），稍后，會看到更多關于方法的內容。接下來，我們先來看一看如何在實現部分定義這個方法。

■4.2.2 實現部分

下面的代碼，我們將在CRobot.m文件中看到CRobot類成員的具體實現。

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

在這里，我們可以看到，類的實現部分定義在@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類。

在這里，可以看到move方法的實現代碼，它的功能很簡單，只是顯示一條信息。

請注意，在類中的方法并沒有使用小括號()來包含參數。實際上，其參數的定義方式與函數有所不同，稍后，我們會看到相關內容。

■4.2.3 創建對象（實例化）

下面的代碼，我們演示了如何在main()函數中使用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()函數中，我們使用如下代碼聲明了一個CRobot類的實例，即robot5對象。

    CRobot *robot5

大家可以看到，對象是被定義為指針類型的，這就是加*的意義。

接下來，我們注意給robot5對象賦值的代碼，它實際上完成了對象的實例化過程，這個過程共調用了兩個方法，即alloc方法和init方法，也許大家會問，我們并沒有定義這兩個方法，它們是從哪里來的呢？答案就是，它們是從繼承NSObject類而來的，也就是說，這兩個方法是定義在NSObject類中的，由于CRobot是NSObject類的子類，所以，我們可以在CRobot類中使用這兩個方法。

請注意，并不是基類中所有成員都能被子類訪問的，這與類成員的訪問級別有關，稍后我會討論相關主題。

最后，我們調用了robot5對象的move方法，在Objective-C中，類或對象的方法調用，其基本格式如下。

    [<類或對象> <方法名和參數>];

調用類或對象中的方法時，需要使用一對方括號[]包含起來，如果你學習過C#或Java等編程語言，可能對這種方法的調用格式有些不適應，不過，用著用著也就習慣了。

■4.2.4 類的成員

前面的示例已經介紹了如何定義一個簡單的類和方法，以及如何使用對象及其成員。實際開發中，類成員的定義會比前面的示例復雜得多，我們先來了解一些關于類成員定義和應用的基礎知識。

1．屬性和方法

定義一個類時，接口中定義的成員也就是類型對外公開的成員，主要包括屬性和方法，屬性用于定義對象的特性，而方法（任務）則用于定義對象可執行的動作。稍后，我們會詳細討論屬性和方法的創建與使用。

2．實例方法和類方法

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

    -(void) move;

實例方法的特點是，它必須由對象，即類的實例來調用。

另一種方法是類方法，它由類來調用，類方法使用加號（+）定義。

    +(void) methodName;

調用類方法時，直接使用類的名稱。

    [CRobot methodName];

更多關于方法定義的內容稍后討論。

3．實例變量

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

我們可以在類的接口部分或實現部分定義實例變量，此時，應在緊跟接口或實現指令后的一對花括號{}之間，如下面的代碼，我們在CRobot類的接口部分定義了counter實例變量。

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

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

實現部分定義的實例變量，只能用于當前類中的實例方法，相當于@private（私有的）訪問級別。如下面的代碼。

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

如果想簡單點，還可以直接在接口部分定義全部的實例變量，并指定其訪問級別，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變量為私有的實例變量，只能在本類中的實例方法中使用。x和y變量定義為受保護的實例變量，可以在本類或其子類的實例方法中使用，而identity變量則定義為公共的，可以由CRobot類型的對象使用→運算符調用，如下面的代碼。

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

不過，在類中使用公共的實例變量并不是好的應用方式，如果我們需要使用對象的數據，可以將這個數據定義為屬性。

4．訪問級別

定義一個類時，有些成員是需要提供給外部代碼調用的，而有些成員則只能在類的內部使用，此時，我們就應該考慮成員的訪問級別問題。

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