Время на прочтение
23 мин
Количество просмотров 425K
У любого желающего писать программы для продукции фирмы Apple в жизни наступает такой момент, когда ему приходиться изучить новый язык программирования — Objective-C. Когда-то этот счастливый момент постиг и меня. А чтобы лучше запомнить основные особенности этого языка, решил законспектировать свои мысли во время осмысления его документации, которыми и делюсь с вами.
Банальная теория возникновения ООП
Проблема повторного использования написанного кода и его переносимость постоянно заставляет программистов искать все новые пути его упорядочивания, структуризации и абстрагирования. Для решения этих проблем создаются новые парадигмы программирования, шаблоны проектирования, новые языки, компиляторы и стандартные библиотеки к ним, программные платформы и фреймворки. Так образовались парадигма подпрограмм (процедур), реализуемая при помощи процессорных команд CALLRET и стека (по сути, перенос потока выполнения по адресу произвольной, а не следующей за текущей команды, с последующим возвратом). Затем, парадигма модулей (каждый файл – отдельная единица трансляции), породившая двухэтапную трансляцию: компиляция модулей, а затем их компоновка (статическая или динамическая) в исполняемый модуль.
В следствии увеличения объема кода в проектах и сложностей его поддержки, с 1960х начинает образовываться новая, объектно-ориентированная парадигма программирования, разбившая программы на еще более мелкие составляющие – типы данных. Ее суть заключается во взаимодействии сущностей (объектов) посредством посылки друг другу сообщений. Каждый объект является переменной определенного программистом типа данных (так называемого класса). Определение такого специального пользовательского типа данных (класса) заключается в двух вещах: определении набора данных (инвариантов, членов) и набора подпрограмм (методов), которые будут их обслуживать.
Класс обычно оформляется как определенный программистом тип, основанный на встроенных (языковых) типах данных иили других классах. Для языка С, не поддерживающего объектно-ориентированную парадигму, это может быть структура (struct). А набор подпрограмм реализуется как обычные функции, обязательно принимающие как минимум один параметр — указатель на набор данных, подлежащих обработке.
Основным преимуществом объектно-ориентированного подхода стала возможность создавать новые классы на основе уже написанных (добавлять инварианты и методы, переопределять методы, использовать определенные в базовом классе методы как свои), названное наследованием.
Набор методов представляет собой интерфейс для взаимодействия с инвариантами. Невозможность непосредственной модификации данных класса (без задействования его интерфейса) отражает принцип инкапсуляции. На рисунке показан класс и его объекты. Имеется инвариант x типа float и к нему интерфейс (метод) doubleX, возвращающий значение инварианта.
Бывает, что необходимо послать сообщение объекту, который на него определенно отвечает (т.е. вызвать для объекта класса такой метод, который он реализовал), но, по ситуации, конкретный класс этого объекта неизвестен. Например, каждому элементу списка указателей на объекты класса Auto нужно послать сообщение Move, а известно что в списке находятся указатели на объекты не только класса Auto, но также и указатели на производные (наследованные) классы Ford и Subaru. Это возможно сделать только благодаря принципу полиморфизма, заключающегося в том, что при посылке определенного сообщения объекту из некой иерархии классов, в которой все объекты способны принять такое сообщение, этот объект реагирует на него соответственно своему, а не базовому для данной иерархии классу.
Первым языком с поддержкой объектно-ориентированного подхода стал Simula67. Затем появился Smalltalk. А в 80х начал оформляться С++ — основной язык современного системного программирования. Его расширение и усовершенствование в 90х породило ряд парадигм и шаблонов проектирования, и оказало необратимое влияние на современное видение объектно-ориентированного подхода, в том числе, и на язык Objective-C.
Чуть-чуть истории
Objective-C возник в 80-x как модификация С в сторону Smalltalk. Причем модификация эта состояла в добавлении новых синтаксических конструкций и специальном препроцессоре для них (который, проходя по коду преобразовывал их в обычные вызовы функций С), а также библиотеке времени выполнения (эти вызовы обрабатывающей). Таким образом, изначально Objective-C воспринимался как надстройка над C. В каком-то смысле это так и до сих пор: можно написать программу на чистом С, а после добавить к ней немного конструкций из Objective-C (при необходимости), или же наоборот, свободно пользоваться С в программах на Objective-C. Кроме того, все это касается и программ на С++. В 1988 NeXT (а в последствии Apple) лицензировала Objective-C и написала для него компилятор и стандартную библиотеку (по сути SDK). В 1992 к усовершенствованию языка и компилятора подключились разработчики проекта GNU в рамках проекта OpenStep. С тех пор GCC поддерживает Objective-C. После покупки NeXT, Apple взяля их SDK (компилятор, библиотеки, IDE) за основу для своих дальнейших разработок. IDE для кода назвали Xcode, а для GUI – Interface Builder. Фреймворк Cocoa для GUI разработок (и не только) на сегодня является наиболее значимой средой разработки программ на Objective-C.
Особенности Objective-C
Файлы модулей на Objective-C имеют расширение “.m” (если использовалась смесь С++ и Objective-С, то расширение “.mm”). Заголовочные файлы – “.h”. Все, создаваемые в Objective-С объекты классов должны размещатся в динамической памяти. Поэтому особое значение приобретает тип id, который является указателем на объект любого класса (по сути void *). Нулевой указатель именуется константой nil. Таким образом, указатель на любой класс можно привести к типу id. Возникает проблема: как узнать к какому классу относится объект, скрывающийся под id? Это делается благодаря инварианту isa, который присутствует в любом объекте класса, унаследовавшего специальный базовый клас NSObject (приставка NS обозначает NeXT Step). Инвариант isa относится к зарезервированному типу Class. Объект такого типа позволяет узнавать имена своего и базового класса, набор инвариантов класса, а также прототипы всех методов, которые реализовал этот объект и их адреса (посредством локального списка селекторов). Все зарезервированные слова Objective-C, отличающиеся от зарезервированных слов языка С, начинаются с символа @ (например @protocol, selector, interface). Обычно имена инвариантов классов с ограниченной областью видимости (@private, protected) начинаются с символа подчеркивания. Для строк в Cocoa имеется очень удобный класс NSString. Строковая константа такого класса записывается как @”Hello world”, а не как обычная для С строковая константа “Hello world”. Тип BOOL (по сути unsigned char) может принимать константные значения YES и NO. Все особые для Objective-C зарезервированные слова (которые отличаются от языка С и находятся в заголовочном файле objc/objc.h) приведены ниже:
- interface Начинает объявление класса или категории (категория – расширение класса дополнительными методами без наследования)
- @implementation Начинает определение класса или категории
- @protocol Начинает объявление протокола (аналог класса С++, состоящего из чисто виртуальных функций)
- end Завершает объявлениеопределение любого класса, категории или протокола
- @private Ограничивает область видимости инвариантов класса методами класса (аналогично С++)
- protected Стоит по умолчанию. Ограничивает область видимости инвариантов класса методами класса и методами производных классов (аналогично С++)
- @public Удаляет ограничения на облать видимости (аналогично С++)
- try Определяет блок с возможной генерацией исключений (аналогично С++)
- @throw Генерирует объект-исключение (аналогично С++)
- catch () Обрабатывает исключение, сгенерированное в предшествующем блоке try (аналогично С++)
- finally Определяет блок после блока try, в который предается куправление независимо от того, было или нет сгенерировано исключение
- @class Сокращенная форма объявления класса (только имя (аналогично С++))
- selector(method_name) Возвращает скомпилированный селектор для имени метода method_name
- @protocol(protocol_name) Ворзвращает экземпляр класса-протокола с именем protocol_name
- @encode(type_spec) Инициализирует строку символов, которая будет использована для шифрования данных типа type_spec
- @synchronized() Определяет блок кода, выполняющегося только одной нитью в любой определенный момент времени
Обмен сообщениями
Чтобы заставить объект выполнить какой-нибудь метод нужно послать ему сообщение, именуемое так же, как и требуемый метод. Такое сообщение называется селектор метода. Синтаксис посылки таков:
[receiver method];
В сообщении можно передавать параметры для вызываемого метода:
[receiver method: 20.0 : 30.0];
Перед каждым параметром необходимо ставить двоеточие. Сколько двоеточий – столько и параметров. Имя метода может продолжаться после каждого такого двоеточия-параметра:
[receiver methodWithFirstArgument: 10 andSecondArgument: 20];
Методы с неограниченным количством аргументов вызываюся следующим синтаксисом:
[receiver undefinedNumberParameters: one, two, three, four, five, six, seven];
Посылка сообщения, как и любая функция C, возвращает определенное (может void) значение:
BOOL booleanValue;
booleanValue = [reveiver method];
При посылке сообщения nil оно просто пропадает. При посылке сообщения объекту, который принадлежит классу, не реализовавшему заказанный метод, возникает исключение, которое, будучи не перехваченным, приводит всю программу к незапланированному завершению. Для проверки, отвечает ли данный объект на кокое-либо сообщение можно использовать следующий шаблон кода:
if ([anObject respondsToSelector: @selector(myMethodWith2Argumets::)])
{
//можно вызывать
[anObject myMethodWith2Argumetns: @”first” : @”second”];
}
else
{
//ни в коем случае не вызывать
}
Как работает передача сообщений
Посылка сообщения транслируется в С-функцию с прототипом:
id objc_msgSend(id receiver, SEL method, ...);
Тип SEL, по сути, определен как char const *, но лучше воспринимать его как int, поскольку во время выполнения все селекторы индексируются целыми значениями согласно глобальной таблице селекторов.
Пользуясь инвариантом isa объекта receiver (при использовании фреймворка Foundation, базового для Cocoa, все классы должны наследовать класс NSObject, поэтому наличие isa неизбежно), эта функция просматривает локальный список селекторов класса с целью определить, отвечает ли объект данного класса на сообщение method. Если такой селектор находится, то управление передается соответствующему методу класса, которому передается id объекта (указатель на его инварианты) и указанные после селектора параметры функции objc_msgSend(). Значение, возвращенное методом, отдается как результат посылки сообщения. Если у объекта-приемника данный селектор отсутствует, функции objc_msgSend() просматривает список селекторов его базового класса.
При такой схеме вызов, например:
[receiver аddObject: otherObject];
Транслируется в:
objc_msgSend(receiver, 12, otherObject);
Так как в глобальной таблице селекторов 12 соответствует строке “addObject:”. Далее функция objc_msgSend() выполняет поиск по списку селекторов объекта receiver и, найдя его (пусть это объект класса NSArray, который реализовал метод с селектором 12), производит вызов типа:
addObject(receiver, otherObject);
Объявление метода
Интересно отметить, что прототип метода addObject из предыдущего раздела в объявлении класса выглядел так:
- (void)addObject: (id)otherObject;
То есть принимал всего один параметр. Но, исходя из принципа объектно-ориентированной парадигмы, что методы – это подпрограммы, обрабатывающие определенные наборы данных, методу необходимо передавать адресс данных, подлежащих обработке. Поэтому такой параметр передается во всякий метод класса неявно. Компилятору об этом дополнительном параметре дает понять минус («-«), стоящий первым в прототипе метода. Такой метод (с минусом впереди) называется методом объекта (или экземпляра), т.к. может быть вызван только для объекта какого-нибудь класса. В теле метода этот указатель на экземпляр данных (или адрес объекта, которому послали сообщение) доступен посредством зарезервированного слова self (аналог this в С++), а указатель на экземпляр базового класса – через зарезервированное слово super. Кроме того, в метод объекта также передается неявный параметр _cmd – селектор этого метода из глобальной таблицы селекторов. С точки зрения программиста С++ все методы объектов в Objective-C как-будто объявлены с ключевым словом virtual, и всегда следуют динамическому полиморфизму.
Если в начале прототипа метода поставить знак плюс (“+”), то такой метод будет считаться методом класса, и, естественно, не будет принимать неявный параметр self (это аналогично объявлению static-метода в С++). А без инварианта isa объекта, на который указывает self, указатель super работать, конечно, тоже не будет.
Таким образом, прототип любого метода объявляется так:
-|+ (<тип возвращаемого значения>) основнаяЧастьИмениМетода
[ : (<тип первого параметра>)имяПервогоФормальногоПараметра
[ [дополнительнаяЧастьИмениМетода] : (<тип второго параметра>)имяВторогоФормальногоПараметра]
… ]
Например:
+ (Class)class;
+ (id)alloc;
- (id)init;
- (void)addObject: (id)anObject;
+ (NSString *)stringWithCString: (const char*)aCString usingUncoding: (enum NSStringEncoding)encoding;
- (NSString *)initStringWithFormat: (NSString *)format, …;
Если метод возвращает некий объект (тип id) или класс (тип Class), можно воспользоваться вложенным синтаксисом вызова:
[myLabel setText: [[NSString stringWithString: @”Hello”] stringByAppendingString: @” world”]];
Здесь объекту класса UILabel из фреймворка UIKit устанавливается значение инварианта text равное строке @”Hello world”. Эта строка, в свою очередь, образована конкатенацией строк @”Hello” и @” world”. Первая является результатом посылке сообщения stringWithString классу NSString с параметром-константой @”Hello”. Такой вызов возвращает объект класса NSString, инициализированный строкой-параметром. Затем этому объекту посылается сообщение stringByAppendingString с параметром @” world”. Результат посылки этого сообщения и есть объект класса NSString, содержащий конкатенацию значения объекта-приемника и строкового аргумента. Этот объект и попадает как параметр в сообщение setText: объекта myLabel.
Объявление класса
Объявим простой класс комплексного числа в файле Complex.h:
#import <Foundation/Foundation.h> //для NSObject и строк NSString
@interface Complex : NSObject
{
double _re; //инвариант для действительной части
double _im; //инвариант для мнимой части
NSString *_format; //строка формата для метода description
}
- (id)initWithRe: (double)re andIm: (double)im; //специализированный конструктор
+ (Complex *)complexWithRe: (double)re andIm: (double)im; //метод класса для одноэтапного создания объекта
- (Complex *)add: (Complex *)other; //метод для сложения
- (Complex *)sub: (Complex *)other; //метод для вычетания
- (NSString *)format; //метод доступа к _format
- (void)setFormat: (NSString *)format; //метод установки _format
- (double)re; //остальные методы доступа к действительной и мнимой частям
- (void)setRe: (double)re;
- (double)im;
- (void)setIm: (double)im;
@end
Как видим, все объявление заключено в ключевые слова interface и end. Первым делом объявляются инварианты (в фигурных скобках). Вне фигурных скобок объявляются методы. Метод description отсутствует в объявлении класса не случайно. Дело в том, что он, как и метод dealloc и init, присутствует в определении класса. При посылке объекту класса Complex сообщения description будет рассмотрен его локальный список селекторов, куда, после компиляции, попадут селекторы всех методов, реализованных классом этого объекта, даже не объявленные в интерфейсной части. То есть init, description и dealloc будут вызывать абсолютно корректно.
Создание объектов
В связи с тем, что все объекты распределяютя в динамической памяти, cоздание объекта приходится проводить в два этапа: 1) выделении памяти (сообщение alloc) и 2) инициализация инвариантов (конструкторы класса).
MyClass *myObject = [[MyClass alloc] init]; //метод класса MyClass alloc выделяет участок памяти нужного размера и возвращает указатель на него, метод объекта init инициализирует инварианты объекта myObject
После создания объекта им можно смело пользоваться:
NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init]; //создаем изменяемый массив
MyClass *myObject = [[MyClass alloc] init]; //наш объект
[myObject myMethod]; //посылка некоторого сообщения
[array addObject: myObject]; //помещаем объект в массив
MyClass *otherObject = [array getLastObject:]; //достаем его из массива, указываем на него другим указателем
[otherObject myOtherMethod: YES]; //посылаем ему другое сообщение с аргументом типа BOOL
Некоторые классы обладают методом для быстрого (в один этап) создания собственных экземпляров. Такие методы являются методами класса, возвращают указатель на объект своего класса и их имя обычно начинается с названия самого класса. Например метод:
+ (NSString *)stringWithCString: (char const *)string encoding: (NSStringEncoding)encoding;
Возвращает уже готовую строку, инициализированную соответствующей сторокой с завершающим нулем, без вызовов alloc и init:
NSString *myString = [NSString stringWithCString: “Bla-bla-bla” encoding: NSASCIIStringEncoding];
Время жизни объекта
Как только указатель на объект выходит за свою область видимости, память, выделенная под него, безвозвратно теряется (если, конечно, это был последний указатель на тот объект) и происходит утечка. Дабы избежать таких нежелательных последствий в Objective-C поддерживается парадигма подсчета ссылок на ресурсы. Таким образом, у каждого объекта есть целочисленный счетчик, который показывает количество ссылающихся на него указателей. По достижению этим счетчиком нуля, память, выделенная для данного объекта, возвращается системе. После вызова метода класса alloc, этот счетчик равен единице. Чтобы увеличить его значение необходимо послать объекту сообщение retain, а чтобы уменьшить – release. Все эти методу реализует NSObject, который любой наш класс непременно наследует. Интересно отметить, что значение счетчика для статических объектов класса NSString (например @”I am a string”) равно -1, то есть максимально возможное. Вот пример работы со счетчиком:
id anObject = [SomeClass alloc]; //вначале счетчик == 1
[anObject init]; //тут создаются инварианты объекта
[anObject reatin]; //увеличим его значение (теперь он == 2)
[anObject release]; //уменьшим (счетчик опять == 1 и объект по прежнему жизнеспособен)
[anObject release]; //счетчик обнуляется, уменьшаются на 1 счетчики инвариантов и выделенная под объект память возвращается ОС
Реализация init очень важна. Это конструктор класса. Конструкторы отличаются тем, что возвращаеют id и их названия всегда начинается со слова init, а конструктор по умолчанию – это и есть просто init. Схема любого конструктора примерно следующая:
- (id)init
{
self = [super init]; //вызываем конструктор базового класса для
//инициализации его инвариантов
if (self) //если в конструкторе базового класса все прошло удачно
//и он вернул корректный объект, а не освободив память вернул nil
{
//то тут можно смело инициализировать свои инварианты
}
return self; //и возвращать самого себя
}
Вот типичный специализированный (не по умолчанию) конструктор для класса с двумя членами типа некоторого класса и одним целочисленным инвариантом:
- (id)initWithInt: (int)number
{
if (self = [super init])
{
_myMember1 = [[SomeClass alloc] init]; //все как положено: выделили память, затем ее инициализировали
_myMember2 = [[SomeClass alloc] init];
_myIntMember = number; //здесь конструктор ни к чему
//инициализируем переданным параметром
}
return self;
}
Реализация release и retain для NSObject идеологически примерно следующая, и ее не нужно переопределять в производных классах, в силу отсутствия доступа к инварианту счетчика ссылок:
- (void)retain
{
[_internalLock lock]; //блокировка для синхронизации
_referenceCounter++; // пусть _referenceCounter – скрытый инвариант счетчика
[_internalLock unlock];
}
- (void)release
{
[_internalLock lock];
_referenceCounter--; //уменьшим счетчик
if (!_referenceCounter) //если он равен нулю
{
[_internalLock unlock];
[self dealloc]; //скажем себе, что пора умирать (блокировка освободится тут)
}
[_internalLock unlock];
}
То есть самому объекту посылается сообщение dealloc, в реализации метода которого он может, по необходимости, уменьшить счетчики своих инвариантов и передать аналогичное сообщение объекту базового класса, чтобы он сделал то же самое. Очевидно, реализация метода dealloc для NSObject освободит память, выделенную объекту. Обычно dealloc для какого-нибудь класса выглядит так:
- (void)dealloc
{
[_myMember1 release]; //уменьшим счетчик своего инварианта
[_myMember2 release]; //уменьшим счетчик другого своего инварианта
//[_myIntMember release]; это полный бред, т.к. встроенные типы сообщений не принимают вообще и счетчиков не ведут
[super dealloc]; //cкажем объекту базового класса, что пора освобождать память
}
Методы доступа
Правильная работа с подсчетом ссылок очень важна при возврате адреса объекта из метода или инициализации инварианта формальным параметром. Обычно такими вещами занимаются так называемые методы доступа, возвращающие и устанавливающие инварианты объектов. Принято именовать метод, возвращающий значение инварианта, так же как и инвариант, а имя метода, устанавливающего его значение, начинать со слова set:
- (void)setRe: (double)re
{
_re = re;
}
Так как инвариант _re относится ко встроенному типу, никаких сложностей с изменением его значения не возникает. Но если инвариант – объект некоторого класса – то простым присваиванием не обойтись, ведь надо учитывать счетчики ссылок. Для решения этой проблемы применяются следующие три метода:
//например, нужно изменить текст у ярлыка
[label setText: @”Hello world”]; //устанавливаем инвариант text
//объекта label равным текстовой константе типа NSString *
//примерная реализация setText в классе UILabel (вариант №1)
- (void)setText: (NSString *)text
{
[text retain]; //увеличиваем счетчик ссылок на формальный параметр
[_text release]; //уменьшаем счетчик ссылок текущего значения своего инварианта _text
_text = text; //инициализируем инвариант новым значением
}
//примерная реализация setText в классе UILabel (вариант №2)
- (void)setText: (NSString *)text
{
if (_text != text) //cравниваем указатели на объекты
{
[_text release]; //уменьшаем счетчик ссылок текущего значения
//своего инварианта _text
_text = [text retain]; //увеличиваем счетчик ссылок
//на формальный параметр и инициализируем свой инвариант
}
}
//примерная реализация setText в классе UILabel (вариант №3 – нежелательный)
- (void)setText: (NSString *)text
{
if (_text != text)
{
[_text autorelease]; //скинем текущеe значения своего
//инварианта _text в самовыгружаемый пул
_text = [text retain]; //увеличиваем счетчик ссылок
//на формальный параметр и инициализируем свой инвариант
}
}
Вариант №3 не очень удачный потому, что засоряет текущий самовыгружаемый пул, а обычно это не очень желательно (см. следующий раздел).
Метод доступа для чтения значения инварианта всегда очень прост:
- (NSString *)text
{
return _text;
}
Самовыгружаемый пул в нитях программы
Теперь попробуем вернуть из метода созданный внутри него объект:
-(NSString *)sayHelloToName: (NSString *)name withSurname: (NSString *)surname
{
NSString *retString = [[NSString alloc] initWithFormat: @”%@ %@!”, name, surname]; //инициализируем созданный объект посредством строки формата
return retString;
}
Строка формата соответствует стандарту языка С. Но если в ней необходимо указать тип id, то используется спецификатор формата %@. Каким образом метод, разбирающий формат, понимает какие символы подставить вместь id? Он просто подставит то, что вернет метод описания description данного объекта. Этот метод изначально объявлен для класса NSObject. NSString переопределил его на вывод своего строкового содержания. Переопределив его, любой объект может представлять свое строковое содержание. Например, так это может сделать класс комплексного числа с двумя инвариантами типа double:
- (NSString *)description
{
return [NSString stringWithFormat: @”re: %lf im: %lf”, _re, _im]; //возвращает строку @“re: 1.0 im: 2.5” для _re == 1.0 и _im == 2.5
}
После выполнения метода sayHelloToName:withSurname: определенно произойдет утечка памяти, так как вызывающий код скорей всего не догадывается, что возвращенному объекту нужно после обработки послать сообщение release. Даже если он догадается это сделать, возможно, что возвращался указатель на инвариант объекта, а значит его уничтожение чревато серьезными последствиями. Хотелось бы иметь механизм самоосвобождения объектов когда либо в будующем, чтобы пользовательский код вообще не думал об их освобождении. Решается эта проблема с помощью объекта класса NSAutoreleasePool – самовыгружаемого пула объектов.
После создания объекта такого класса всем объектам, созданным после него, можно послать сообщения autorelease. При этом данный объект помещается в текущий (последний созданный) самовыгружаемый пул. Когда некий пул получит сообщение release, то он отошлет такое же сообщение и всем своим объектам, уменьшая их счетчик ссылок (по сути, уничтожая). Таким образом. Объект, помещенный в самовыгружаемый пул, продолжает жить и занимать память во все время жизни пула. Это удобно для небольших временных объектов, но может с течением времени занять значительную часть памяти. Потому рекомендуется циклы, способные порождать большое количество временных объектов, которые отправляются в самовыгружаемый пул, обрамлять локальными (вложенными) пулами.
Любая нить в программе, использующей Cocoa, должна создавать объект класса NSAutoreleasePool в самом начале (прежде создания других объектов), и в самом конце его уничтожать (после уничтожения всех других объектов). Функция main(), являющаяся главной нитью любой программы на Objective-C, при использовании фреймворка Cocoa должна всегда выглядеть вот так:
int main(int argc, char *argv[]) // или же просто main()
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; //создаем пул, он автоматически становится текущим
int retVal;
//теперь можно программировать спокойно
[pool drain]; //освобождаем пул и все объекты, помещенные в него вызовами autorelease
return retVal;
}
А корректный метод sayHelloToName:withSurname: теперь будет выглядеть вот так:
-(NSString *)sayHelloToName: (NSString *)name withSurname: (NSString *)surname
{
NSString *retString = [[NSString alloc] initWithFormat: @”%@ %@!”, name, surname]; //инициализируем созданный объект посредством строки формата
[retString autorelease]; //помещаем в пул, теперь retString освободится вместе с пулом
return retString;
}
К слову, метод drain самовыгружаемого пула аналогичен release с той лишь разницей, что, кроме освобождения себя самомго и всех содержащихся объектов, еще дает подсказку сборщику мусора вступить в игру. Однако, это актуально только для Mac OS 10.4 и выше, так как на iOS сборки мусора нет.
Определение класса
Теперь рассмотрим файл Complex.m с определением методов класса Complex:
#import “Complex.h”
@implementation Complex
- (id)init
{
return [self initWithRe: 0.0 andIm: 0.0];
}
- (id)initWithRe: (double)re andIm: (double)im
{
if (self = [super init])
{
_re = re;
_im = im;
_format = @”re: %.1lf im: %.1lf”; //формат вывода по умолчанию
}
}
+ (Complex *)complexWithRe: (double)re andIm: (double)im
{
return [[[Complex alloc] initWithRe: re andIm: im] autorelease];
}
- (Complex *)add: (Complex *)other
{
return [[Complex alloc] initWithRe: _re + other->_re andIm: _im + other->_im];
}
- (Complex *)sub: (Complex *)other
{
return [[Complex alloc] initWithRe: _re – other->_re andIm: _im – other->_im];
}
- (NSString *)format
{
return _format;
}
- (void)setFormat: (NSString *)format
{//стандартный порядок действий для инварианта-объекта
[format retain];
[_format release];
_format = format;
}
- (double)re
{
return _re;
}
- (void)setRe: (double)re
{
_re = re;
}
- (double)im
{
return _im;
}
- (void)setIm: (double)im
{
_im = im;
}
- (NSString *)description
{//используем установленный формат вывода
return [NSString stringWithFormat: _format, _re, _im];
}
- (void)dealloc
{
[_format release]; //для этого и переопределялся dealloc
[super dealloc];
}
@end
Конструктор по умолчанию вызывает специализированный конструктор с определенными начальными параметрами. Метод complexWithRe:andIm: возвращает инициализированный объект класса Complex, размещенный в текущем самовыгружаемом пуле. То же самое делает и метод description, возвращая объект класса NSString. Вот пример программы, где используется класс Complex:
#import “Complex.h”
#import <stdio.h> //для printf()
int main()
{
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
Complex *num1 = [[Complex alloc] init]; //0.0+0.0*i
Complex *num2 = [[Complex alloc] initWithRe: 1.5 andIm: -2];
//1.5-2.0*i
Complex *num3 = [Complex complexWithRe: 5 andIm: 7];
//5.0+7.0*i
printf(“%sn”, [[num2 description] cStringUsingEncoding: NSASCIIStringEncoding]); //вывод> re: 1.5 im: -2.0
printf(“%sn”, [[[num2 add: num3] description] cStringUsingEncoding: NSASCIIStringEncoding]); //вывод> re: 6.5 im: 5.0
[num1 setRe: [num2 re]]; //задаем _re для num1 как у num2
[num1 setIm: [num3 im]]; //задаем _im для num1 как у num3
[num1 setFormat: @”%.2lf+%.2lf*i”]; //меняем формат вывода для num1
printf(“%sn”, [[num1 description] cStringUsingEncoding: NSASCIIStringEncoding]); //вывод> 1.50+7.00*i
[num1 release];
[num2 release];
//[num3 release]; не нужно, т.к. он уже в самовыгружаемом пуле
[pool drain];
return 0;
}
Категории и расширения
Если к уже написанному (а, возможно, и откомпилированному) классу нужно добавитьпереопределить некоторые методы без наследования – категории позволяют это сделать без особых усилий:
//файл “CategorizedComplex.h”
#import “Complex.h”
@interfce Complex (CategorizedComplex)
- (Complex *)mul: (Complex *)other;
- (Complex *)div: (Complex *)other;
@end
//файл “CategorizedComplex.m”
#import “CategorizedComplex.h”
@implementation Complex (CategorizedComplex)
- (Complex *)mul: (Complex *)other
{
return [Complex complexWithRe: _re * other->_re - _im * other->_im andIm: _re * other->_im + _im * other->_re];
}
- (Complex *)div: (Complex *)other
{
double retRe, retIm, denominator;
denominator = other->_re * other->_re + other->_im * other->_im;
if (!denominator)
return nil;
retRe = (_re * other->_re + _im * other->_im) / denominator;
retIm = (_im * other->_re - _re * other->_im) / denominator;
return [Complex complexWithRe: retRe andIm: retIm];
}
@end
А пользоваться этим можно вот так:
CategorizеdComplex *num1 = [[CategorizedComplex alloc] initWithRe: 1 andIm: 999];
Complex *num2 = [Complex complexWithRe: 0 andIm: 0];
CategorizedComplex *num3 = [num1 div: num2]; //num3 == nil
Расширения несут добрую службу как безымянные категории:
//файл “CategorizedComplex.m”
#import “CategorizedComplex.h”
@interface Complex ()
- (void)zeroComplex; //тайный метод для обнуления числа
@end
@implementation Complex
- (void)zeroComplex //им могут пользоваться только методы самого класса
{
_re = 0;
_im = 0;
}
@end
Протоколы
Протокол Objective-C – это формализованное объявление группы методов, которые, по желанию, может реализовать любой класс (аналог класса в С++, где все методы объявлены со спецификатором virtual … = 0). В версии языка 2.0 методы протокола могут быть требуемыми (спецификатор @required, он считается умалчиваемым) и выборочными (спецификатор @optional). Если какой либо класс реализовал требуемые методы протокола, то он называется классом, поддерживающим данный протокол. Протокол, и класс, его поддерживающий, объявляются вот так:
@protocol MyPrinterProtocol
@required
- (void)print;
- (BOOL)switchedOn;
@optional
- (void)loadPapaer: (int)numberOfPages;
@end
@interface MyPrinter : NSObject <MyPrinterProtocol>
//теперь MyPrinter реализует методы MyPrinterProtocol
{
BOOL _state;
int _numberOfPages;
}
- (id)initWithState: (BOOL)state andPagesCount: (int)pages;
- (BOOL)state;
@end
Oбъекту класса MyPrinter можно гарантированно посылать сообщения print и switchedOn, и, после проверки на respondsToSelector:, можно посылать сообщение loadPaper:, та как в его реализации должны присутствовать определения одноименных методов. Объявление объекта класса, поддерживающего какой-либо протокол осуществляется так:
MyPrinter *printer;
id anotherPrinter = [[MyPrinter alloc] init];
[anotherPrinter print]; //безымянный объект отвечает на сообщение без предупреждений компилятора
Кроме того, один класс может удовлетворять нескольким протоколам. Для этого их можно перечислить через запятую в угловых скобках в объявлении класса.
@interface MyPrinter : NSObject <MyPrinterProtocol, OtherProtocol>
А чтобы объявить объект неизвестного класса (id), соответствующий некоторому протоколу, пишут так:
id <MyPrinterProtocol> somePrinter;
Исключения
Есть два основных подхода к обработке ошибок: глобальная статусная переменная, значение которой информирует об успешности выполнения предыдущей операции, и генерация исключений. Суть обоих в том, что код, в котором произошла ошибка, надеется, что решить ее сможет вызвавший его код, поэтому возвращает управление ему, сообщая о произошедшей ситуации как можно более подробно. Objective-C поддерживает оба эти подхода.
Исключение – это объект некоторого класса. Он (даже своим типом) несет в себе некоторую информацию о произошедшей ситуации. Для удобства в Cocoa имеется класс NSException, который можно инициализировать двумя объектами NSString и одним объектом произвольного класса (тип id):
- (id)initWitnName: (NSString *)name reason: (NSString *)reason userInfo: (id)userInfo;
Сгенерировать исключение и, тем самым, запустить механизм раскрутки стека вызовов, можно с помощью оператора @throw. Чтобы перхватить сгенерированное исключение, участок кода, где возможна его генерация, необходимо заключить в специальный блок с заглавием try (такие блоки могут быть вложенными). А затем, после этого блока, поставить блок с заглавием catch(), где в круглых скобках указать тип предполагаемого исключения. Блоков catch() после блока try может быть несколько. После генерации исключения управление, раскручивая стек, выходит из блока try и, проверяя по очереди все блоки catch(), попадает именно в тот блок catch(), в фигурных скобках которого стоит такой тип, к которому тип исключения приводится неявно (точное совпадение, указатель на базовый класс или id). Если исключение по типу не совпало ни с одним блоком catch(), управление продолжает раскрутку стека. Если после блока с заглавием try стоит блок с заглавием finally, то управление передастся ему независимо от того, произошло ли в блоке try исключение (и обработан какой-нибудь блок catch()), или выполнилась его последняя инструкция. Ниже приведен пример работы с объектом класса Cup в методе fill которого происходит исключение:
Cup *cup = [[Cup alloc] init];
@try
{
[cup fill]; //в fill генерируется исключение типа NSException
}
@catch (NSException *exception)
{//логируем произошедшее исключение с помощью NSLog
NSLog(@"main: Caught %@: %@", [exception name], [exception reason]);
}
@finally //сюда после @try мы попадем неизбежно
{
[cup release];
}
В блоке finally удобно освобождать ресурсы, выделенные в блоке try, но не освобожденные по причине сгенерированного исключения.
Свойства
Для версии Objective-C 2.0 нашa реализация класса Complex явно избыточна: в ней слишком много методов доступа и их определение – сплошная рутина. Перепишем его с использованием свойств:
//файл “Complex.h”
#import <Foundation/Foundation.h> //для NSObject и строк NSString
@interface Complex : NSObject
{
double _re; //инвариант для действительной части
double _im; //инвариант для мнимой части
NSString *_format; //строка формата для метода description
}
- (id)initWithRe: (double)re andIm: (double)im;
+ (Complex *)complexWithRe: (double)re andIm: (double)im;
- (Complex *)add: (Complex *)other; //метод для сложения
- (Complex *)sub: (Complex *)other; //метод для вычетания
@property (nonatomic, retain) NSString *format; //объявим методы доступа
@property (nonatomic, assign) double re; //посредством объявления свойств
@property (nonatomic, assign) double im;
@end
//файл “Complex.m”
#import “Complex.h”
@implementation Complex
@synthesize format = _format; //сгенерируем методы доступа
@synthesize re = _re; //и заодно переменуим их
@synthesize im = _im; //чтобы в имени не было подчеркивания
- (id)init
{
return [self initWithRe: 0.0 andIm: 0.0];
}
- (id)initWithRe: (double)re andIm: (double)im
{
if (self = [super init])
{
_re = re;
_im = im;
_format = @”re: %.1lf im: %.1lf”; //формат вывода по умолчанию
}
}
+ (Complex *)complexWithRe: (double)re andIm: (double)im
{
return [[[Complex alloc] initWithRe: re andIm: im] autorelease];
}
- (Complex *)add: (Complex *)other
{
return [[Complex alloc] initWithRe: _re + other.re andIm: _im + other.im]; //используем свойства re и im
}
- (Complex *)sub: (Complex *)other
{
return [[Complex alloc] initWithRe: _re – other.re andIm: _im – other.im]; //используем свойства re и im
}
@end
Свойство – это некоторое имя, доступное через указатель на объект посредством оператора точка “.”. Свойства используются вместо методов доступа чтобы получить или установить инвариант объекта. При объявлении свойства указывается рад параметров, описывающих особенности генерируемых свойством методов доступа.
- getter=getterName, setter=setterName Указывает, что метод доступа для чтения будет называться getterName, а для изменения — setterName
- readonly Не генерировать метод доступа для изменения
- readwrite Генерировать оба метода доступа
- assign Метод доступа на изменение реализовывать посредством простого присваивания
- retain Принимаемому значению послать сообщение retain, предыдущему значению инварианта послать release и присвоить ему принимаемое значение
- copy Использовать обычный оператор присваивания, но присвоить копию принимаемого значения (перед присваиванием емупосылается сообщение copy)
- nonatomic Не использовать внутренние блокировки для синхронизации нескольких нитей в сгенерированных методах доступа (по умолчанию cинхронизация используется)
Теперь в определении класса Complex нам не нужно вручную писать методы доступа. Они сгенерируются компилятором и будут идентичны тем, что были раньше.
Удачи!
Objective-C Обзор
Objective-C – это язык общего назначения, который разработан поверх языка программирования C путем добавления функций языка программирования Small Talk, что делает его объектно-ориентированным языком. Он в основном используется при разработке операционных систем iOS и Mac OS X, а также его приложений.
Первоначально Objective-C был разработан NeXT для ее ОС NeXTSTEP, от которой Apple перешла к его iOS и Mac OS X.
Объектно-ориентированное программирование
Полностью поддерживает объектно-ориентированное программирование, включая четыре столпа объектно-ориентированной разработки –
- Инкапсуляция
- Скрытие данных
- наследование
- Полиморфизм
Пример кода
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main (int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog (@"hello world"); [pool drain]; return 0; }
Основа основы
Foundation Framework предоставляет большой набор функций, и они перечислены ниже.
-
Он включает в себя список расширенных типов данных, таких как NSArray, NSDictionary, NSSet и так далее.
-
Он состоит из богатого набора функций, управляющих файлами, строками и т. Д.
-
Он предоставляет функции для обработки URL, такие утилиты, как форматирование даты, обработка данных, обработка ошибок и т. Д.
Он включает в себя список расширенных типов данных, таких как NSArray, NSDictionary, NSSet и так далее.
Он состоит из богатого набора функций, управляющих файлами, строками и т. Д.
Он предоставляет функции для обработки URL, такие утилиты, как форматирование даты, обработка данных, обработка ошибок и т. Д.
Цель обучения-C
Самое важное, что нужно сделать при изучении Objective-C, – это сосредоточиться на концепциях, а не потеряться в технических деталях языка.
Цель изучения языка программирования – стать лучшим программистом; то есть, чтобы стать более эффективным в разработке и внедрении новых систем и в поддержании старых.
Использование Objective-C
Objective-C, как упоминалось ранее, используется в iOS и Mac OS X. Он имеет большую базу пользователей iOS и значительно увеличивает пользователей Mac OS X. А поскольку Apple в первую очередь ориентируется на качество, и это замечательно для тех, кто начал изучать Objective-C.
Настройка среды Objective-C
Настройка локальной среды
Если вы все еще хотите настроить свою среду для языка программирования Objective-C, вам потребуются следующие две программы, доступные на вашем компьютере: (а) текстовый редактор и (б) компилятор GCC.
Текстовый редактор
Это будет использоваться для ввода вашей программы. Примерами немногих редакторов являются Блокнот Windows, команда редактирования ОС, Brief, Epsilon, EMACS и vim или vi.
Имя и версия текстового редактора могут различаться в разных операционных системах. Например, Блокнот будет использоваться в Windows, а vim или vi могут использоваться в Windows, а также в Linux или UNIX.
Файлы, которые вы создаете в редакторе, называются исходными файлами и содержат исходный код программы. Исходные файлы для программ Objective-C обычно называются с расширением « .m ».
Перед началом программирования убедитесь, что у вас есть один текстовый редактор, и у вас достаточно опыта, чтобы написать компьютерную программу, сохранить ее в файле, скомпилировать и, наконец, выполнить.
Компилятор GCC
Исходный код, написанный в исходном файле, является удобочитаемым исходным кодом для вашей программы. Его нужно «скомпилировать», чтобы он превратился в машинный язык, чтобы ваш процессор мог фактически выполнить программу в соответствии с приведенными инструкциями.
Этот компилятор GCC будет использоваться для компиляции вашего исходного кода в конечную исполняемую программу. Я предполагаю, что у вас есть базовые знания о компиляторе языка программирования.
Компилятор GCC доступен бесплатно на различных платформах, а процедура установки на различных платформах описана ниже.
Установка в UNIX / Linux
Первым шагом является установка gcc вместе с пакетом gcc Objective-C. Это сделано с помощью –
$ su - $ yum install gcc $ yum install gcc-objc
Следующим шагом является настройка зависимостей пакетов с помощью следующей команды –
$ yum install make libpng libpng-devel libtiff libtiff-devel libobjc libxml2 libxml2-devel libX11-devel libXt-devel libjpeg libjpeg-devel
Чтобы получить все возможности Objective-C, загрузите и установите GNUStep. Это можно сделать, загрузив пакет с http://main.gnustep.org/resources/downloads.php .
Теперь нам нужно перейти в загруженную папку и распаковать файл с помощью –
$ tar xvfz gnustep-startup-.tar.gz
Теперь нам нужно переключиться на папку gnustep-startup, которая создается с помощью –
$ cd gnustep-startup-<version>
Далее нам нужно настроить процесс сборки –
$ ./configure
Тогда мы можем построить –
$ make
Мы должны, наконец, настроить окружающую среду путем –
$ . /usr/GNUstep/System/Library/Makefiles/GNUstep.sh
У нас есть helloWorld.m Objective-C следующим образом –
#import <Foundation/Foundation.h> int main (int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog (@"hello world"); [pool drain]; return 0; }
Теперь мы можем скомпилировать и запустить файл Objective-C, скажем helloWorld.m, переключившись на папку, содержащую файл, используя cd, а затем выполнив следующие шаги:
$ gcc `gnustep-config --objc-flags` -L/usr/GNUstep/Local/Library/Libraries -lgnustep-base helloWorld.m -o helloWorld $ ./helloWorld
Мы можем увидеть следующий вывод –
2013-09-07 10:48:39.772 tutorialsPoint[12906] hello world
Установка в Mac OS
Если вы используете Mac OS X, самый простой способ получить GCC – это загрузить среду разработки Xcode с веб-сайта Apple и следовать простым инструкциям по установке. После настройки XCode вы сможете использовать компилятор GNU для C / C ++.
Xcode в настоящее время доступен по адресу developer.apple.com/technologies/tools/ .
Установка на Windows
Чтобы запустить программу Objective-C в Windows, нам нужно установить MinGW и GNUStep Core. Оба доступны по адресу https://www.gnu.org/software/gnustep/windows/installer.html .
Сначала нам нужно установить системный пакет MSYS / MinGW. Затем нам нужно установить пакет GNUstep Core. Оба из которых предоставляют установщик Windows, который не требует пояснений.
Затем использовать Objective-C и GNUstep, выбрав Пуск -> Все программы -> GNUstep -> Оболочка
Перейдите в папку, содержащую helloWorld.m
Мы можем скомпилировать программу, используя –
$ gcc `gnustep-config --objc-flags` -L /GNUstep/System/Library/Libraries hello.m -o hello -lgnustep-base -lobjc
Мы можем запустить программу с помощью –
./hello.exe
Мы получаем следующий вывод –
2013-09-07 10:48:39.772 tutorialsPoint[1200] hello world
Структура программы Objective-C
Прежде чем изучать основные строительные блоки языка программирования Objective-C, давайте рассмотрим минимальную минимальную структуру программы Objective-C, чтобы мы могли взять ее в качестве справочного материала в следующих главах.
Пример Objective-C Hello World
Программа Objective-C в основном состоит из следующих частей –
- Команды препроцессора
- Интерфейс
- Реализация
- метод
- переменные
- Заявления и выражения
- Комментарии
Давайте посмотрим на простой код, который будет печатать слова «Hello World» –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; return 0; }
Давайте посмотрим различные части вышеуказанной программы –
-
Первая строка программы #import <Foundation / Foundation.h> – это команда препроцессора, которая указывает компилятору Objective-C включить файл Foundation.h перед тем, как перейти к фактической компиляции.
-
Следующая строка @interface SampleClass: NSObject показывает, как создать интерфейс. Он наследует NSObject, который является базовым классом всех объектов.
-
Следующая строка – (void) sampleMethod; показывает, как объявить метод.
-
Следующая строка @end отмечает конец интерфейса.
-
Следующая строка @implementation SampleClass показывает, как реализовать интерфейс SampleClass.
-
Следующая строка – (void) sampleMethod {} показывает реализацию sampleMethod.
-
Следующая строка @end отмечает конец реализации.
-
Следующая строка int main () – это основная функция, с которой начинается выполнение программы.
-
Следующая строка /*…*/ будет игнорироваться компилятором, и она была добавлена для добавления дополнительных комментариев в программу. Поэтому такие строки называются комментариями в программе.
-
Следующая строка NSLog (…) – это еще одна функция, доступная в Objective-C, которая вызывает сообщение “Hello, World!” быть отображенным на экране.
-
Следующая строка возвращает 0; завершает функцию main () и возвращает значение 0.
Первая строка программы #import <Foundation / Foundation.h> – это команда препроцессора, которая указывает компилятору Objective-C включить файл Foundation.h перед тем, как перейти к фактической компиляции.
Следующая строка @interface SampleClass: NSObject показывает, как создать интерфейс. Он наследует NSObject, который является базовым классом всех объектов.
Следующая строка – (void) sampleMethod; показывает, как объявить метод.
Следующая строка @end отмечает конец интерфейса.
Следующая строка @implementation SampleClass показывает, как реализовать интерфейс SampleClass.
Следующая строка – (void) sampleMethod {} показывает реализацию sampleMethod.
Следующая строка @end отмечает конец реализации.
Следующая строка int main () – это основная функция, с которой начинается выполнение программы.
Следующая строка /*…*/ будет игнорироваться компилятором, и она была добавлена для добавления дополнительных комментариев в программу. Поэтому такие строки называются комментариями в программе.
Следующая строка NSLog (…) – это еще одна функция, доступная в Objective-C, которая вызывает сообщение “Hello, World!” быть отображенным на экране.
Следующая строка возвращает 0; завершает функцию main () и возвращает значение 0.
Компилировать и выполнять программу Objective-C
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2017-10-06 07:48:32.020 demo[65832] Hello, World!
Objective-C Основной синтаксис
Вы видели базовую структуру программы Objective-C, поэтому вам будет легко понять другие основные строительные блоки языка программирования Objective-C.
Жетоны в Objective-C
Программа Objective-C состоит из различных токенов, и токен является ключевым словом, идентификатором, константой, строковым литералом или символом. Например, следующий оператор Objective C состоит из шести токенов –
NSLog(@"Hello, World! n");
Отдельные токены –
NSLog @ ( "Hello, World! n" ) ;
Точки с запятой;
В программе Objective-C точка с запятой является разделителем операторов. То есть каждое отдельное утверждение должно заканчиваться точкой с запятой. Это указывает на конец одного логического объекта.
Например, следующие два разных утверждения –
NSLog(@"Hello, World! n"); return 0;
Комментарии
Комментарии подобны тексту помощи в вашей программе Objective-C, и они игнорируются компилятором. Они начинаются с / * и заканчиваются символами * /, как показано ниже –
/* my first program in Objective-C */
Вы не можете иметь комментарии в комментариях, и они не встречаются внутри строковых или символьных литералов.
Идентификаторы
Идентификатор Objective-C – это имя, используемое для идентификации переменной, функции или любого другого пользовательского элемента. Идентификатор начинается с буквы от A до Z или от a до z или подчеркивания _, за которым следуют ноль или более букв, подчеркиваний и цифр (от 0 до 9).
Objective-C не позволяет использовать знаки препинания, такие как @, $ и% в идентификаторах. Objective-C является регистрозависимым языком программирования. Таким образом, рабочая сила и рабочая сила – это два разных идентификатора в Objective-C. Вот несколько примеров допустимых идентификаторов:
mohd zara abc move_name a_123 myname50 _temp j a23b9 retVal
Ключевые слова
В следующем списке показано несколько зарезервированных слов в Objective-C. Эти зарезервированные слова не могут использоваться как константы или переменные или любые другие имена идентификаторов.
авто | еще | долго | переключатель |
перерыв | перечисление | регистр | ЬурейеЕ |
дело | внешний | вернуть | союз |
голец | поплавок | короткая | неподписанный |
Const | за | подписанный | недействительным |
Продолжить | идти к | размер | летучий |
дефолт | если | статический | в то время как |
делать | ИНТ | структура | _Packed |
двойной | протокол | интерфейс | реализация |
NSObject | NSInteger | NSNumber | CGFloat |
имущество | неатомический; | сохранить | сильный |
слабый | unsafe_unretained; | читай пиши | только для чтения |
Пробелы в Objective-C
Строка, содержащая только пробел, возможно, с комментарием, называется пустой строкой, и компилятор Objective-C полностью игнорирует ее.
Пробел – это термин, используемый в Objective-C для описания пробелов, вкладок, символов новой строки и комментариев. Пробелы отделяют одну часть оператора от другой и позволяют компилятору определить, где заканчивается один элемент в выражении, например int, и начинается следующий элемент. Поэтому в следующем утверждении –
int age;
Должен быть хотя бы один символ пробела (обычно пробел) между int и age, чтобы компилятор мог их различать. С другой стороны, в следующем утверждении,
fruit = apples + oranges; // get the total fruit
Никаких пробельных символов не требуется между фруктами и = или между = и яблоками, хотя вы можете включить некоторые из них, если хотите, чтобы они были удобочитаемыми.
Типы данных Objective-C
В языке программирования Objective-C типы данных относятся к обширной системе, используемой для объявления переменных или функций различных типов. Тип переменной определяет, сколько места она занимает в хранилище и как интерпретируется сохраненный битовый шаблон.
Типы в Objective-C можно классифицировать следующим образом:
Sr.No. | Типы и описание |
---|---|
1 |
Основные типы – Они являются арифметическими типами и состоят из двух типов: (а) целочисленные типы и (б) типы с плавающей точкой. |
2 |
Перечисляемые типы – Они снова являются арифметическими типами и используются для определения переменных, которым могут быть назначены только определенные дискретные целочисленные значения по всей программе. |
3 |
Тип пустоты – Спецификатор типа void указывает, что значение недоступно. |
4 |
Производные типы – Они включают (a) типы указателей, (b) типы массивов, (c) типы структур, (d) типы объединений и (e) типы функций. |
Основные типы –
Они являются арифметическими типами и состоят из двух типов: (а) целочисленные типы и (б) типы с плавающей точкой.
Перечисляемые типы –
Они снова являются арифметическими типами и используются для определения переменных, которым могут быть назначены только определенные дискретные целочисленные значения по всей программе.
Тип пустоты –
Спецификатор типа void указывает, что значение недоступно.
Производные типы –
Они включают (a) типы указателей, (b) типы массивов, (c) типы структур, (d) типы объединений и (e) типы функций.
Типы массивов и типы структур совместно называются агрегатными типами. Тип функции указывает тип возвращаемого значения функции. Мы увидим основные типы в следующем разделе, тогда как другие типы будут рассмотрены в следующих главах.
Целочисленные типы
В следующей таблице приведены подробные сведения о стандартных целочисленных типах с их размерами хранения и диапазонами значений.
Тип | Размер хранилища | Диапазон значений |
---|---|---|
голец | 1 байт | От -128 до 127 или от 0 до 255 |
без знака | 1 байт | От 0 до 255 |
подписанный символ | 1 байт | От -128 до 127 |
ИНТ | 2 или 4 байта | От -32 768 до 32 767 или от -2 147 483 648 до 2 147 483 647 |
без знака int | 2 или 4 байта | От 0 до 65 535 или от 0 до 4 294 967 295 |
короткая | 2 байта | От -32 768 до 32 767 |
неподписанный короткий | 2 байта | От 0 до 65 535 |
долго | 4 байта | От -2 147 483 648 до 2 147 483 647 |
без знака долго | 4 байта | От 0 до 4 294 967 295 |
Чтобы получить точный размер типа или переменной на конкретной платформе, вы можете использовать оператор sizeof . Выражение sizeof (тип) возвращает размер хранилища объекта или типа в байтах. Ниже приведен пример получения размера типа int на любой машине:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Storage size for int : %d n", sizeof(int)); return 0; }
Когда вы компилируете и запускаете вышеупомянутую программу, она дает следующий результат в Linux:
2013-09-07 22:21:39.155 demo[1340] Storage size for int : 4
Типы с плавающей точкой
В следующей таблице приведены подробные сведения о стандартных типах с плавающей точкой с размерами хранения и диапазонами значений, а также их точностью.
Тип | Размер хранилища | Диапазон значений | точность |
---|---|---|---|
поплавок | 4 байта | 1,2E-38 до 3,4E + 38 | 6 десятичных знаков |
двойной | 8 байт | 2,3E-308 до 1,7E + 308 | 15 десятичных знаков |
длинный двойной | 10 байт | От 3.4E-4932 до 1.1E + 4932 | 19 десятичных знаков |
Заголовочный файл float.h определяет макросы, которые позволяют вам использовать эти значения и другие подробности о двоичном представлении действительных чисел в ваших программах. В следующем примере будет напечатано место для хранения, занятое типом с плавающей запятой, и его значениями диапазона –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Storage size for float : %d n", sizeof(float)); return 0; }
Когда вы компилируете и запускаете вышеупомянутую программу, она дает следующий результат в Linux:
2013-09-07 22:22:21.729 demo[3927] Storage size for float : 4
Тип пустоты
Тип void указывает, что значение недоступно. Он используется в трех видах ситуаций –
Sr.No. | Типы и описание |
---|---|
1 | Функция возвращается как void
В Objective-C существуют различные функции, которые не возвращают значение, или вы можете сказать, что они возвращают void. Функция без возвращаемого значения имеет тип возврата как void. Например, void exit (int status); |
2 | Аргументы функции как void
В Objective-C существуют различные функции, которые не принимают никаких параметров. Функция без параметра может быть принята как пустая. Например, int rand (void); |
В Objective-C существуют различные функции, которые не возвращают значение, или вы можете сказать, что они возвращают void. Функция без возвращаемого значения имеет тип возврата как void. Например, void exit (int status);
В Objective-C существуют различные функции, которые не принимают никаких параметров. Функция без параметра может быть принята как пустая. Например, int rand (void);
В настоящее время тип пустоты может быть вам не понят, поэтому давайте продолжим, и мы рассмотрим эти концепции в следующих главах.
Переменные Objective-C
Переменная – это не что иное, как имя, данное области памяти, которой могут манипулировать наши программы. Каждая переменная в Objective-C имеет определенный тип, который определяет размер и расположение памяти переменной; диапазон значений, которые могут быть сохранены в этой памяти; и набор операций, которые могут быть применены к переменной.
Имя переменной может состоять из букв, цифр и символа подчеркивания. Он должен начинаться либо с буквы, либо с подчеркивания. Прописные и строчные буквы различны, поскольку Objective-C чувствителен к регистру. На основе базовых типов, описанных в предыдущей главе, будут следующие основные типы переменных:
Sr.No. | Тип и описание |
---|---|
1 |
голец Обычно один октет (один байт). Это целочисленный тип. |
2 |
ИНТ Наиболее натуральный размер целого числа для машины. |
3 |
поплавок Значение с плавающей запятой одинарной точности. |
4 |
двойной Значение с плавающей запятой двойной точности. |
5 |
недействительным Представляет отсутствие типа. |
голец
Обычно один октет (один байт). Это целочисленный тип.
ИНТ
Наиболее натуральный размер целого числа для машины.
поплавок
Значение с плавающей запятой одинарной точности.
двойной
Значение с плавающей запятой двойной точности.
недействительным
Представляет отсутствие типа.
Язык программирования Objective-C также позволяет определять различные другие типы переменных, которые мы рассмотрим в следующих главах, таких как Перечисление, Указатель, Массив, Структура, Объединение и т. Д. В этой главе мы изучим только основные типы переменных.
Определение переменной в Objective-C
Определение переменной означает, что нужно указать компилятору, где и сколько нужно создать хранилище для переменной. Определение переменной определяет тип данных и содержит список из одной или нескольких переменных этого типа следующим образом:
type variable_list;
Здесь тип должен быть допустимым типом данных Objective C, включая char, w_char, int, float, double, bool или любой определенный пользователем объект и т. Д., А variable_list может состоять из одного или нескольких имен идентификаторов, разделенных запятыми. Некоторые действительные объявления показаны здесь –
int i, j, k; char c, ch; float f, salary; double d;
Линия int i, j, k; оба объявляют и определяют переменные i, j и k; который инструктирует компилятор создавать переменные с именами i, j и k типа int.
Переменные могут быть инициализированы (им присвоено начальное значение) в их объявлении. Инициализатор состоит из знака равенства, за которым следует постоянное выражение:
type variable_name = value;
Вот некоторые примеры:
extern int d = 3, f = 5; // declaration of d and f. int d = 3, f = 5; // definition and initializing d and f. byte z = 22; // definition and initializes z. char x = 'x'; // the variable x has the value 'x'.
Для определения без инициализатора: переменные со статической продолжительностью хранения неявно инициализируются с помощью NULL (все байты имеют значение 0); начальное значение всех других переменных не определено.
Объявление переменных в Objective-C
Объявление переменной дает гарантию компилятору, что существует одна переменная с заданным типом и именем, так что компилятор приступает к дальнейшей компиляции, не требуя полной информации о переменной. Объявление переменной имеет смысл только во время компиляции, компилятору требуется фактическое объявление переменной во время компоновки программы.
Объявление переменной полезно, когда вы используете несколько файлов и определяете свою переменную в одном из файлов, которые будут доступны во время компоновки программы. Вы будете использовать ключевое слово extern для объявления переменной в любом месте. Хотя вы можете объявить переменную несколько раз в вашей программе Objective-C, но она может быть определена только один раз в файле, функции или блоке кода.
пример
Попробуйте следующий пример, где переменные были объявлены сверху, но они были определены и инициализированы внутри основной функции –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> // Variable declaration: extern int a, b; extern int c; extern float f; int main () { /* variable definition: */ int a, b; int c; float f; /* actual initialization */ a = 10; b = 20; c = a + b; NSLog(@"value of c : %d n", c); f = 70.0/3.0; NSLog(@"value of f : %f n", f); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-07 22:43:31.695 demo[14019] value of c : 30 2013-09-07 22:43:31.695 demo[14019] value of f : 23.333334
Та же концепция применяется к объявлению функции, когда вы предоставляете имя функции во время ее объявления, и ее фактическое определение может быть дано где-либо еще. В следующем примере это объясняется с использованием функции C, и, как вы знаете, Objective-C также поддерживает функции стиля C –
// function declaration int func(); int main() { // function call int i = func(); } // function definition int func() { return 0; }
L-значения и R-значения в Objective-C
В Objective-C есть два вида выражений:
-
lvalue – Выражения, которые ссылаются на ячейку памяти, называются выражением «lvalue». Lvalue может отображаться как левая или правая сторона задания.
-
rvalue – термин rvalue относится к значению данных, которое хранится по некоторому адресу в памяти. Значение r – это выражение, которому не может быть присвоено значение, что означает, что значение r может появляться с правой, но не с левой стороны присвоения.
lvalue – Выражения, которые ссылаются на ячейку памяти, называются выражением «lvalue». Lvalue может отображаться как левая или правая сторона задания.
rvalue – термин rvalue относится к значению данных, которое хранится по некоторому адресу в памяти. Значение r – это выражение, которому не может быть присвоено значение, что означает, что значение r может появляться с правой, но не с левой стороны присвоения.
Переменные являются lvalues и могут отображаться в левой части назначения. Числовые литералы являются r-значениями, поэтому не могут быть назначены и не могут отображаться слева. Следующее является действительным утверждением –
int g = 20;
Но следующее не является допустимым утверждением и может привести к ошибке во время компиляции –
10 = 20;
Константы Objective-C
Константы относятся к фиксированным значениям, которые программа не может изменить во время своего выполнения. Эти фиксированные значения также называются литералами .
Константы могут быть любого из основных типов данных, таких как целочисленная константа, плавающая константа, символьная константа или строковый литерал . Есть также константы перечисления.
Константы обрабатываются как обычные переменные, за исключением того, что их значения не могут быть изменены после их определения.
Целочисленные литералы
Целочисленный литерал может быть десятичной, восьмеричной или шестнадцатеричной константой. Префикс указывает основание или основание: 0x или 0X для шестнадцатеричного, 0 для восьмеричного и ничего для десятичного.
Целочисленный литерал также может иметь суффикс, который представляет собой комбинацию U и L для беззнакового и длинного соответственно. Суффикс может быть в верхнем или нижнем регистре и может быть в любом порядке.
Вот несколько примеров целочисленных литералов –
212 /* Legal */ 215u /* Legal */ 0xFeeL /* Legal */ 078 /* Illegal: 8 is not an octal digit */ 032UU /* Illegal: cannot repeat a suffix */
Ниже приведены другие примеры различных типов литералов Integer:
85 /* decimal */ 0213 /* octal */ 0x4b /* hexadecimal */ 30 /* int */ 30u /* unsigned int */ 30l /* long */ 30ul /* unsigned long */
Литералы с плавающей точкой
Литерал с плавающей точкой имеет целочисленную часть, десятичную точку, дробную часть и экспоненту. Вы можете представлять литералы с плавающей запятой в десятичной или экспоненциальной форме.
При представлении с использованием десятичной формы вы должны включать десятичную точку, экспоненту или оба, а при представлении с использованием экспоненциальной формы вы должны включать целую часть, дробную часть или оба. Подписанный показатель вводится через e или E.
Вот несколько примеров литералов с плавающей точкой –
3.14159 /* Legal */ 314159E-5L /* Legal */ 510E /* Illegal: incomplete exponent */ 210f /* Illegal: no decimal or exponent */ .e55 /* Illegal: missing integer or fraction */
Символьные константы
Символьные литералы заключаются в одинарные кавычки, например, ‘x’, и могут храниться в простой переменной типа char .
Символьный литерал может быть простым символом (например, «x»), escape-последовательностью (например, « t») или универсальным символом (например, « u02C0»).
Есть определенные символы в C, когда они обрабатываются обратной косой чертой, они будут иметь особое значение, и они будут использоваться для представления, например, новой строки ( n) или табуляции ( t). Здесь у вас есть список некоторых из таких кодов escape-последовательностей –
Последовательность побега | Имея в виду |
---|---|
\ | персонаж |
» | ‘ персонаж |
» | ” персонаж |
? | ? персонаж |
а | Оповещение или звонок |
б | возврат на одну позицию |
е | Форма подачи |
п | Новая линия |
р | Возврат каретки |
т | Горизонтальная вкладка |
v | Вертикальная вкладка |
ооо | Восьмеричное число от одной до трех цифр |
ххх , , | Шестнадцатеричное число из одной или нескольких цифр |
Ниже приведен пример, показывающий несколько символов escape-последовательности:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"HellotWorldnn"); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-07 22:17:17.923 demo[17871] Hello World
Строковые литералы
Строковые литералы или константы заключаются в двойные кавычки “”. Строка содержит символы, похожие на символьные литералы: простые символы, escape-последовательности и универсальные символы.
Вы можете разбить длинную строку на несколько строк, используя строковые литералы и разделяя их пробелами.
Вот несколько примеров строковых литералов. Все три формы являются одинаковыми строками.
"hello, dear" "hello, dear" "hello, " "d" "ear"
Определение констант
Есть два простых способа определения констант в C:
-
Использование #define препроцессора.
-
Используя ключевое слово const .
Использование #define препроцессора.
Используя ключевое слово const .
Препроцессор #define
Ниже приведена форма для использования препроцессора #define для определения константы:
#define identifier value
Следующий пример объясняет это подробно –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #define LENGTH 10 #define WIDTH 5 #define NEWLINE 'n' int main() { int area; area = LENGTH * WIDTH; NSLog(@"value of area : %d", area); NSLog(@"%c", NEWLINE); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-07 22:18:16.637 demo[21460] value of area : 50 2013-09-07 22:18:16.638 demo[21460]
Ключевое слово const
Вы можете использовать префикс const для объявления констант определенного типа следующим образом:
const type variable = value;
Следующий пример объясняет это подробно –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { const int LENGTH = 10; const int WIDTH = 5; const char NEWLINE = 'n'; int area; area = LENGTH * WIDTH; NSLog(@"value of area : %d", area); NSLog(@"%c", NEWLINE); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-07 22:19:24.780 demo[25621] value of area : 50 2013-09-07 22:19:24.781 demo[25621]
Обратите внимание, что это хорошая практика программирования для определения констант в заглавных буквах.
Операторы Objective-C
Оператор – это символ, который указывает компилятору выполнять определенные математические или логические манипуляции. Язык Objective-C богат встроенными операторами и предоставляет следующие типы операторов:
- Арифметические Операторы
- Операторы отношений
- Логические Операторы
- Битовые операторы
- Операторы присваивания
- Разные Операторы
Этот урок объяснит один за другим арифметические, реляционные, логические, побитовые, присваивания и другие операторы.
Арифметические Операторы
В следующей таблице показаны все арифметические операторы, поддерживаемые языком Objective-C. Предположим, что переменная A содержит 10, а переменная B содержит 20, тогда –
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
+ | Добавляет два операнда | А + Б даст 30 |
– | Вычитает второй операнд из первого | A – B даст -10 |
* | Умножает оба операнда | А * Б даст 200 |
/ | Делит числитель на знаменатель | Б / у даст 2 |
% | Оператор модуля и остаток от целочисленного деления | B% A даст 0 |
++ | Оператор приращения увеличивает целое значение на единицу | А ++ даст 11 |
– | Оператор декремента уменьшает целочисленное значение на единицу | A– даст 9 |
Операторы отношений
В следующей таблице показаны все реляционные операторы, поддерживаемые языком Objective-C. Предположим, что переменная A содержит 10, а переменная B содержит 20, тогда –
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
== | Проверяет, равны ли значения двух операндов или нет; если да, то условие становится истинным. | (A == B) не соответствует действительности. |
знак равно | Проверяет, равны ли значения двух операндов или нет; если значения не равны, то условие становится истинным. | (A! = B) верно. |
> | Проверяет, больше ли значение левого операнда, чем значение правого операнда; если да, то условие становится истинным. | (A> B) не соответствует действительности. |
< | Проверяет, меньше ли значение левого операнда, чем значение правого операнда; если да, то условие становится истинным. | (A <B) верно. |
> = | Проверяет, больше ли значение левого операнда или равно значению правого операнда; если да, то условие становится истинным. | (A> = B) не соответствует действительности. |
<= | Проверяет, меньше ли значение левого операнда или равно значению правого операнда; если да, то условие становится истинным. | (A <= B) верно. |
Логические Операторы
В следующей таблице приведены все логические операторы, поддерживаемые языком Objective-C. Предположим, что переменная A содержит 1, а переменная B содержит 0, тогда –
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
&& | Называется логический оператор И. Если оба операнда отличны от нуля, условие становится истинным. | (A && B) неверно. |
|| | Вызывается логическим оператором ИЛИ. Если любой из двух операндов отличен от нуля, условие становится истинным. | (A || B) верно. |
! | Вызывается логическим оператором НЕ. Используйте для изменения логического состояния своего операнда. Если условие истинно, то оператор Логический НЕ будет делать ложь. | ! (A && B) верно. |
Битовые операторы
Побитовый оператор работает с битами и выполняет побитовую операцию. Таблицы истинности для &, | и ^ следующие:
п | Q | P & Q | р | Q | р ^ д |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Предположим, если А = 60; и B = 13; теперь в двоичном формате они будут выглядеть следующим образом –
A = 0011 1100
B = 0000 1101
—————–
A & B = 0000 1100
A | B = 0011 1101
A ^ B = 0011 0001
~ A = 1100 0011
Побитовые операторы, поддерживаемые языком Objective-C, перечислены в следующей таблице. Предположим, что переменная A содержит 60, а переменная B содержит 13, тогда –
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
& | Двоичный оператор AND немного копирует результат, если он существует в обоих операндах. | (A & B) даст 12, что составляет 0000 1100 |
| | Оператор двоичного ИЛИ копирует немного, если он существует в любом из операндов. | (A | B) даст 61, что составляет 0011 1101 |
^ | Двоичный оператор XOR копирует бит, если он установлен в одном операнде, но не в обоих. | (A ^ B) даст 49, что составляет 0011 0001 |
~ | Оператор дополнения двоичных единиц является унарным и имеет эффект «переворачивания» битов. | (~ A) даст -61, что составляет 1100 0011 в форме дополнения 2. |
<< | Двоичный оператор левого сдвига. Значение левого операнда перемещается влево на количество битов, указанное правым операндом. | А << 2 даст 240, что составляет 1111 0000 |
>> | Оператор двоичного правого сдвига. Значение левого операнда перемещается вправо на количество битов, указанное правым операндом. | A >> 2 даст 15, что составляет 0000 1111 |
Операторы присваивания
Существуют следующие операторы присваивания, поддерживаемые языком Objective-C –
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
знак равно | Простой оператор присваивания, присваивает значения от правых операндов к левому операнду | C = A + B назначит значение A + B в C |
+ = | Добавить оператор присваивания И добавляет правый операнд к левому операнду и присваивает результат левому операнду | C + = A эквивалентно C = C + A |
знак равно | Вычитание И оператор присваивания, вычитает правый операнд из левого операнда и присваивает результат левому операнду | C – = A эквивалентно C = C – A |
знак равно | Оператор присваивания умножения И, умножает правый операнд на левый операнд и присваивает результат левому операнду | C * = A эквивалентно C = C * A |
знак равно | Оператор деления И присваивания, делит левый операнд на правый операнд и присваивает результат левому операнду | C / = A эквивалентно C = C / A |
знак равно | Модуль и оператор присваивания, принимает модуль с использованием двух операндов и присваивает результат левому операнду | C% = A эквивалентно C = C% A |
<< = | Левый сдвиг И оператор присваивания | C << = 2 совпадает с C = C << 2 |
>> = | Оператор правого сдвига И присваивания | C >> = 2 – это то же самое, что C = C >> 2 |
знак равно | Побитовое И оператор присваивания | C & = 2 совпадает с C = C & 2 |
^ = | побитовое исключающее ИЛИ и оператор присваивания | C ^ = 2 совпадает с C = C ^ 2 |
| = | побитовое ИЛИ и оператор присваивания | C | = 2 – это то же самое, что C = C | 2 |
Разные операторы ↦ sizeof & ternary
Есть несколько других важных операторов, включая sizeof и ? : поддерживается языком Objective-C.
Показать примеры
оператор | Описание | пример |
---|---|---|
размер() | Возвращает размер переменной. | sizeof (a), где a является целым числом, вернет 4. |
& | Возвращает адрес переменной. | & А; даст фактический адрес переменной. |
* | Указатель на переменную. | * А; будет указатель на переменную. |
? : | Условное выражение | Если условие верно? Тогда значение X: в противном случае значение Y |
Приоритет операторов в Objective-C
Приоритет оператора определяет группировку терминов в выражении. Это влияет на то, как оценивается выражение. Некоторые операторы имеют более высокий приоритет, чем другие; например, оператор умножения имеет более высокий приоритет, чем оператор сложения –
Например, х = 7 + 3 * 2; здесь x назначено 13, а не 20, потому что оператор * имеет более высокий приоритет, чем +, поэтому он сначала умножается на 3 * 2, а затем прибавляется к 7.
Здесь операторы с самым высоким приоритетом отображаются вверху таблицы, а операторы с самым низким – внизу. Внутри выражения операторы с более высоким приоритетом будут оцениваться первыми.
категория | оператор | Ассоциативность |
---|---|---|
постфикс | () [] ->. ++ – – | Слева направо |
Одинарный | + -! ~ ++ – – (тип) * & sizeof | Справа налево |
Multiplicative | * /% | Слева направо |
присадка | + – | Слева направо |
сдвиг | << >> | Слева направо |
реляционный | <<=>> = | Слева направо |
равенство | ==! = | Слева направо |
Побитовый XOR | ^ | Слева направо |
Побитовое ИЛИ | | | Слева направо |
Логическое И | && | Слева направо |
Логическое ИЛИ | || | Слева направо |
условный | ?: | Справа налево |
присваивание | = + = – = * = / =% = >> = << = & = ^ = | = | Справа налево |
запятая | , | Слева направо |
Циклы Objective-C
Может возникнуть ситуация, когда вам нужно выполнить блок кода несколько раз. В общем случае операторы выполняются последовательно: первый оператор в функции выполняется первым, затем второй и так далее.
Языки программирования предоставляют различные управляющие структуры, которые допускают более сложные пути выполнения.
Оператор цикла позволяет нам выполнять оператор или группу операторов несколько раз, и в большинстве языков программирования ниже приводится общая форма инструкции цикла.
Язык программирования Objective-C предоставляет следующие типы циклов для обработки требований циклов. Нажмите на следующие ссылки, чтобы проверить их детали.
Sr.No. | Тип и описание петли |
---|---|
1 | в то время как цикл
Повторяет оператор или группу операторов, пока данное условие выполняется. Он проверяет условие перед выполнением тела цикла. |
2 | для цикла
Выполнить последовательность операторов несколько раз и сократить код, который управляет переменной цикла. |
3 | делать … пока цикл
Как оператор while, за исключением того, что он проверяет условие в конце тела цикла. |
4 | вложенные циклы
Вы можете использовать один или несколько циклов внутри любого другого цикла while, for или do.. while. |
Повторяет оператор или группу операторов, пока данное условие выполняется. Он проверяет условие перед выполнением тела цикла.
Выполнить последовательность операторов несколько раз и сократить код, который управляет переменной цикла.
Как оператор while, за исключением того, что он проверяет условие в конце тела цикла.
Вы можете использовать один или несколько циклов внутри любого другого цикла while, for или do.. while.
Заявления о контроле цикла
Операторы управления циклом изменяют выполнение от его нормальной последовательности. Когда выполнение покидает область действия, все автоматические объекты, созданные в этой области, уничтожаются.
Objective-C поддерживает следующие управляющие операторы. Нажмите на следующие ссылки, чтобы проверить их детали.
Sr.No. | Контрольное заявление и описание |
---|---|
1 | заявление о нарушении
Завершает оператор цикла или переключателя и передает выполнение в оператор, следующий сразу за циклом или переключателем. |
2 | продолжить заявление
Заставляет петлю пропускать оставшуюся часть своего тела и немедленно проверять свое состояние перед повторением. |
Завершает оператор цикла или переключателя и передает выполнение в оператор, следующий сразу за циклом или переключателем.
Заставляет петлю пропускать оставшуюся часть своего тела и немедленно проверять свое состояние перед повторением.
Бесконечный цикл
Цикл становится бесконечным, если условие никогда не становится ложным. Цикл for традиционно используется для этой цели. Поскольку ни одно из трех выражений, образующих цикл for, не требуется, вы можете создать бесконечный цикл, оставив условное выражение пустым.
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { for( ; ; ) { NSLog(@"This loop will run forever.n"); } return 0; }
Когда условное выражение отсутствует, оно считается истинным. У вас может быть выражение инициализации и приращения, но программисты Objective-C чаще используют конструкцию for (;;) для обозначения бесконечного цикла.
Objective-C принятия решений
Структуры принятия решений требуют, чтобы программист указал одно или несколько условий, которые должны быть оценены или протестированы программой, вместе с оператором или инструкциями, которые должны быть выполнены, если условие определено как истинное, и, необязательно, другие операторы, которые должны быть выполнены, если условие определяется как ложный.
Ниже приводится общая форма типичной структуры принятия решений, встречающейся в большинстве языков программирования.
Язык программирования Objective C принимает любые ненулевые и ненулевые значения как истинные , и если это или ноль или нуль , то это предполагается как ложное значение.
Язык программирования Objective-C предоставляет следующие типы операторов принятия решений. Нажмите на следующие ссылки, чтобы проверить их детали –
Sr.No. | Заявление и описание |
---|---|
1 | если заявление
Оператор if состоит из логического выражения, за которым следует одно или несколько операторов. |
2 | если … еще заявление
За оператором if может следовать необязательный оператор else , который выполняется, когда логическое выражение имеет значение false. |
3 | вложенные операторы if
Вы можете использовать один оператор if или else if внутри другого оператора if или else if . |
4 | заявление о переключении
Оператор switch позволяет проверять переменную на соответствие списку значений. |
5 | вложенные операторы switch
Вы можете использовать один оператор switch внутри другого оператора (ов) switch . |
Оператор if состоит из логического выражения, за которым следует одно или несколько операторов.
За оператором if может следовать необязательный оператор else , который выполняется, когда логическое выражение имеет значение false.
Вы можете использовать один оператор if или else if внутри другого оператора if или else if .
Оператор switch позволяет проверять переменную на соответствие списку значений.
Вы можете использовать один оператор switch внутри другого оператора (ов) switch .
? : Оператор
Мы накрыли условного оператора? : в предыдущей главе, которая может быть использована для замены операторов if … else . Он имеет следующую общую форму –
Exp1 ? Exp2 : Exp3;
Где Exp1, Exp2 и Exp3 являются выражениями. Обратите внимание на использование и размещение толстой кишки.
Значение? Выражение определяется следующим образом: Exp1 оценивается. Если это правда, то Exp2 оценивается и становится значением целого? выражение. Если Exp1 имеет значение false, то Exp3 оценивается, и его значение становится значением выражения.
Функции Objective-C
Функция – это группа операторов, которые вместе выполняют задачу. Каждая программа Objective-C имеет одну функцию C, которая является main () , и все самые тривиальные программы могут определять дополнительные функции.
Вы можете разделить ваш код на отдельные функции. Как вы делите свой код между различными функциями, зависит от вас, но логически разделение обычно так, что каждая функция выполняет определенную задачу.
Объявление функции сообщает компилятору об имени функции, типе возврата и параметрах. Определение функции обеспечивает фактическое тело функции.
В основном в Objective-C мы называем функцию как метод.
Основа Objective-C предоставляет множество встроенных методов, которые может вызывать ваша программа. Например, метод appendString () для добавления строки в другую строку.
Метод известен с различными именами, такими как функция или подпрограмма или процедура и т. Д.
Определение метода
Общая форма определения метода в языке программирования Objective C следующая:
- (return_type) method_name🙁 argumentType1 )argumentName1 joiningArgument2🙁 argumentType2 )argumentName2 ... joiningArgumentn🙁 argumentTypen )argumentNamen { body of the function }
Определение метода в языке программирования Objective C состоит из заголовка метода и тела метода . Вот все части метода –
-
Тип возврата – метод может возвращать значение. Return_type – это тип данных значения, которое возвращает функция. Некоторые методы выполняют желаемые операции без возврата значения. В этом случае return_type является ключевым словом void .
-
Имя метода – это фактическое имя метода. Имя метода и список параметров вместе составляют сигнатуру метода.
-
Аргументы – Аргумент похож на заполнитель. Когда вызывается функция, вы передаете значение аргументу. Это значение называется фактическим параметром или аргументом. Список параметров относится к типу, порядку и количеству аргументов метода. Аргументы необязательны; то есть метод может не содержать аргументов.
-
Аргумент присоединения – объединяющий аргумент состоит в том, чтобы облегчить чтение и сделать его понятным во время вызова.
-
Тело метода – Тело метода содержит коллекцию операторов, которые определяют, что делает метод.
Тип возврата – метод может возвращать значение. Return_type – это тип данных значения, которое возвращает функция. Некоторые методы выполняют желаемые операции без возврата значения. В этом случае return_type является ключевым словом void .
Имя метода – это фактическое имя метода. Имя метода и список параметров вместе составляют сигнатуру метода.
Аргументы – Аргумент похож на заполнитель. Когда вызывается функция, вы передаете значение аргументу. Это значение называется фактическим параметром или аргументом. Список параметров относится к типу, порядку и количеству аргументов метода. Аргументы необязательны; то есть метод может не содержать аргументов.
Аргумент присоединения – объединяющий аргумент состоит в том, чтобы облегчить чтение и сделать его понятным во время вызова.
Тело метода – Тело метода содержит коллекцию операторов, которые определяют, что делает метод.
пример
Ниже приведен исходный код метода max () . Этот метод принимает два параметра num1 и num2 и возвращает максимум между двумя –
/* function returning the max between two numbers */ - (int) max🙁int) num1 secondNumber🙁int) num2 { /* local variable declaration */ int result; if (num1 > num2) { result = num1; } else { result = num2; } return result; }
Объявления методов
Объявление метода сообщает компилятору об имени функции и о том, как вызвать метод. Фактическое тело функции может быть определено отдельно.
Объявление метода состоит из следующих частей:
- (return_type) function_name🙁 argumentType1 )argumentName1 joiningArgument2🙁 argumentType2 )argumentName2 ... joiningArgumentn🙁 argumentTypen )argumentNamen;
Для определенной выше функции max () ниже приводится объявление метода –
-(int) max🙁int)num1 andNum2🙁int)num2;
Объявление метода требуется, когда вы определяете метод в одном исходном файле и вызываете этот метод в другом файле. В таком случае вы должны объявить функцию вверху файла, вызывающего функцию.
Вызов метода
При создании метода Objective-C вы даете определение того, что должна делать функция. Чтобы использовать метод, вам нужно вызвать эту функцию для выполнения определенной задачи.
Когда программа вызывает функцию, управление программой передается вызываемому методу. Вызываемый метод выполняет определенную задачу, и когда выполняется его оператор return или когда достигается закрывающая скобка завершения функции, он возвращает управление программой обратно в основную программу.
Чтобы вызвать метод, вам просто нужно передать необходимые параметры вместе с именем метода, и если метод возвращает значение, вы можете сохранить возвращаемое значение. Например –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject /* method declaration */ - (int)max🙁int)num1 andNum2🙁int)num2; @end @implementation SampleClass /* method returning the max between two numbers */ - (int)max🙁int)num1 andNum2🙁int)num2 { /* local variable declaration */ int result; if (num1 > num2) { result = num1; } else { result = num2; } return result; } @end int main () { /* local variable definition */ int a = 100; int b = 200; int ret; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* calling a method to get max value */ ret = [sampleClass max:a andNum2:b]; NSLog(@"Max value is : %dn", ret ); return 0; }
Я сохранил функцию max () вместе с функцией main () и выполнил исходный код. Запустив финальный исполняемый файл, он даст следующий результат:
2013-09-07 22:28:45.912 demo[26080] Max value is : 200
Аргументы функции
Если функция должна использовать аргументы, она должна объявлять переменные, которые принимают значения аргументов. Эти переменные называются формальными параметрами функции.
Формальные параметры ведут себя как другие локальные переменные внутри функции и создаются при входе в функцию и уничтожаются при выходе.
При вызове функции существует два способа передачи аргументов в функцию:
Sr.No. | Тип звонка и описание |
---|---|
1 | Звонок по значению
Этот метод копирует фактическое значение аргумента в формальный параметр функции. В этом случае изменения, внесенные в параметр внутри функции, не влияют на аргумент. |
2 | Звоните по ссылке
Этот метод копирует адрес аргумента в формальный параметр. Внутри функции адрес используется для доступа к фактическому аргументу, используемому в вызове. Это означает, что изменения, внесенные в параметр, влияют на аргумент. |
Этот метод копирует фактическое значение аргумента в формальный параметр функции. В этом случае изменения, внесенные в параметр внутри функции, не влияют на аргумент.
Этот метод копирует адрес аргумента в формальный параметр. Внутри функции адрес используется для доступа к фактическому аргументу, используемому в вызове. Это означает, что изменения, внесенные в параметр, влияют на аргумент.
По умолчанию Objective-C использует вызов по значению для передачи аргументов. В целом это означает, что код внутри функции не может изменять аргументы, используемые для вызова функции, и в приведенном выше примере при вызове функции max () использовался тот же метод.
Блоки Objective-C
Класс Objective-C определяет объект, который объединяет данные со связанным поведением. Иногда имеет смысл представлять одну задачу или единицу поведения, а не набор методов.
Блоки – это функция уровня языка, добавленная в C, Objective-C и C ++, которая позволяет создавать отдельные сегменты кода, которые можно передавать в методы или функции, как если бы они были значениями. Блоки – это объекты Objective-C, что означает, что они могут быть добавлены в коллекции, такие как NSArray или NSDictionary. Они также могут захватывать значения из окружающей области, делая их похожими на замыкания или лямбды в других языках программирования.
Синтаксис объявления простого блока
returntype (^blockName)(argumentType);
Простая реализация блока
returntype (^blockName)(argumentType)= ^{ };
Вот простой пример
void (^simpleBlock)(void) = ^{ NSLog(@"This is a block"); };
Мы можем вызвать блок, используя
simpleBlock();
Блоки принимают аргументы и возвращают значения
Блоки также могут принимать аргументы и возвращать значения так же, как методы и функции.
Вот простой пример для реализации и вызова блока с аргументами и возвращаемыми значениями.
double (^multiplyTwoValues)(double, double) = ^(double firstValue, double secondValue) { return firstValue * secondValue; }; double result = multiplyTwoValues(2,4); NSLog(@"The result is %f", result);
Блоки с использованием определений типов
Вот простой пример использования typedef в блоке. Обратите внимание, что этот пример пока не работает на онлайн-компиляторе . Используйте XCode, чтобы запустить то же самое.
#import <Foundation/Foundation.h> typedef void (^CompletionBlock)(); @interface SampleClass:NSObject - (void)performActionWithCompletion🙁CompletionBlock)completionBlock; @end @implementation SampleClass - (void)performActionWithCompletion🙁CompletionBlock)completionBlock { NSLog(@"Action Performed"); completionBlock(); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass performActionWithCompletion:^{ NSLog(@"Completion is called to intimate action is performed."); }]; return 0; }
Давайте скомпилируем и выполним его, он даст следующий результат –
2013-09-10 08:13:57.155 demo[284:303] Action Performed 2013-09-10 08:13:57.157 demo[284:303] Completion is called to intimate action is performed.
Блоки чаще используются в приложениях iOS и Mac OS X. Поэтому важнее понимать использование блоков.
Числа Objective-C
В языке программирования Objective-C, чтобы сохранить основные типы данных, такие как int, float, bool в виде объекта,
Objective-C предоставляет ряд методов для работы с NSNumber, и важные из них перечислены в следующей таблице.
Sr.No. | Метод и описание |
---|---|
1 |
+ (NSNumber *) numberWithBool: (BOOL) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, обрабатывая его как BOOL. |
2 |
+ (NSNumber *) numberWithChar: (char) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, рассматривая его как подписанный символ. |
3 |
+ (NSNumber *) numberWithDouble: (double) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, рассматривая его как double. |
4 |
+ (NSNumber *) numberWithFloat: (float) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, обрабатывая его как число с плавающей точкой. |
5 |
+ (NSNumber *) numberWithInt: (int) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий данное значение, рассматривая его как подписанное int. |
6 |
+ (NSNumber *) numberWithInteger: (NSInteger) значение Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий данное значение, рассматривая его как NSInteger. |
7 |
– (BOOL) boolValue Возвращает значение получателя в виде BOOL. |
8 |
– (char) charValue Возвращает значение получателя в виде символа. |
9 |
– (double) doubleValue Возвращает значение получателя как double. |
10 |
– (float) floatValue Возвращает значение получателя в виде числа с плавающей запятой. |
11 |
– (NSInteger) integerValue Возвращает значение получателя как NSInteger. |
12 |
– (int) intValue Возвращает значение получателя как int. |
13 |
– (NSString *) stringValue Возвращает значение получателя в виде удобочитаемой строки. |
+ (NSNumber *) numberWithBool: (BOOL) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, обрабатывая его как BOOL.
+ (NSNumber *) numberWithChar: (char) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, рассматривая его как подписанный символ.
+ (NSNumber *) numberWithDouble: (double) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, рассматривая его как double.
+ (NSNumber *) numberWithFloat: (float) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий заданное значение, обрабатывая его как число с плавающей точкой.
+ (NSNumber *) numberWithInt: (int) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий данное значение, рассматривая его как подписанное int.
+ (NSNumber *) numberWithInteger: (NSInteger) значение
Создает и возвращает объект NSNumber, содержащий данное значение, рассматривая его как NSInteger.
– (BOOL) boolValue
Возвращает значение получателя в виде BOOL.
– (char) charValue
Возвращает значение получателя в виде символа.
– (double) doubleValue
Возвращает значение получателя как double.
– (float) floatValue
Возвращает значение получателя в виде числа с плавающей запятой.
– (NSInteger) integerValue
Возвращает значение получателя как NSInteger.
– (int) intValue
Возвращает значение получателя как int.
– (NSString *) stringValue
Возвращает значение получателя в виде удобочитаемой строки.
Вот простой пример использования NSNumber, который умножает два числа и возвращает продукт.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (NSNumber *)multiplyA🙁NSNumber *)a withB🙁NSNumber *)b; @end @implementation SampleClass - (NSNumber *)multiplyA🙁NSNumber *)a withB🙁NSNumber *)b { float number1 = [a floatValue]; float number2 = [b floatValue]; float product = number1 * number2; NSNumber *result = [NSNumber numberWithFloat:product]; return result; } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; NSNumber *a = [NSNumber numberWithFloat:10.5]; NSNumber *b = [NSNumber numberWithFloat:10.0]; NSNumber *result = [sampleClass multiplyA:a withB:b]; NSString *resultString = [result stringValue]; NSLog(@"The product is %@",resultString); [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-14 18:53:40.575 demo[16787] The product is 105
Массивы Objective-C
Язык программирования Objective-C предоставляет структуру данных, называемую массивом , в которой можно хранить последовательную коллекцию элементов одного и того же типа. Массив используется для хранения коллекции данных, но часто более полезно думать о массиве как о коллекции переменных одного типа.
Вместо того, чтобы объявлять отдельные переменные, такие как number0, number1, … и number99, вы объявляете одну переменную массива, такую как числа, и используете числа [0], числа [1] и …, числа [99] для представления отдельные переменные. Определенный элемент в массиве доступен по индексу.
Все массивы состоят из смежных областей памяти. Самый низкий адрес соответствует первому элементу, а самый высокий адрес – последнему.
Объявление массивов
Чтобы объявить массив в Objective-C, программист определяет тип элементов и количество элементов, требуемых массивом, следующим образом:
type arrayName [ arraySize ];
Это называется одномерным массивом. ArraySize должен быть целочисленной константой, большей нуля, и тип может быть любым допустимым типом данных Objective C. Например, чтобы объявить массив из 10 элементов с именем balance типа double, используйте этот оператор –
double balance[10];
Теперь баланс – это переменный массив, которого достаточно для хранения до 10 двойных чисел.
Инициализация массивов
Вы можете инициализировать массив в Objective-C либо один за другим, либо используя один оператор следующим образом:
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
Число значений в фигурных скобках {} не может быть больше, чем количество элементов, которые мы объявляем для массива в квадратных скобках []. Ниже приведен пример назначения одного элемента массива:
Если вы опустите размер массива, будет создан массив, достаточно большой, чтобы вместить инициализацию. Поэтому, если вы напишите –
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
Вы создадите точно такой же массив, как и в предыдущем примере.
balance[4] = 50.0;
Приведенный выше оператор присваивает элементу номер 5 в массиве значение 50,0. Массив с 4-м индексом будет 5-м, т. Е. Последним элементом, поскольку все массивы имеют 0 в качестве индекса их первого элемента, который также называется базовым индексом. Ниже приведено графическое представление того же массива, который мы обсуждали выше.
Доступ к элементам массива
Доступ к элементу осуществляется путем индексации имени массива. Это делается путем помещения индекса элемента в квадратные скобки после имени массива. Например –
double salary = balance[9];
Приведенный выше оператор возьмет 10-й элемент из массива и присвоит значение переменной salary. Ниже приведен пример, который будет использовать все три вышеупомянутых понятия, а именно. декларация, назначение и доступ к массивам –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int n[ 10 ]; /* n is an array of 10 integers */ int i,j; /* initialize elements of array n to 0 */ for ( i = 0; i < 10; i++ ) { n[ i ] = i + 100; /* set element at location i to i + 100 */ } /* output each array element's value */ for (j = 0; j < 10; j++ ) { NSLog(@"Element[%d] = %dn", j, n[j] ); } return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[0] = 100 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[1] = 101 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[2] = 102 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[3] = 103 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[4] = 104 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[5] = 105 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[6] = 106 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[7] = 107 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[8] = 108 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[9] = 109
Массивы Objective-C в деталях
Массивы важны для Objective-C и требуют много дополнительных деталей. Существует несколько важных понятий, связанных с массивом, которые должны быть понятны программисту Objective-C –
Sr.No. | Концепция и описание |
---|---|
1 | Многомерные массивы
Objective-C поддерживает многомерные массивы. Простейшей формой многомерного массива является двумерный массив. |
2 | Передача массивов в функции
Вы можете передать функции указатель на массив, указав имя массива без индекса. |
3 | Возврат массива из функции
Objective-C позволяет функции возвращать массив. |
4 | Указатель на массив
Вы можете сгенерировать указатель на первый элемент массива, просто указав имя массива без индекса. |
Objective-C поддерживает многомерные массивы. Простейшей формой многомерного массива является двумерный массив.
Вы можете передать функции указатель на массив, указав имя массива без индекса.
Objective-C позволяет функции возвращать массив.
Вы можете сгенерировать указатель на первый элемент массива, просто указав имя массива без индекса.
Objective-C Указатели
Указатели в Objective-C легко и весело выучить. Некоторые задачи программирования в Objective-C легче выполнять с помощью указателей, а другие задачи, такие как динамическое распределение памяти, невозможно выполнить без использования указателей. Поэтому становится необходимым изучать указатели, чтобы стать идеальным программистом на Objective-C. Давайте начнем изучать их в простых и легких шагах.
Как вы знаете, каждая переменная является ячейкой памяти, и каждая ячейка памяти имеет свой адрес, к которому можно обратиться, используя оператор амперсанда (&), который обозначает адрес в памяти. Рассмотрим следующий пример, который выведет адрес определенных переменных:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int var1; char var2[10]; NSLog(@"Address of var1 variable: %xn", &var1 ); NSLog(@"Address of var2 variable: %xn", &var2 ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он выдает результат примерно так:
2013-09-13 03:18:45.727 demo[17552] Address of var1 variable: 1c0843fc 2013-09-13 03:18:45.728 demo[17552] Address of var2 variable: 1c0843f0
Итак, вы поняли, что такое адрес памяти и как к нему обращаться, так что основа концепции окончена. Теперь давайте посмотрим, что такое указатель.
Что такое указатели?
Указатель – это переменная, значением которой является адрес другой переменной, т. Е. Прямой адрес ячейки памяти. Как и любая переменная или константа, вы должны объявить указатель, прежде чем использовать его для хранения любого адреса переменной. Общая форма объявления переменной указателя –
type *var-name;
Здесь тип – это базовый тип указателя; это должен быть допустимый тип данных Objective C, а var-name – это имя переменной указателя. Звездочка *, которую вы использовали для объявления указателя, та же, что и для умножения. Однако в этом утверждении звездочка используется для обозначения переменной в качестве указателя. Следующее является действительным объявлением указателя –
int *ip; /* pointer to an integer */ double *dp; /* pointer to a double */ float *fp; /* pointer to a float */ char *ch /* pointer to a character */
Фактический тип данных значения всех указателей, будь то целое число, число с плавающей запятой, символ или другое, является одним и тем же, длинное шестнадцатеричное число, представляющее адрес памяти. Единственное различие между указателями разных типов данных – это тип данных переменной или константы, на которую указывает указатель.
Как использовать указатели?
Есть несколько важных операций, которые мы будем делать с помощью указателей очень часто. (а) мы определяем переменную указателя, (б) присваиваем адрес переменной указателю и (в) наконец получаем доступ к значению по адресу, доступному в переменной указателя. Это делается с помощью унарного оператора *, который возвращает значение переменной, расположенной по адресу, указанному ее операндом. Следующий пример использует эти операции –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int var = 20; /* actual variable declaration */ int *ip; /* pointer variable declaration */ ip = &var; /* store address of var in pointer variable*/ NSLog(@"Address of var variable: %xn", &var ); /* address stored in pointer variable */ NSLog(@"Address stored in ip variable: %xn", ip ); /* access the value using the pointer */ NSLog(@"Value of *ip variable: %dn", *ip ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он выдает результат примерно так:
2013-09-13 03:20:21.873 demo[24179] Address of var variable: 337ed41c 2013-09-13 03:20:21.873 demo[24179] Address stored in ip variable: 337ed41c 2013-09-13 03:20:21.874 demo[24179] Value of *ip variable: 20
NULL-указатели в Objective-C
Хорошей практикой всегда является присвоение значения NULL переменной-указателю, если у вас нет точного адреса для назначения. Это делается во время объявления переменной. Указатель, которому присвоен NULL, называется нулевым указателем.
Указатель NULL – это константа со значением ноль, определенная в нескольких стандартных библиотеках. Рассмотрим следующую программу –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int *ptr = NULL; NSLog(@"The value of ptr is : %xn", ptr ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-13 03:21:19.447 demo[28027] The value of ptr is : 0
В большинстве операционных систем программам не разрешен доступ к памяти по адресу 0, поскольку эта память зарезервирована операционной системой. Однако адрес памяти 0 имеет особое значение; он сигнализирует о том, что указатель не предназначен для указания на доступную ячейку памяти. Но по соглашению, если указатель содержит нулевое (нулевое) значение, предполагается, что он ничего не указывает.
Чтобы проверить нулевой указатель, вы можете использовать оператор if следующим образом:
if(ptr) /* succeeds if p is not null */ if(!ptr) /* succeeds if p is null */
Objective-C Указатели в деталях
У указателей есть много, но простых концепций, и они очень важны для программирования на Objective-C. Существует несколько важных концепций указателей, которые должны быть понятны программисту Objective-C:
Sr.No. | Концепция и описание |
---|---|
1 | Objective-C – арифметика указателя
Существует четыре арифметических оператора, которые можно использовать в указателях: ++, -, +, – |
2 | Objective-C – Массив указателей
Вы можете определить массивы для хранения нескольких указателей. |
3 | Objective-C – указатель на указатель
Objective-C позволяет вам иметь указатель на указатель и так далее. |
4 | Передача указателей на функции в Objective-C
Передача аргумента по ссылке или по адресу позволяет включить переданный аргумент в вызывающей функции вызываемой функцией. |
5 | Возврат указателя из функций в Objective-C
Objective-C позволяет функции возвращать указатель на локальную переменную, статическую переменную и динамически распределенную память. |
Существует четыре арифметических оператора, которые можно использовать в указателях: ++, -, +, –
Вы можете определить массивы для хранения нескольких указателей.
Objective-C позволяет вам иметь указатель на указатель и так далее.
Передача аргумента по ссылке или по адресу позволяет включить переданный аргумент в вызывающей функции вызываемой функцией.
Objective-C позволяет функции возвращать указатель на локальную переменную, статическую переменную и динамически распределенную память.
Строки Objective-C
Строка в языке программирования Objective-C представляется с использованием NSString, а ее подкласс NSMutableString предоставляет несколько способов создания строковых объектов. Самый простой способ создать строковый объект – использовать конструкцию Objective-C @ “…” –
NSString *greeting = @"Hello";
Простой пример создания и печати строки показан ниже.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { NSString *greeting = @"Hello"; NSLog(@"Greeting message: %@n", greeting ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он выдает результат, который выглядит следующим образом:
2013-09-11 01:21:39.922 demo[23926] Greeting message: Hello
Objective-C поддерживает широкий спектр методов для работы со строками –
Sr.No. | Метод и цель |
---|---|
1 |
– (NSString *) capitalizedString; Возвращает заглавное представление получателя. |
2 |
– (unichar) characterAtIndex: (NSUInteger) индекс; Возвращает символ в заданной позиции массива. |
3 |
– (double) doubleValue; Возвращает значение с плавающей запятой текста получателя как double. |
4 |
– (float) floatValue; Возвращает значение с плавающей запятой текста получателя в виде числа с плавающей запятой. |
5 |
– (BOOL) hasPrefix: (NSString *) aString; Возвращает логическое значение, которое указывает, соответствует ли данная строка начальным символам получателя. |
6 |
– (BOOL) имеет суффикс: (NSString *) aString; Возвращает логическое значение, которое указывает, соответствует ли данная строка конечным символам получателя. |
7 |
– (id) initWithFormat: (NSString *) формат …; Возвращает объект NSString, инициализированный с использованием заданной строки формата в качестве шаблона, в который подставляются оставшиеся значения аргумента. |
8 |
– (NSInteger) integerValue; Возвращает значение NSInteger текста получателя. |
9 |
– (BOOL) isEqualToString: (NSString *) aString; Возвращает логическое значение, которое указывает, равна ли данная строка получателю, используя буквальное сравнение на основе Unicode. |
10 |
– (NSUInteger) длина; Возвращает количество символов Unicode в получателе. |
11 |
– (NSString *) lowercaseString; Возвращает представление получателя в нижнем регистре. |
12 |
– (NSRange) rangeOfString: (NSString *) aString; Находит и возвращает диапазон первого вхождения данной строки в получателе. |
13 |
– (NSString *) stringByAppendingFormat: (NSString *) формат …; Возвращает строку, созданную добавлением к получателю строки, составленной из заданной строки формата и следующих аргументов. |
14 |
– (NSString *) stringByTrimmingCharactersInSet: (NSCharacterSet *) set; Возвращает новую строку, созданную удалением с обоих концов символов получателя, содержащихся в данном наборе символов. |
15 |
– (NSString *) substringFromIndex: (NSUInteger) anIndex; Возвращает новую строку, содержащую символы получателя, от строки с заданным индексом до конца. |
– (NSString *) capitalizedString;
Возвращает заглавное представление получателя.
– (unichar) characterAtIndex: (NSUInteger) индекс;
Возвращает символ в заданной позиции массива.
– (double) doubleValue;
Возвращает значение с плавающей запятой текста получателя как double.
– (float) floatValue;
Возвращает значение с плавающей запятой текста получателя в виде числа с плавающей запятой.
– (BOOL) hasPrefix: (NSString *) aString;
Возвращает логическое значение, которое указывает, соответствует ли данная строка начальным символам получателя.
– (BOOL) имеет суффикс: (NSString *) aString;
Возвращает логическое значение, которое указывает, соответствует ли данная строка конечным символам получателя.
– (id) initWithFormat: (NSString *) формат …;
Возвращает объект NSString, инициализированный с использованием заданной строки формата в качестве шаблона, в который подставляются оставшиеся значения аргумента.
– (NSInteger) integerValue;
Возвращает значение NSInteger текста получателя.
– (BOOL) isEqualToString: (NSString *) aString;
Возвращает логическое значение, которое указывает, равна ли данная строка получателю, используя буквальное сравнение на основе Unicode.
– (NSUInteger) длина;
Возвращает количество символов Unicode в получателе.
– (NSString *) lowercaseString;
Возвращает представление получателя в нижнем регистре.
– (NSRange) rangeOfString: (NSString *) aString;
Находит и возвращает диапазон первого вхождения данной строки в получателе.
– (NSString *) stringByAppendingFormat: (NSString *) формат …;
Возвращает строку, созданную добавлением к получателю строки, составленной из заданной строки формата и следующих аргументов.
– (NSString *) stringByTrimmingCharactersInSet: (NSCharacterSet *) set;
Возвращает новую строку, созданную удалением с обоих концов символов получателя, содержащихся в данном наборе символов.
– (NSString *) substringFromIndex: (NSUInteger) anIndex;
Возвращает новую строку, содержащую символы получателя, от строки с заданным индексом до конца.
Следующий пример использует несколько из вышеупомянутых функций –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { NSString *str1 = @"Hello"; NSString *str2 = @"World"; NSString *str3; int len ; NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; /* uppercase string */ str3 = [str2 uppercaseString]; NSLog(@"Uppercase String : %@n", str3 ); /* concatenates str1 and str2 */ str3 = [str1 stringByAppendingFormat:@"World"]; NSLog(@"Concatenated string: %@n", str3 ); /* total length of str3 after concatenation */ len = [str3 length]; NSLog(@"Length of Str3 : %dn", len ); /* InitWithFormat */ str3 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"%@ %@",str1,str2]; NSLog(@"Using initWithFormat: %@n", str3 ); [pool drain]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он выдает результат, который выглядит следующим образом:
2013-09-11 01:15:45.069 demo[30378] Uppercase String : WORLD 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Concatenated string: HelloWorld 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Length of Str3 : 10 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Using initWithFormat: Hello World
Вы можете найти полный список связанных с NSString методов Objective-C в Справочнике по классам NSString.
Objective-C Структуры
Массивы Objective C позволяют вам определять тип переменных, которые могут содержать несколько элементов данных одного типа, но структура – это еще один определенный пользователем тип данных, доступный в программировании Objective C, который позволяет комбинировать элементы данных разных видов.
Структуры используются для представления записей. Предположим, вы хотите отслеживать свои книги в библиотеке. Вы можете отслеживать следующие атрибуты о каждой книге –
- заглавие
- автор
- Предмет
- ID книги
Определение структуры
Чтобы определить структуру, вы должны использовать инструкцию struct . Оператор struct определяет новый тип данных с более чем одним членом для вашей программы. Формат инструкции struct такой:
struct [structure tag] { member definition; member definition; ... member definition; } [one or more structure variables];
Тег структуры является необязательным, и каждое определение члена является обычным определением переменной, например int i; или плавать f; или любое другое допустимое определение переменной. В конце определения структуры перед последней точкой с запятой вы можете указать одну или несколько переменных структуры, но это не обязательно. Вот как вы бы объявили структуру Книги –
struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; } book;
Доступ к членам структуры
Чтобы получить доступ к любому члену структуры, мы используем оператор доступа к члену (.) . Оператор доступа к элементу кодируется как точка между именем структурной переменной и элементом структуры, к которому мы хотим получить доступ. Вы должны использовать ключевое слово struct для определения переменных типа структуры. Ниже приведен пример, объясняющий использование структуры:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; /* print Book1 info */ NSLog(@"Book 1 title : %@n", Book1.title); NSLog(@"Book 1 author : %@n", Book1.author); NSLog(@"Book 1 subject : %@n", Book1.subject); NSLog(@"Book 1 book_id : %dn", Book1.book_id); /* print Book2 info */ NSLog(@"Book 2 title : %@n", Book2.title); NSLog(@"Book 2 author : %@n", Book2.author); NSLog(@"Book 2 subject : %@n", Book2.subject); NSLog(@"Book 2 book_id : %dn", Book2.book_id); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 author : Nuha Ali 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 book_id : 6495407 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 title : Telecom Billing 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 author : Zara Ali 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 book_id : 6495700
Структуры как аргументы функций
Вы можете передать структуру в качестве аргумента функции так же, как и любую другую переменную или указатель. Вы будете обращаться к структурным переменным аналогично тому, как вы это делали в приведенном выше примере:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; @interface SampleClass:NSObject /* function declaration */ - (void) printBook🙁 struct Books) book ; @end @implementation SampleClass - (void) printBook🙁 struct Books) book { NSLog(@"Book title : %@n", book.title); NSLog(@"Book author : %@n", book.author); NSLog(@"Book subject : %@n", book.subject); NSLog(@"Book book_id : %dn", book.book_id); } @end int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* print Book1 info */ [sampleClass printBook: Book1]; /* Print Book2 info */ [sampleClass printBook: Book2]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book author : Nuha Ali 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book book_id : 6495407 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book title : Telecom Billing 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book author : Zara Ali 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book book_id : 6495700
Указатели на структуры
Вы можете определить указатели на структуры очень похожим образом, как вы определяете указатель на любую другую переменную следующим образом:
struct Books *struct_pointer;
Теперь вы можете сохранить адрес структурной переменной в указанной выше переменной-указателе. Чтобы найти адрес структурной переменной, поместите оператор & перед именем структуры следующим образом:
struct_pointer = &Book1;
Чтобы получить доступ к членам структуры, используя указатель на эту структуру, вы должны использовать оператор -> следующим образом –
struct_pointer->title;
Давайте перепишем приведенный выше пример, используя указатель структуры, надеюсь, вам будет легко понять концепцию –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; @interface SampleClass:NSObject /* function declaration */ - (void) printBook🙁 struct Books *) book ; @end @implementation SampleClass - (void) printBook🙁 struct Books *) book { NSLog(@"Book title : %@n", book->title); NSLog(@"Book author : %@n", book->author); NSLog(@"Book subject : %@n", book->subject); NSLog(@"Book book_id : %dn", book->book_id); } @end int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* print Book1 info by passing address of Book1 */ [sampleClass printBook:&Book1]; /* print Book2 info by passing address of Book2 */ [sampleClass printBook:&Book2]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book author : Nuha Ali 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book book_id : 6495407 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book title : Telecom Billing 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book author : Zara Ali 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book book_id : 6495700
Битовые поля
Битовые поля позволяют упаковывать данные в структуру. Это особенно полезно, когда память или хранилище данных стоят дорого. Типичные примеры –
-
Упаковка нескольких объектов в машинное слово. например, 1-битные флаги могут быть сжаты.
-
Чтение внешних форматов файлов – могут быть прочитаны нестандартные форматы файлов. Например, 9-битные целые числа.
Упаковка нескольких объектов в машинное слово. например, 1-битные флаги могут быть сжаты.
Чтение внешних форматов файлов – могут быть прочитаны нестандартные форматы файлов. Например, 9-битные целые числа.
Objective-C позволяет нам делать это в определении структуры, помещая: bit length после переменной. Например –
struct packed_struct { unsigned int f1:1; unsigned int f2:1; unsigned int f3:1; unsigned int f4:1; unsigned int type:4; unsigned int my_int:9; } pack;
Здесь pack_struct содержит 6 членов: четыре 1-битных флага f1..f3, 4-битный тип и 9-битный my_int.
Objective-C автоматически упаковывает вышеуказанные битовые поля настолько компактно, насколько это возможно, при условии, что максимальная длина поля меньше или равна целочисленной длине слова компьютера. Если это не так, то некоторые компиляторы могут допускать перекрытие памяти для полей, в то время как другие сохраняют следующее поле в следующем слове.
Препроцессоры Objective-C
Препроцессор Objective-C не является частью компилятора, но является отдельным этапом в процессе компиляции. Проще говоря, препроцессор Objective-C – это всего лишь инструмент подстановки текста, который инструктирует компилятор выполнить необходимую предварительную обработку перед фактической компиляцией. Мы будем называть препроцессор Objective-C OCPP.
Все команды препроцессора начинаются с символа решетки (#). Это должен быть первый непустой символ, и для удобства чтения директива препроцессора должна начинаться с первого столбца. В следующем разделе перечислены все важные директивы препроцессора –
Sr.No. | Директива и описание |
---|---|
1 |
#define Заменяет макрос препроцессора |
2 |
#включают Вставляет определенный заголовок из другого файла |
3 |
#undef Определяет макрос препроцессора |
4 |
#ifdef Возвращает true, если этот макрос определен |
5 |
#ifndef Возвращает true, если этот макрос не определен |
6 |
#если Проверяет, верно ли условие времени компиляции |
7 |
#else Альтернатива для #if |
8 |
#elif # еще #if в одном утверждении |
9 |
#endif Завершает препроцессор условно |
10 |
#ошибка Распечатывает сообщение об ошибке на stderr |
11 |
#pragma Выдает специальные команды компилятору с использованием стандартизированного метода |
#define
Заменяет макрос препроцессора
#включают
Вставляет определенный заголовок из другого файла
#undef
Определяет макрос препроцессора
#ifdef
Возвращает true, если этот макрос определен
#ifndef
Возвращает true, если этот макрос не определен
#если
Проверяет, верно ли условие времени компиляции
#else
Альтернатива для #if
#elif
# еще #if в одном утверждении
#endif
Завершает препроцессор условно
#ошибка
Распечатывает сообщение об ошибке на stderr
#pragma
Выдает специальные команды компилятору с использованием стандартизированного метода
Примеры препроцессоров
Проанализируйте следующие примеры, чтобы понять различные директивы.
#define MAX_ARRAY_LENGTH 20
Эта директива указывает OCPP заменять экземпляры MAX_ARRAY_LENGTH на 20. Используйте #define для констант, чтобы повысить удобочитаемость.
#import <Foundation/Foundation.h> #include "myheader.h"
Эти директивы сообщают OCPP, что нужно получить файл foundation.h из Foundation Framework и добавить текст в текущий исходный файл. Следующая строка говорит OCPP, чтобы получить myheader.h из локального каталога и добавить содержимое в текущий исходный файл.
#undef FILE_SIZE #define FILE_SIZE 42
Это говорит OCPP отменить определение существующего FILE_SIZE и определить его как 42.
#ifndef MESSAGE #define MESSAGE "You wish!" #endif
Это говорит OCPP определять MESSAGE, только если MESSAGE еще не определен.
#ifdef DEBUG /* Your debugging statements here */ #endif
Это говорит OCPP, что нужно выполнить обработку вложенных операторов, если определен DEBUG. Это полезно, если вы передаете флаг -DDEBUG компилятору gcc во время компиляции. Это определит DEBUG, так что вы можете включать и выключать отладку на лету во время компиляции.
Предопределенные макросы
ANSI C определяет количество макросов. Хотя каждый из них доступен для использования в программировании, предопределенные макросы не должны изменяться напрямую.
Sr.No. | Макрос и описание |
---|---|
1 |
__ДАТА__ Текущая дата в виде символьного литерала в формате “МММ ДД ГГГГ” |
2 |
__ВРЕМЯ__ Текущее время как символьный литерал в формате “ЧЧ: ММ: СС” |
3 |
__ФАЙЛ__ Это содержит текущее имя файла в виде строкового литерала. |
4 |
__ЛИНИЯ__ Он содержит номер текущей строки в виде десятичной константы. |
5 |
__STDC__ Определяется как 1, когда компилятор соответствует стандарту ANSI. |
__ДАТА__
Текущая дата в виде символьного литерала в формате “МММ ДД ГГГГ”
__ВРЕМЯ__
Текущее время как символьный литерал в формате “ЧЧ: ММ: СС”
__ФАЙЛ__
Это содержит текущее имя файла в виде строкового литерала.
__ЛИНИЯ__
Он содержит номер текущей строки в виде десятичной константы.
__STDC__
Определяется как 1, когда компилятор соответствует стандарту ANSI.
Давайте попробуем следующий пример –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"File :%sn", __FILE__ ); NSLog(@"Date :%sn", __DATE__ ); NSLog(@"Time :%sn", __TIME__ ); NSLog(@"Line :%dn", __LINE__ ); NSLog(@"ANSI :%dn", __STDC__ ); return 0; }
Когда приведенный выше код в файле main.m компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] File :main.m 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Date :Sep 14 2013 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Time :04:46:14 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Line :8 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] ANSI :1
Операторы препроцессора
Препроцессор Objective-C предлагает следующие операторы, которые помогут вам в создании макросов:
Продолжение макроса ()
Макрос обычно должен содержаться в одной строке. Оператор продолжения макроса используется для продолжения макроса, который слишком длинный для одной строки. Например –
#define message_for(a, b) NSLog(@#a " and " #b ": We love you!n")
Stringize (#)
Оператор stringize или number-sign (‘#’), когда используется в определении макроса, преобразует параметр макроса в строковую константу. Этот оператор может использоваться только в макросе, который имеет указанный аргумент или список параметров. Например –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #define message_for(a, b) NSLog(@#a " and " #b ": We love you!n") int main(void) { message_for(Carole, Debra); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 05:46:14.859 demo[20683] Carole and Debra: We love you!
Вставка токена (##)
Оператор вставки токена (##) в определении макроса объединяет два аргумента. Он позволяет объединить два отдельных токена в определении макроса в один токен. Например –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #define tokenpaster(n) NSLog (@"token" #n " = %d", token##n) int main(void) { int token34 = 40; tokenpaster(34); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 05:48:14.859 demo[20683] token34 = 40
Как это произошло, потому что этот пример приводит к следующему фактическому выводу препроцессора –
NSLog (@"token34 = %d", token34);
В этом примере показано объединение токена ## n в token34, и здесь мы использовали как stringize, так и вставку токена .
Определенный () оператор
Определяемый препроцессором оператор используется в константных выражениях, чтобы определить, определен ли идентификатор с помощью #define. Если указанный идентификатор определен, значение равно true (не ноль). Если символ не определен, значение равно false (ноль). Определенный оператор указан следующим образом:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #if !defined (MESSAGE) #define MESSAGE "You wish!" #endif int main(void) { NSLog(@"Here is the message: %sn", MESSAGE); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 05:48:19.859 demo[20683] Here is the message: You wish!
Параметризованные макросы
Одной из мощных функций OCPP является возможность имитировать функции с помощью параметризованных макросов. Например, у нас может быть некоторый код для возведения в квадрат числа следующим образом:
int square(int x) { return x * x; }
Мы можем переписать приведенный выше код с помощью макроса следующим образом:
#define square(x) ((x) * (x))
Макросы с аргументами должны быть определены с использованием директивы #define, прежде чем их можно будет использовать. Список аргументов заключен в круглые скобки и должен следовать сразу за именем макроса. Пробелы между именем макроса и открытыми скобками не допускаются. Например –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) int main(void) { NSLog(@"Max between 20 and 10 is %dn", MAX(10, 20)); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 05:52:15.859 demo[20683] Max between 20 and 10 is 20
Objective-C Typedef
Язык программирования Objective-C предоставляет ключевое слово typedef , которое можно использовать для присвоения типу нового имени. Ниже приведен пример определения термина BYTE для однобайтовых чисел:
typedef unsigned char BYTE;
После определения этого типа идентификатор BYTE можно использовать как сокращение для типа unsigned char, например:.
BYTE b1, b2;
По соглашению, в этих определениях используются заглавные буквы, чтобы напомнить пользователю, что имя типа действительно является символическим сокращением, но вы можете использовать строчные буквы следующим образом:
typedef unsigned char byte;
Вы также можете использовать typedef для присвоения имени пользовательскому типу данных. Например, вы можете использовать typedef со структурой для определения нового типа данных, а затем использовать этот тип данных для непосредственного определения структурных переменных следующим образом:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> typedef struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; } Book; int main() { Book book; book.title = @"Objective-C Programming"; book.author = @"TutorialsPoint"; book.subject = @"Programming tutorial"; book.book_id = 100; NSLog( @"Book title : %@n", book.title); NSLog( @"Book author : %@n", book.author); NSLog( @"Book subject : %@n", book.subject); NSLog( @"Book Id : %dn", book.book_id); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book title : Objective-C Programming 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book author : TutorialsPoint 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book subject : Programming tutorial 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book Id : 100
typedef против #define
#Define – это директива Objective-C, которая также используется для определения псевдонимов для различных типов данных, аналогичных typedef, но со следующими различиями:
-
Функция typedef ограничена предоставлением символических имен только для типов, тогда как #define также может использоваться для определения псевдонима для значений, например, вы можете определить 1 как ONE и т. Д.
-
Интерпретация typedef выполняется компилятором, где операторы #define обрабатываются препроцессором.
Функция typedef ограничена предоставлением символических имен только для типов, тогда как #define также может использоваться для определения псевдонима для значений, например, вы можете определить 1 как ONE и т. Д.
Интерпретация typedef выполняется компилятором, где операторы #define обрабатываются препроцессором.
Ниже приведено простейшее использование #define –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 int main( ) { NSLog( @"Value of TRUE : %dn", TRUE); NSLog( @"Value of FALSE : %dn", FALSE); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-12 12:23:37.993 demo[5160] Value of TRUE : 1 2013-09-12 12:23:37.994 demo[5160] Value of FALSE : 0
Objective-C Тип Кастинг
Приведение типов – это способ преобразования переменной из одного типа данных в другой тип данных. Например, если вы хотите сохранить длинное значение в простое целое число, вы можете набрать cast long для int. Вы можете явно преобразовать значения из одного типа в другой, используя оператор приведения, следующим образом:
(type_name) expression
В Objective-C мы обычно используем CGFloat для выполнения операции с плавающей запятой, которая получена из базового типа с плавающей запятой в случае 32-разрядного и двойного в случае 64-разрядного. Рассмотрим следующий пример, где оператор приведения заставляет деление одной целочисленной переменной на другую как операцию с плавающей запятой:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int sum = 17, count = 5; CGFloat mean; mean = (CGFloat) sum / count; NSLog(@"Value of mean : %fn", mean ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-11 01:35:40.047 demo[20634] Value of mean : 3.400000
Здесь следует отметить, что оператор приведения имеет приоритет над делением, поэтому значение суммы сначала преобразуется в тип double и, наконец, оно делится на число, что приводит к двойному значению.
Преобразования типов могут быть неявными, которые выполняются компилятором автоматически, или они могут быть указаны явно с помощью оператора приведения . Хорошей практикой программирования считается использование оператора приведения, когда необходимо преобразование типа.
Целочисленное продвижение
Целочисленное продвижение – это процесс, при котором значения целочисленного типа «меньше», чем int или unsigned int , преобразуются либо в int, либо в unsigned int . Рассмотрим пример добавления символа в int –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int i = 17; char c = 'c'; /* ascii value is 99 */ int sum; sum = i + c; NSLog(@"Value of sum : %dn", sum ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-11 01:38:28.492 demo[980] Value of sum : 116
Здесь значение sum приходит как 116, потому что компилятор выполняет целочисленное продвижение и преобразует значение ‘c’ в ascii перед выполнением фактической операции сложения.
Обычное Арифметическое Преобразование
Обычные арифметические преобразования неявно выполняются для приведения их значений в общий тип. Компилятор сначала выполняет целочисленное продвижение , если операнды по-прежнему имеют разные типы, тогда они преобразуются в тип, который отображается наивысшим в следующей иерархии:
Обычные арифметические преобразования не выполняются ни для операторов присваивания, ни для логических операторов && и ||. Давайте возьмем следующий пример, чтобы понять концепцию –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int i = 17; char c = 'c'; /* ascii value is 99 */ CGFloat sum; sum = i + c; NSLog(@"Value of sum : %fn", sum ); return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-11 01:41:39.192 demo[15351] Value of sum : 116.000000
Здесь легко понять, что первый c преобразуется в целое число, но поскольку конечное значение равно float, то применяется обычное арифметическое преобразование, и компилятор преобразует i и c в float и добавляет их, получая результат float.
Objective-C Журнал Обработка
NSLog метод
Для печати журналов мы используем метод NSLog на языке программирования Objective-C, который мы использовали прямо из примера Hello World.
Давайте посмотрим на простой код, который будет печатать слова «Hello World» –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Hello, World! n"); return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-16 00:32:50.888 demo[16669] Hello, World!
Отключение журналов в Live-приложениях
Так как NSLogs мы используем в нашем приложении, он будет напечатан в журналах устройства, и нецелесообразно печатать журналы в живом билде. Следовательно, мы используем определение типа для печати журналов и можем использовать их, как показано ниже.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> #if DEBUG == 0 #define DebugLog(...) #elif DEBUG == 1 #define DebugLog(...) NSLog(__VA_ARGS__) #endif int main() { DebugLog(@"Debug log, our custom addition gets printed during debug only" ); NSLog(@"NSLog gets printed always" ); return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу в режиме отладки, мы получим следующий результат.
2013-09-11 02:47:07.723 demo[618] Debug log, our custom addition gets printed during debug only 2013-09-11 02:47:07.723 demo[618] NSLog gets printed always
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу в режиме выпуска, мы получим следующий результат.
2013-09-11 02:47:45.248 demo[3158] NSLog gets printed always
Обработка ошибок Objective C
В программировании Objective C обработка ошибок обеспечивается классом NSError, доступным в платформе Основы.
Объект NSError инкапсулирует более обширную и расширяемую информацию об ошибках, чем это возможно, используя только код ошибки или строку ошибки. Основными атрибутами объекта NSError являются домен ошибок (представленный строкой), код ошибки, специфичный для домена, и словарь информации о пользователе, содержащий информацию, специфичную для приложения.
NSError
Программы Objective-C используют объекты NSError для передачи информации об ошибках во время выполнения, о которых необходимо информировать пользователей. В большинстве случаев программа отображает эту информацию об ошибке в диалоговом окне или на листе. Но он также может интерпретировать информацию и попросить пользователя попытаться исправить ошибку или попытаться исправить ошибку самостоятельно.
NSError Object состоит из –
-
Домен – домен ошибки может быть одним из предопределенных доменов NSError или произвольной строкой, описывающей пользовательский домен, и домен не должен быть равен нулю.
-
Код – код ошибки для ошибки.
-
Информация о пользователе – словарь userInfo для ошибки и userInfo может быть ноль.
Домен – домен ошибки может быть одним из предопределенных доменов NSError или произвольной строкой, описывающей пользовательский домен, и домен не должен быть равен нулю.
Код – код ошибки для ошибки.
Информация о пользователе – словарь userInfo для ошибки и userInfo может быть ноль.
В следующем примере показано, как создать пользовательскую ошибку
NSString *domain = @"com.MyCompany.MyApplication.ErrorDomain"; NSString *desc = NSLocalizedString(@"Unable to complete the process", @""); NSDictionary *userInfo = @{ NSLocalizedDescriptionKey : desc }; NSError *error = [NSError errorWithDomain:domain code:-101 userInfo:userInfo];
Вот полный код вышеприведенного примера ошибки, переданного как ссылка на указатель:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject -(NSString *) getEmployeeNameForID🙁int) id withError🙁NSError **)errorPtr; @end @implementation SampleClass -(NSString *) getEmployeeNameForID🙁int) id withError🙁NSError **)errorPtr { if(id == 1) { return @"Employee Test Name"; } else { NSString *domain = @"com.MyCompany.MyApplication.ErrorDomain"; NSString *desc =@"Unable to complete the process"; NSDictionary *userInfo = [[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:desc, @"NSLocalizedDescriptionKey",NULL]; *errorPtr = [NSError errorWithDomain:domain code:-101 userInfo:userInfo]; return @""; } } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; NSError *error = nil; NSString *name1 = [sampleClass getEmployeeNameForID:1 withError:&error]; if(error) { NSLog(@"Error finding Name1: %@",error); } else { NSLog(@"Name1: %@",name1); } error = nil; NSString *name2 = [sampleClass getEmployeeNameForID:2 withError:&error]; if(error) { NSLog(@"Error finding Name2: %@",error); } else { NSLog(@"Name2: %@",name2); } [pool drain]; return 0; }
В приведенном выше примере мы возвращаем имя, если идентификатор равен 1, в противном случае мы устанавливаем пользовательский объект ошибки.
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-14 18:01:00.809 demo[27632] Name1: Employee Test Name 2013-09-14 18:01:00.809 demo[27632] Error finding Name2: Unable to complete the process
Аргументы командной строки
Можно передать некоторые значения из командной строки программам Objective-C при их выполнении. Эти значения называются аргументами командной строки, и часто они важны для вашей программы, особенно когда вы хотите управлять своей программой извне, а не жестко кодировать эти значения внутри кода.
Аргументы командной строки обрабатываются с помощью аргументов функции main (), где argc ссылается на количество переданных аргументов, а argv [] – массив указателей, который указывает на каждый аргумент, переданный программе. Ниже приведен простой пример, который проверяет, есть ли какой-либо аргумент из командной строки, и предпринимает соответствующие действия:
#import <Foundation/Foundation.h> int main( int argc, char *argv[] ) { if( argc == 2 ) { NSLog(@"The argument supplied is %sn", argv[1]); } else if( argc > 2 ) { NSLog(@"Too many arguments supplied.n"); } else { NSLog(@"One argument expected.n"); } }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется с одним аргументом, скажем, «тестирование», он дает следующий результат.
2013-09-13 03:01:17.333 demo[7640] The argument supplied is testing
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется с двумя аргументами, скажем, testing1 и testing2, он дает следующий результат.
2013-09-13 03:01:18.333 demo[7640] Too many arguments supplied.
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется без передачи аргумента, он дает следующий результат.
2013-09-13 03:01:18.333 demo[7640] One argument expected
Следует отметить, что argv [0] содержит имя самой программы, а argv [1] – указатель на первый предоставленный аргумент командной строки, а * argv [n] – последний аргумент. Если аргументы не предоставлены, argc будет один, иначе, если вы передадите один аргумент, тогда argc будет установлен в 2.
Вы передаете все аргументы командной строки, разделенные пробелом, но если сам аргумент имеет пробел, вы можете передать такие аргументы, заключив их в двойные кавычки “” или одинарные кавычки “. Давайте еще раз напишем приведенный выше пример, где мы напечатаем имя программы, а также передадим аргумент командной строки, заключив в двойные кавычки –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main( int argc, char *argv[] ) { NSLog(@"Program name %sn", argv[0]); if( argc == 2 ) { NSLog(@"The argument supplied is %sn", argv[1]); } else if( argc > 2 ) { NSLog(@"Too many arguments supplied.n"); } else { NSLog(@"One argument expected.n"); } return 0; }
Когда вышеприведенный код компилируется и выполняется с одним аргументом, разделенным пробелом, но внутри двойных кавычек с надписью «Testing1 Testing2», он дает следующий результат.
2017-11-30 06:36:59.081 main[71010] Program name main 2017-11-30 06:36:59.082 main[71010] One argument expected.
Objective-C Классы и Объекты
Основная цель языка программирования Objective-C состоит в том, чтобы добавить объектную ориентацию к языку программирования C, и классы являются центральной функцией Objective-C, которые поддерживают объектно-ориентированное программирование и часто называются пользовательскими типами.
Класс используется для указания формы объекта, и он объединяет представление данных и методы для манипулирования этими данными в одном аккуратном пакете. Данные и методы в классе называются членами класса.
Характеристики Objective-C
-
Класс определяется в двух разных разделах, а именно: @interface и @implementation .
-
Почти все в форме объектов.
-
Объекты получают сообщения, а объекты часто называют получателями.
-
Объекты содержат переменные экземпляра.
-
Объекты и переменные экземпляра имеют область видимости.
-
Классы скрывают реализацию объекта.
-
Свойства используются для предоставления доступа к переменным экземпляра класса в других классах.
Класс определяется в двух разных разделах, а именно: @interface и @implementation .
Почти все в форме объектов.
Объекты получают сообщения, а объекты часто называют получателями.
Объекты содержат переменные экземпляра.
Объекты и переменные экземпляра имеют область видимости.
Классы скрывают реализацию объекта.
Свойства используются для предоставления доступа к переменным экземпляра класса в других классах.
Определения класса Objective-C
Когда вы определяете класс, вы определяете план для типа данных. На самом деле это не определяет какие-либо данные, но определяет, что означает имя класса, то есть, из чего будет состоять объект класса и какие операции могут быть выполнены с таким объектом.
Определение класса начинается с ключевого слова @interface, за которым следует имя интерфейса (класса); и тело класса, заключенное в пару фигурных скобок. В Objective-C все классы являются производными от базового класса, называемого NSObject . Это суперкласс всех классов Objective-C. Он предоставляет основные методы, такие как выделение памяти и инициализация. Например, мы определили тип данных Box, используя ключевое слово class следующим образом:
@interface Box:NSObject { //Instance variables double length; // Length of a box double breadth; // Breadth of a box } @property(nonatomic, readwrite) double height; // Property @end
Переменные экземпляра являются частными и доступны только внутри реализации класса.
Выделение и инициализация объектов Objective C
Класс предоставляет чертежи для объектов, поэтому в основном объект создается из класса. Мы объявляем объекты класса точно так же, как мы объявляем переменные базовых типов. Следующие операторы объявляют два объекта класса Box –
Box box1 = [[Box alloc]init]; // Create box1 object of type Box Box box2 = [[Box alloc]init]; // Create box2 object of type Box
Оба объекта box1 и box2 будут иметь свою собственную копию элементов данных.
Доступ к членам данных
К свойствам объектов класса можно получить доступ с помощью оператора прямого доступа к члену (.). Давайте попробуем следующий пример, чтобы прояснить ситуацию:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Box:NSObject { double length; // Length of a box double breadth; // Breadth of a box double height; // Height of a box } @property(nonatomic, readwrite) double height; // Property -(double) volume; @end @implementation Box @synthesize height; -(id)init { self = [super init]; length = 1.0; breadth = 1.0; return self; } -(double) volume { return length*breadth*height; } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Box *box1 = [[Box alloc]init]; // Create box1 object of type Box Box *box2 = [[Box alloc]init]; // Create box2 object of type Box double volume = 0.0; // Store the volume of a box here // box 1 specification box1.height = 5.0; // box 2 specification box2.height = 10.0; // volume of box 1 volume = [box1 volume]; NSLog(@"Volume of Box1 : %f", volume); // volume of box 2 volume = [box2 volume]; NSLog(@"Volume of Box2 : %f", volume); [pool drain]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-22 21:25:33.314 ClassAndObjects[387:303] Volume of Box1 : 5.000000 2013-09-22 21:25:33.316 ClassAndObjects[387:303] Volume of Box2 : 10.000000
свойства
Свойства введены в Objective-C, чтобы обеспечить доступ к переменной экземпляра класса вне класса.
Различные части объявления свойства заключаются в следующем.
-
Свойства начинаются с @property , который является ключевым словом
-
За ним следуют спецификаторы доступа, которые являются неатомарными или атомарными, доступны для чтения или записи и только для чтения, сильные, unsafe_unretained или слабые. Это зависит от типа переменной. Для любого типа указателя мы можем использовать сильный, unsafe_unretained или слабый. Аналогично для других типов мы можем использовать readwrite или readonly.
-
Далее следует тип данных переменной.
-
Наконец, у нас есть имя свойства, оканчивающееся точкой с запятой.
-
Мы можем добавить синтезирующий оператор в классе реализации. Но в последнем XCode, часть синтеза позаботилась о XCode, и вам не нужно включать оператор синтеза.
Свойства начинаются с @property , который является ключевым словом
За ним следуют спецификаторы доступа, которые являются неатомарными или атомарными, доступны для чтения или записи и только для чтения, сильные, unsafe_unretained или слабые. Это зависит от типа переменной. Для любого типа указателя мы можем использовать сильный, unsafe_unretained или слабый. Аналогично для других типов мы можем использовать readwrite или readonly.
Далее следует тип данных переменной.
Наконец, у нас есть имя свойства, оканчивающееся точкой с запятой.
Мы можем добавить синтезирующий оператор в классе реализации. Но в последнем XCode, часть синтеза позаботилась о XCode, и вам не нужно включать оператор синтеза.
Это возможно только со свойствами, которые мы можем получить доступ к переменным экземпляра класса. На самом деле, для свойств создаются методы getter и setter.
Например, предположим, что у нас есть свойство @property (nonatomic, readonly) BOOL isDone . Под капотом находятся сеттеры и геттеры, созданные как показано ниже.
-(void)setIsDone(BOOL)isDone; -(BOOL)isDone;
Objective-C Наследование
Одним из наиболее важных понятий в объектно-ориентированном программировании является наследование. Наследование позволяет нам определять класс в терминах другого класса, что облегчает создание и поддержку приложения. Это также дает возможность повторно использовать функциональность кода и быстрое время реализации.
При создании класса, вместо того, чтобы писать совершенно новые члены-данные и функции-члены, программист может указать, что новый класс должен наследовать члены существующего класса. Этот существующий класс называется базовым классом, а новый класс называется производным классом.
Идея наследования реализует отношения. Например, млекопитающее IS-A животное, собака IS-A млекопитающее, следовательно, собака IS-A животное, а также и так далее.
Базовые и производные классы
Objective-C допускает только многоуровневое наследование, т. Е. Он может иметь только один базовый класс, но допускает многоуровневое наследование. Все классы в Objective-C являются производными от суперкласса NSObject .
@interface derived-class: base-class
Рассмотрим базовый класс Person и его производный класс Employee следующим образом:
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Person : NSObject { NSString *personName; NSInteger personAge; } - (id)initWithName🙁NSString *)name andAge🙁NSInteger)age; - (void)print; @end @implementation Person - (id)initWithName🙁NSString *)name andAge🙁NSInteger)age { personName = name; personAge = age; return self; } - (void)print { NSLog(@"Name: %@", personName); NSLog(@"Age: %ld", personAge); } @end @interface Employee : Person { NSString *employeeEducation; } - (id)initWithName🙁NSString *)name andAge🙁NSInteger)age andEducation🙁NSString *)education; - (void)print; @end @implementation Employee - (id)initWithName🙁NSString *)name andAge🙁NSInteger)age andEducation: (NSString *)education { personName = name; personAge = age; employeeEducation = education; return self; } - (void)print { NSLog(@"Name: %@", personName); NSLog(@"Age: %ld", personAge); NSLog(@"Education: %@", employeeEducation); } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog(@"Base class Person Object"); Person *person = [[Person alloc]initWithName:@"Raj" andAge:5]; [person print]; NSLog(@"Inherited Class Employee Object"); Employee *employee = [[Employee alloc]initWithName:@"Raj" andAge:5 andEducation:@"MBA"]; [employee print]; [pool drain]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-22 21:20:09.842 Inheritance[349:303] Base class Person Object 2013-09-22 21:20:09.844 Inheritance[349:303] Name: Raj 2013-09-22 21:20:09.844 Inheritance[349:303] Age: 5 2013-09-22 21:20:09.845 Inheritance[349:303] Inherited Class Employee Object 2013-09-22 21:20:09.845 Inheritance[349:303] Name: Raj 2013-09-22 21:20:09.846 Inheritance[349:303] Age: 5 2013-09-22 21:20:09.846 Inheritance[349:303] Education: MBA
Контроль доступа и наследование
Производный класс может обращаться ко всем закрытым членам своего базового класса, если он определен в классе интерфейса, но он не может получить доступ к закрытым членам, которые определены в файле реализации.
Мы можем суммировать различные типы доступа в зависимости от того, кто может получить к ним доступ следующим образом –
Производный класс наследует все методы и переменные базового класса со следующими исключениями:
-
Переменные, объявленные в файле реализации с помощью расширений, недоступны.
-
Методы, объявленные в файле реализации с помощью расширений, недоступны.
-
Если унаследованный класс реализует метод в базовом классе, то выполняется метод в производном классе.
Переменные, объявленные в файле реализации с помощью расширений, недоступны.
Методы, объявленные в файле реализации с помощью расширений, недоступны.
Если унаследованный класс реализует метод в базовом классе, то выполняется метод в производном классе.
Objective-C Полиморфизм
Слово полиморфизм означает наличие многих форм. Как правило, полиморфизм возникает, когда существует иерархия классов, и они связаны наследованием.
Полиморфизм Objective-C означает, что вызов функции-члена приведет к выполнению другой функции в зависимости от типа объекта, который вызывает функцию.
Рассмотрим пример, у нас есть класс Shape, который предоставляет базовый интерфейс для всех фигур. Квадрат и прямоугольник являются производными от базового класса Shape.
У нас есть метод printArea, который собирается показать о полиморфизме функции ООП.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Shape : NSObject { CGFloat area; } - (void)printArea; - (void)calculateArea; @end @implementation Shape - (void)printArea { NSLog(@"The area is %f", area); } - (void)calculateArea { } @end @interface Square : Shape { CGFloat length; } - (id)initWithSide🙁CGFloat)side; - (void)calculateArea; @end @implementation Square - (id)initWithSide🙁CGFloat)side { length = side; return self; } - (void)calculateArea { area = length * length; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of square is %f", area); } @end @interface Rectangle : Shape { CGFloat length; CGFloat breadth; } - (id)initWithLength🙁CGFloat)rLength andBreadth🙁CGFloat)rBreadth; @end @implementation Rectangle - (id)initWithLength🙁CGFloat)rLength andBreadth🙁CGFloat)rBreadth { length = rLength; breadth = rBreadth; return self; } - (void)calculateArea { area = length * breadth; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Shape *square = [[Square alloc]initWithSide:10.0]; [square calculateArea]; [square printArea]; Shape *rect = [[Rectangle alloc] initWithLength:10.0 andBreadth:5.0]; [rect calculateArea]; [rect printArea]; [pool drain]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-22 21:21:50.785 Polymorphism[358:303] The area of square is 100.000000 2013-09-22 21:21:50.786 Polymorphism[358:303] The area is 50.000000
В вышеприведенном примере, основанном на доступности методов executeArea и printArea, выполняется либо метод в базовом классе, либо производный класс.
Полиморфизм обрабатывает переключение методов между базовым классом и производным классом на основе реализации метода двух классов.
Инкапсуляция данных в Objective-C
Все программы Objective-C состоят из следующих двух основных элементов:
-
Программные операторы (код) – это часть программы, которая выполняет действия, и они называются методами.
-
Данные программы. Данные – это информация о программе, на которую влияют функции программы.
Программные операторы (код) – это часть программы, которая выполняет действия, и они называются методами.
Данные программы. Данные – это информация о программе, на которую влияют функции программы.
Инкапсуляция – это концепция объектно-ориентированного программирования, которая связывает воедино данные и функции, которые манипулируют данными, и защищает как от внешнего вмешательства, так и от неправильного использования. Инкапсуляция данных привела к важной ООП-концепции сокрытия данных .
Инкапсуляция данных – это механизм связывания данных и функций, которые их используют, а абстракция данных – это механизм, который раскрывает только интерфейсы и скрывает детали реализации от пользователя.
Objective-C поддерживает свойства инкапсуляции и сокрытия данных посредством создания пользовательских типов, называемых классами . Например –
@interface Adder : NSObject { NSInteger total; } - (id)initWithInitialNumber🙁NSInteger)initialNumber; - (void)addNumber🙁NSInteger)newNumber; - (NSInteger)getTotal; @end
Переменная total является закрытой, и мы не можем получить доступ извне класса. Это означает, что к ним могут получить доступ только другие члены класса Adder, а не любая другая часть вашей программы. Это один из способов инкапсуляции.
Методы внутри файла интерфейса доступны и являются общедоступными.
Существуют частные методы, которые написаны с помощью расширений , которые мы изучим в следующих главах.
Пример инкапсуляции данных
Любая программа Objective-C, в которой вы реализуете класс с переменными открытого и закрытого членов, является примером инкапсуляции данных и абстракции данных. Рассмотрим следующий пример –
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Adder : NSObject { NSInteger total; } - (id)initWithInitialNumber🙁NSInteger)initialNumber; - (void)addNumber🙁NSInteger)newNumber; - (NSInteger)getTotal; @end @implementation Adder -(id)initWithInitialNumber🙁NSInteger)initialNumber { total = initialNumber; return self; } - (void)addNumber🙁NSInteger)newNumber { total = total + newNumber; } - (NSInteger)getTotal { return total; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Adder *adder = [[Adder alloc]initWithInitialNumber:10]; [adder addNumber:5]; [adder addNumber:4]; NSLog(@"The total is %ld",[adder getTotal]); [pool drain]; return 0; }
Когда приведенный выше код компилируется и выполняется, он дает следующий результат –
2013-09-22 21:17:30.485 DataEncapsulation[317:303] The total is 19
Выше класс складывает числа вместе и возвращает сумму. Открытые члены addNum и getTotal являются интерфейсами с внешним миром, и пользователь должен знать их, чтобы использовать класс. Общее число закрытых членов – это то, что скрыто от внешнего мира, но необходимо для правильной работы класса.
Разработка стратегии
Большинство из нас с помощью горького опыта научились делать членов класса закрытыми по умолчанию, если только нам действительно не нужно их разоблачать. Это просто хорошая инкапсуляция .
Важно понимать инкапсуляцию данных, поскольку это одна из основных функций всех языков объектно-ориентированного программирования (ООП), включая Objective-C.
Objective-C Категории
Иногда вы можете обнаружить, что хотите расширить существующий класс, добавив поведение, которое полезно только в определенных ситуациях. Чтобы добавить такое расширение к существующим классам, Objective-C предоставляет категории и расширения .
Если вам нужно добавить метод к существующему классу, возможно, чтобы добавить функциональность, чтобы упростить выполнение чего-либо в вашем собственном приложении, самый простой способ – использовать категорию.
Синтаксис для объявления категории использует ключевое слово @interface, как и стандартное описание класса Objective-C, но не указывает на какое-либо наследование от подкласса. Вместо этого в скобках указывается название категории, например:
@interface ClassName (CategoryName) @end
Характеристики категории
-
Категория может быть объявлена для любого класса, даже если у вас нет исходного кода реализации.
-
Любые методы, которые вы объявляете в категории, будут доступны для всех экземпляров исходного класса, а также для любых подклассов исходного класса.
-
Во время выполнения нет никакой разницы между методом, добавленным категорией, и тем, который реализован исходным классом.
Категория может быть объявлена для любого класса, даже если у вас нет исходного кода реализации.
Любые методы, которые вы объявляете в категории, будут доступны для всех экземпляров исходного класса, а также для любых подклассов исходного класса.
Во время выполнения нет никакой разницы между методом, добавленным категорией, и тем, который реализован исходным классом.
Теперь давайте посмотрим на пример реализации категории. Давайте добавим категорию к классу какао NSString. Эта категория позволит нам добавить новый метод getCopyRightString, который поможет нам вернуть строку авторских прав. Это показано ниже.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface NSString(MyAdditions) +(NSString *)getCopyRightString; @end @implementation NSString(MyAdditions) +(NSString *)getCopyRightString { return @"Copyright TutorialsPoint.com 2013"; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSString *copyrightString = [NSString getCopyRightString]; NSLog(@"Accessing Category: %@",copyrightString); [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-22 21:19:12.125 Categories[340:303] Accessing Category: Copyright TutorialsPoint.com 2013
Даже если любые методы, добавленные категорией, доступны для всех экземпляров класса и его подклассов, вам потребуется импортировать файл заголовка категории в любой файл исходного кода, где вы хотите использовать дополнительные методы, иначе вы столкнетесь с предупреждения и ошибки компилятора.
В нашем примере, поскольку у нас есть только один класс, мы не включили заголовочные файлы, в таком случае мы должны включить заголовочные файлы, как сказано выше.
Objective-C Позирует
Прежде чем приступить к Posing в Objective-C, я хотел бы обратить ваше внимание на то, что Posing объявлен устаревшим в Mac OS X 10.5 и после этого не будет доступен для использования. Так что для тех, кто не обеспокоен этими устаревшими методами, можете пропустить эту главу.
Objective-C позволяет классу полностью заменить другой класс в программе. Говорят, что замещающий класс «представляет собой» целевой класс.
Для версий, которые поддерживали позирование, все сообщения, отправленные целевому классу, вместо этого принимаются классом позирования.
NSObject содержит poseAsClass: метод, который позволяет нам заменить существующий класс, как сказано выше.
Ограничения в позе
-
Класс может представлять собой только один из своих прямых или косвенных суперклассов.
-
Класс позирования не должен определять какие-либо новые переменные экземпляра, которые отсутствуют в целевом классе (хотя он может определять или переопределять методы).
-
Целевой класс, возможно, не получил никаких сообщений до постановки.
-
Класс представления может вызывать переопределенные методы через super, включая реализацию целевого класса.
-
Класс позирования может переопределять методы, определенные в категориях.
Класс может представлять собой только один из своих прямых или косвенных суперклассов.
Класс позирования не должен определять какие-либо новые переменные экземпляра, которые отсутствуют в целевом классе (хотя он может определять или переопределять методы).
Целевой класс, возможно, не получил никаких сообщений до постановки.
Класс представления может вызывать переопределенные методы через super, включая реализацию целевого класса.
Класс позирования может переопределять методы, определенные в категориях.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface MyString : NSString @end @implementation MyString - (NSString *)stringByReplacingOccurrencesOfString🙁NSString *)target withString🙁NSString *)replacement { NSLog(@"The Target string is %@",target); NSLog(@"The Replacement string is %@",replacement); } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; [MyString poseAsClass:[NSString class]]; NSString *string = @"Test"; [string stringByReplacingOccurrencesOfString:@"a" withString:@"c"]; [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу в более старой Mac OS X (V_10.5 или более ранней), мы получим следующий результат.
2013-09-22 21:23:46.829 Posing[372:303] The Target string is a 2013-09-22 21:23:46.830 Posing[372:303] The Replacement string is c
В приведенном выше примере мы просто загрязнили исходный метод нашей реализацией, и это повлияет на все операции NSString с помощью вышеуказанного метода.
Расширения Objective-C
Расширение класса имеет некоторое сходство с категорией, но оно может быть добавлено только к классу, для которого у вас есть исходный код во время компиляции (класс компилируется одновременно с расширением класса).
Методы, объявленные расширением класса, реализованы в блоке реализации исходного класса, поэтому вы не можете, например, объявить расширение класса в классе платформы, таком как класс Touch Cocoa или Cocoa, например NSString.
Расширения на самом деле являются категориями без названия категории. Это часто называют анонимными категориями .
Синтаксис для объявления расширения использует ключевое слово @interface, как и стандартное описание класса Objective-C, но не указывает на какое-либо наследование от подкласса. Вместо этого он просто добавляет скобки, как показано ниже –
@interface ClassName () @end
Характеристики расширений
-
Расширение не может быть объявлено ни для какого класса, только для классов, которые имеют оригинальную реализацию исходного кода.
-
Расширение добавляет частные методы и частные переменные, которые относятся только к классу.
-
Любой метод или переменная, объявленная внутри расширений, недоступна даже для унаследованных классов.
Расширение не может быть объявлено ни для какого класса, только для классов, которые имеют оригинальную реализацию исходного кода.
Расширение добавляет частные методы и частные переменные, которые относятся только к классу.
Любой метод или переменная, объявленная внутри расширений, недоступна даже для унаследованных классов.
Пример расширений
Давайте создадим класс SampleClass, который имеет расширение. В расширении у нас будет приватная переменная internalID.
Затем, давайте получим метод getExternalID, который возвращает externalID после обработки internalID.
Пример показан ниже, и он не будет работать на онлайн-компиляторе.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass : NSObject { NSString *name; } - (void)setInternalID; - (NSString *)getExternalID; @end @interface SampleClass() { NSString *internalID; } @end @implementation SampleClass - (void)setInternalID { internalID = [NSString stringWithFormat: @"UNIQUEINTERNALKEY%dUNIQUEINTERNALKEY",arc4random()%100]; } - (NSString *)getExternalID { return [internalID stringByReplacingOccurrencesOfString: @"UNIQUEINTERNALKEY" withString:@""]; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass setInternalID]; NSLog(@"ExternalID: %@",[sampleClass getExternalID]); [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-22 21:18:31.754 Extensions[331:303] ExternalID: 51
В приведенном выше примере мы видим, что internalID не возвращается напрямую. Здесь мы удаляем UNIQUEINTERNALKEY и делаем оставшееся значение доступным для метода getExternalID.
В приведенном выше примере используется только строковая операция, но она может иметь множество функций, таких как шифрование / дешифрование и так далее.
Протоколы Objective-C
Objective-C позволяет вам определять протоколы, которые объявляют методы, которые предполагается использовать для конкретной ситуации. Протоколы реализуются в классах, соответствующих протоколу.
Простым примером может быть класс обработки сетевых URL-адресов, у него будет протокол с такими методами, как метод делегата processCompleted, который интимирует вызывающий класс после завершения операции получения сетевого URL-адреса.
Синтаксис протокола показан ниже.
@protocol ProtocolName @required // list of required methods @optional // list of optional methods @end
Методы под ключевым словом @required должны быть реализованы в классах, соответствующих протоколу, а методы под ключевым словом @optional являются необязательными для реализации.
Вот синтаксис для класса, соответствующего протоколу
@interface MyClass : NSObject <MyProtocol> ... @end
Это означает, что любой экземпляр MyClass будет реагировать не только на методы, объявленные специально в интерфейсе, но и на то, что MyClass также обеспечивает реализацию необходимых методов в MyProtocol. Нет необходимости переопределять методы протокола в интерфейсе класса – достаточно принятия протокола.
Если вам нужен класс для принятия нескольких протоколов, вы можете указать их в виде списка через запятую. У нас есть объект делегата, который содержит ссылку на вызывающий объект, который реализует протокол.
Пример показан ниже.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @protocol PrintProtocolDelegate - (void)processCompleted; @end @interface PrintClass :NSObject { id delegate; } - (void) printDetails; - (void) setDelegate🙁id)newDelegate; @end @implementation PrintClass - (void)printDetails { NSLog(@"Printing Details"); [delegate processCompleted]; } - (void) setDelegate🙁id)newDelegate { delegate = newDelegate; } @end @interface SampleClass:NSObject<PrintProtocolDelegate> - (void)startAction; @end @implementation SampleClass - (void)startAction { PrintClass *printClass = [[PrintClass alloc]init]; [printClass setDelegate:self]; [printClass printDetails]; } -(void)processCompleted { NSLog(@"Printing Process Completed"); } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass startAction]; [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-22 21:15:50.362 Protocols[275:303] Printing Details 2013-09-22 21:15:50.364 Protocols[275:303] Printing Process Completed
В приведенном выше примере мы увидели, как методы delgate вызываются и выполняются. Он начинается с startAction, после завершения процесса вызывается метод делегата processCompleted для информирования о завершении операции.
В любом приложении iOS или Mac у нас никогда не будет программы, реализованной без делегата. Поэтому важно понимать использование делегатов. Объекты делегатов должны использовать тип свойства unsafe_unretained во избежание утечек памяти.
Objective-C Динамическое связывание
Динамическое связывание определяет способ вызова во время выполнения, а не во время компиляции. Динамическое связывание также называется поздним связыванием.
В Objective-C все методы разрешаются динамически во время выполнения. Точный исполняемый код определяется как именем метода (селектором), так и принимающим объектом.
Динамическое связывание позволяет полиморфизм. Например, рассмотрим коллекцию объектов, включая Rectangle и Square. Каждый объект имеет свою собственную реализацию метода printArea.
В следующем фрагменте кода фактический код, который должен выполняться выражением [anObject printArea], определяется во время выполнения. Система времени выполнения использует селектор для запуска метода, чтобы идентифицировать соответствующий метод в любом классе anObject.
Давайте посмотрим на простой код, который объясняет динамическое связывание.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Square:NSObject { float area; } - (void)calculateAreaOfSide🙁CGFloat)side; - (void)printArea; @end @implementation Square - (void)calculateAreaOfSide🙁CGFloat)side { area = side * side; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of square is %f",area); } @end @interface Rectangle:NSObject { float area; } - (void)calculateAreaOfLength🙁CGFloat)length andBreadth🙁CGFloat)breadth; - (void)printArea; @end @implementation Rectangle - (void)calculateAreaOfLength🙁CGFloat)length andBreadth🙁CGFloat)breadth { area = length * breadth; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of Rectangle is %f",area); } @end int main() { Square *square = [[Square alloc]init]; [square calculateAreaOfSide:10.0]; Rectangle *rectangle = [[Rectangle alloc]init]; [rectangle calculateAreaOfLength:10.0 andBreadth:5.0]; NSArray *shapes = [[NSArray alloc]initWithObjects: square, rectangle,nil]; id object1 = [shapes objectAtIndex:0]; [object1 printArea]; id object2 = [shapes objectAtIndex:1]; [object2 printArea]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-28 07:42:29.821 demo[4916] The area of square is 100.000000 2013-09-28 07:42:29.821 demo[4916] The area of Rectangle is 50.000000
Как видно из приведенного выше примера, метод printArea динамически выбирается во время выполнения. Это пример динамического связывания и весьма полезен во многих ситуациях при работе с объектами подобного типа.
Objective-C Композитные объекты
Мы можем создать подкласс в кластере классов, который определяет класс, который встраивает в него объект. Эти объекты класса являются составными объектами.
Так что вам может быть интересно, что такое кластер классов. Итак, сначала мы увидим, что такое кластер классов.
Кластеры классов
Кластеры классов – это шаблон проектирования, который среда Foundation широко использует. Кластеры классов объединяют несколько частных конкретных подклассов в открытый абстрактный суперкласс. Группирование классов таким образом упрощает общедоступную архитектуру объектно-ориентированной среды, не уменьшая ее функциональное богатство. Кластеры классов основаны на шаблоне проектирования Abstract Factory.
Чтобы упростить задачу, вместо создания нескольких классов для похожих функций мы создадим один класс, который позаботится о его обработке на основе значения ввода.
Например, в NSNumber у нас есть много кластеров классов, таких как char, int, bool и так далее. Мы группируем их все в один класс, который заботится об обработке подобных операций в одном классе. NSNumber фактически оборачивает значение этих примитивных типов в объекты.
Так что же такое составной объект?
Встраивая объект частного кластера в объект нашего собственного дизайна, мы создаем составной объект. Этот составной объект может полагаться на кластерный объект для его основной функциональности, перехватывая только те сообщения, которые составной объект хочет обработать определенным образом. Эта архитектура уменьшает объем кода, который мы должны написать, и позволяет вам использовать протестированный код, предоставляемый Foundation Framework.
Это объясняется на следующем рисунке.
Составной объект должен объявить себя подклассом абстрактного суперкласса кластера. Как подкласс, он должен переопределять примитивные методы суперкласса. Он также может переопределять производные методы, но это не обязательно, потому что производные методы работают через примитивные.
Метод count класса NSArray является примером; реализация метода объекта, который он переопределяет, может быть настолько простой, как:
- (unsigned)count { return [embeddedObject count]; }
В приведенном выше примере встроенный объект на самом деле имеет тип NSArray.
Пример составного объекта
Теперь, чтобы увидеть полный пример, давайте посмотрим на пример из документации Apple, которая приведена ниже.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> @interface ValidatingArray : NSMutableArray { NSMutableArray *embeddedArray; } + validatingArray; - init; - (unsigned)count; - objectAtIndex🙁unsigned)index; - (void)addObject:object; - (void)replaceObjectAtIndex🙁unsigned)index withObject:object; - (void)removeLastObject; - (void)insertObject:object atIndex🙁unsigned)index; - (void)removeObjectAtIndex🙁unsigned)index; @end @implementation ValidatingArray - init { self = [super init]; if (self) { embeddedArray = [[NSMutableArray allocWithZone:[self zone]] init]; } return self; } + validatingArray { return [[self alloc] init] ; } - (unsigned)count { return [embeddedArray count]; } - objectAtIndex🙁unsigned)index { return [embeddedArray objectAtIndex:index]; } - (void)addObject🙁id)object { if (object != nil) { [embeddedArray addObject:object]; } } - (void)replaceObjectAtIndex🙁unsigned)index withObject🙁id)object; { if (index <[embeddedArray count] && object != nil) { [embeddedArray replaceObjectAtIndex:index withObject:object]; } } - (void)removeLastObject; { if ([embeddedArray count] > 0) { [embeddedArray removeLastObject]; } } - (void)insertObject🙁id)object atIndex🙁unsigned)index; { if (object != nil) { [embeddedArray insertObject:object atIndex:index]; } } - (void)removeObjectAtIndex🙁unsigned)index; { if (index <[embeddedArray count]) { [embeddedArray removeObjectAtIndex:index]; } } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; ValidatingArray *validatingArray = [ValidatingArray validatingArray]; [validatingArray addObject:@"Object1"]; [validatingArray addObject:@"Object2"]; [validatingArray addObject:[NSNull null]]; [validatingArray removeObjectAtIndex:2]; NSString *aString = [validatingArray objectAtIndex:1]; NSLog(@"The value at Index 1 is %@",aString); [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-28 22:03:54.294 demo[6247] The value at Index 1 is Object2
В приведенном выше примере мы видим, что проверка одной функции массива не позволяет добавлять нулевые объекты, что приведет к сбою в обычном сценарии. Но наш проверяющий массив позаботится об этом. Точно так же каждый метод в проверяющем массиве добавляет проверяющие процессы помимо обычной последовательности операций.
Основы Obj-C Foundation
Если вы ссылаетесь на документацию Apple, вы можете увидеть подробности платформы Foundation, как указано ниже.
Платформа Foundation определяет базовый уровень классов Objective-C. В дополнение к предоставлению набора полезных примитивных классов объектов, он вводит несколько парадигм, которые определяют функциональные возможности, не охватываемые языком Objective-C. Основа фонда разработана с учетом этих целей –
-
Предоставить небольшой набор базовых служебных классов.
-
Упростите разработку программного обеспечения, введя согласованные соглашения для таких вещей, как освобождение.
-
Поддержка Unicode-строк, постоянство объектов и распределение объектов.
-
Обеспечение уровня независимости ОС для повышения мобильности.
Предоставить небольшой набор базовых служебных классов.
Упростите разработку программного обеспечения, введя согласованные соглашения для таких вещей, как освобождение.
Поддержка Unicode-строк, постоянство объектов и распределение объектов.
Обеспечение уровня независимости ОС для повышения мобильности.
Фреймворк был разработан NeXTStep, который был приобретен Apple, и эти базовые классы стали частью Mac OS X и iOS.
Поскольку он был разработан NeXTStep, он имеет префикс класса “NS”.
Мы использовали Foundation Framework во всех наших примерах программ. Почти необходимо использовать Foundation Framework.
Обычно мы используем что-то вроде #import <Foundation / NSString.h> для импорта класса Objective-C, но во избежание импорта слишком большого числа классов все это импортируется в #import <Foundation / Foundation.h> .
NSObject – это базовый класс всех объектов, включая классы базового набора. Он предоставляет методы для управления памятью. Он также предоставляет базовый интерфейс к системе времени выполнения и возможность вести себя как объекты Objective-C. Он не имеет базового класса и является корнем для всех классов.
Базовые классы на основе функциональности
Sr.No. | Тип и описание петли |
---|---|
1 | Хранилище данных
NSArray, NSDictionary и NSSet предоставляют хранилище для объектов Objective-C любого класса. |
2 | Текст и строки
NSCharacterSet представляет различные группы символов, которые используются классами NSString и NSScanner. Классы NSString представляют текстовые строки и предоставляют методы для поиска, объединения и сравнения строк. Объект NSScanner используется для сканирования чисел и слов из объекта NSString. |
3 | Даты и время
Классы NSDate, NSTimeZone и NSCalendar хранят время и даты и представляют календарную информацию. Они предлагают методы для расчета даты и времени. Вместе с NSLocale они предоставляют методы для отображения даты и времени во многих форматах и для корректировки времени и даты в зависимости от местоположения в мире. |
4 | Обработка исключений
Обработка исключений используется для обработки непредвиденных ситуаций и предлагается в Objective-C с NSException. |
5 | Обработка файлов
Обработка файлов осуществляется с помощью класса NSFileManager. |
6 | Система загрузки URL
Набор классов и протоколов, обеспечивающих доступ к общим интернет-протоколам. |
NSArray, NSDictionary и NSSet предоставляют хранилище для объектов Objective-C любого класса.
NSCharacterSet представляет различные группы символов, которые используются классами NSString и NSScanner. Классы NSString представляют текстовые строки и предоставляют методы для поиска, объединения и сравнения строк. Объект NSScanner используется для сканирования чисел и слов из объекта NSString.
Классы NSDate, NSTimeZone и NSCalendar хранят время и даты и представляют календарную информацию. Они предлагают методы для расчета даты и времени. Вместе с NSLocale они предоставляют методы для отображения даты и времени во многих форматах и для корректировки времени и даты в зависимости от местоположения в мире.
Обработка исключений используется для обработки непредвиденных ситуаций и предлагается в Objective-C с NSException.
Обработка файлов осуществляется с помощью класса NSFileManager.
Набор классов и протоколов, обеспечивающих доступ к общим интернет-протоколам.
Objective-C Быстрое перечисление
Быстрое перечисление – это функция Objective-C, которая помогает в перечислении через коллекцию. Итак, чтобы узнать о быстром перечислении, нам нужно сначала узнать о коллекции, что будет объяснено в следующем разделе.
Коллекции в Objective-C
Коллекции являются фундаментальными конструкциями. Он используется для хранения и управления другими объектами. Вся цель коллекции состоит в том, что она обеспечивает общий способ эффективного хранения и извлечения объектов.
Существует несколько разных типов коллекций. Хотя все они выполняют одну и ту же цель, заключающуюся в том, что они могут содержать другие объекты, они различаются в основном способом извлечения объектов. Наиболее распространенные коллекции, используемые в Objective-C, –
- NSSet
- NSArray
- NSDictionary
- NSMutableSet
- NSMutableArray
- NSMutableDictionary
Если вы хотите узнать больше об этих структурах, обратитесь к хранилищу данных в Foundation Framework .
Синтаксис быстрого перечисления
for (classType variable in collectionObject ) { statements }
Вот пример для быстрого перечисления.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"string1", @"string2",@"string3",nil]; for(NSString *aString in array) { NSLog(@"Value: %@",aString); } [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-28 06:26:22.835 demo[7426] Value: string1 2013-09-28 06:26:22.836 demo[7426] Value: string2 2013-09-28 06:26:22.836 demo[7426] Value: string3
Как вы можете видеть в выводе, каждый из объектов в массиве печатается в порядке.
Быстрое перечисление в обратном направлении
for (classType variable in [collectionObject reverseObjectEnumerator] ) { statements }
Вот пример для reverseObjectEnumerator в быстром перечислении.
Live Demo
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"string1", @"string2",@"string3",nil]; for(NSString *aString in [array reverseObjectEnumerator]) { NSLog(@"Value: %@",aString); } [pool drain]; return 0; }
Теперь, когда мы скомпилируем и запустим программу, мы получим следующий результат.
2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string3 2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string2 2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string1
Как видно из выходных данных, каждый из объектов в массиве печатается в обратном порядке по сравнению с обычным быстрым перечислением.
Управление памятью Obj-C
Управление памятью является одним из наиболее важных процессов в любом языке программирования. Это процесс, посредством которого память объектов выделяется, когда они требуются, и освобождается, когда они больше не требуются.
Управление памятью объекта – это вопрос производительности; если приложение не освобождает ненужные объекты, его объем памяти увеличивается, а производительность снижается.
Objective-C Методы управления памятью можно разделить на два типа.
- «Ручное удержание-отпускание» или MRR
- «Автоматический подсчет ссылок» или ARC
«Ручное удержание-отпускание» или MRR
В MRR мы явно управляем памятью, отслеживая объекты самостоятельно. Это реализовано с использованием модели, известной как подсчет ссылок, которую NSObject класса Foundation предоставляет в сочетании со средой выполнения.
Единственная разница между MRR и ARC заключается в том, что удержание и разблокирование обрабатываются нами вручную в первом, а в последнем автоматически.
На следующем рисунке представлен пример того, как работает управление памятью в Objective-C.
Жизненный цикл памяти объекта класса A показан на рисунке выше. Как вы можете видеть, счет сохранения отображается под объектом, когда счет сохранения объекта становится равным 0, объект полностью освобождается, и его память освобождается для использования другими объектами.
Объект класса A сначала создается с использованием метода alloc / init, доступного в NSObject. Теперь счет удержания становится 1.
Теперь класс B сохраняет объект класса A, а количество сохраняемых объектов класса A становится равным 2.
Затем класс C делает копию объекта. Теперь он создается как еще один экземпляр класса A с такими же значениями для переменных экземпляра. Здесь счет сохранения равен 1, а не счет хранения исходного объекта. Это представлено пунктирной линией на рисунке.
Скопированный объект высвобождается классом C с использованием метода release, и счет сохранения становится равным 0, и, следовательно, объект уничтожается.
В случае начального объекта класса A, счет удержания равен 2, и его необходимо дважды разблокировать, чтобы уничтожить. Это делается с помощью инструкций выпуска класса A и класса B, которые уменьшают количество сохраняемых данных до 1 и 0 соответственно. Наконец, объект уничтожен.
Основные правила MRR
-
У нас есть любой объект, который мы создаем: мы создаем объект, используя метод, имя которого начинается с «alloc», «new», «copy» или «mutableCopy»
-
Мы можем вступить во владение объектом, используя retain: полученный объект обычно гарантированно остается действительным в методе, в котором он был получен, и этот метод также может безопасно вернуть объект своему вызывающему. Мы используем удержание в двух ситуациях –
-
В реализации метода доступа или метода init, чтобы стать владельцем объекта, мы хотим сохранить его в качестве значения свойства.
-
Для предотвращения признания объекта недействительным в качестве побочного эффекта какой-либо другой операции.
-
-
Когда он нам больше не нужен, мы должны отказаться от права собственности на принадлежащий нам объект: мы отказываемся от права собственности на объект, отправив ему сообщение о выпуске или сообщение об автоматическом выпуске. Таким образом, в терминологии какао отказ от владения объектом обычно называется «высвобождением» объекта.
-
Вы не должны отказываться от владения объектом, который вам не принадлежит: это всего лишь следствие предыдущих правил политики, установленных в явном виде.
У нас есть любой объект, который мы создаем: мы создаем объект, используя метод, имя которого начинается с «alloc», «new», «copy» или «mutableCopy»
Мы можем вступить во владение объектом, используя retain: полученный объект обычно гарантированно остается действительным в методе, в котором он был получен, и этот метод также может безопасно вернуть объект своему вызывающему. Мы используем удержание в двух ситуациях –
В реализации метода доступа или метода init, чтобы стать владельцем объекта, мы хотим сохранить его в качестве значения свойства.
Для предотвращения признания объекта недействительным в качестве побочного эффекта какой-либо другой операции.
Когда он нам больше не нужен, мы должны отказаться от права собственности на принадлежащий нам объект: мы отказываемся от права собственности на объект, отправив ему сообщение о выпуске или сообщение об автоматическом выпуске. Таким образом, в терминологии какао отказ от владения объектом обычно называется «высвобождением» объекта.
Вы не должны отказываться от владения объектом, который вам не принадлежит: это всего лишь следствие предыдущих правил политики, установленных в явном виде.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } - (void)dealloc { NSLog(@"Object deallocated"); [super dealloc]; } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; NSLog(@"Retain Count after initial allocation: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass retain]; NSLog(@"Retain Count after retain: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass release]; NSLog(@"Retain Count after release: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass release]; NSLog(@"SampleClass dealloc will be called before this"); // Should set the object to nil sampleClass = nil; return 0; }
Когда мы скомпилируем вышеуказанную программу, мы получим следующий вывод.
2013-09-28 04:39:52.310 demo[8385] Hello, World! 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after initial allocation: 1 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after retain: 2 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after release: 1 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Object deallocated 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] SampleClass dealloc will be called before this
«Автоматический подсчет ссылок» или ARC
В автоматическом подсчете ссылок или ARC система использует ту же систему подсчета ссылок, что и MRR, но она вставляет соответствующие вызовы метода управления памятью для нас во время компиляции. Мы настоятельно рекомендуем использовать ARC для новых проектов. Если мы используем ARC, обычно нет необходимости понимать основную реализацию, описанную в этом документе, хотя в некоторых ситуациях это может быть полезно. Для получения дополнительной информации о ARC см. Переход к примечаниям к выпуску ARC.
Как уже упоминалось выше, в ARC нам не нужно добавлять методы release и retain, поскольку об этом позаботится компилятор. На самом деле, основной процесс Objective-C все тот же. Он использует операции сохранения и выпуска для внутреннего использования, что облегчает разработчику кодирование, не беспокоясь об этих операциях, что уменьшит как объем написанного кода, так и возможность утечек памяти.
Был еще один принцип, называемый сборкой мусора, который используется в Mac OS-X вместе с MRR, но с момента его устаревания в OS-X Mountain Lion он не обсуждался вместе с MRR. Кроме того, объекты iOS никогда не имели функции сборки мусора. А с ARC также нет необходимости в сборке мусора в OS-X.
Вот простой пример ARC. Обратите внимание, что это не будет работать на онлайн-компиляторе, так как он не поддерживает ARC.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } - (void)dealloc { NSLog(@"Object deallocated"); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ @autoreleasepool { SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; sampleClass = nil; } return 0; }
Когда мы скомпилируем вышеуказанную программу, мы получим следующий вывод.
Objective-C Overview
Objective-C is general-purpose language that is developed on top of C Programming language by adding features of Small Talk programming language making it an object-oriented language. It is primarily used in developing iOS and Mac OS X operating systems as well as its applications.
Initially, Objective-C was developed by NeXT for its NeXTSTEP OS from whom it was taken over by Apple for its iOS and Mac OS X.
Object-Oriented Programming
Fully supports object-oriented programming, including the four pillars of object-oriented development −
- Encapsulation
- Data hiding
- Inheritance
- Polymorphism
Example Code
#import <Foundation/Foundation.h> int main (int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog (@"hello world"); [pool drain]; return 0; }
Foundation Framework
Foundation Framework provides large set of features and they are listed below.
-
It includes a list of extended datatypes like NSArray, NSDictionary, NSSet and so on.
-
It consists of a rich set of functions manipulating files, strings, etc.
-
It provides features for URL handling, utilities like date formatting, data handling, error handling, etc.
Learning Objective-C
The most important thing to do when learning Objective-C is to focus on concepts and not get lost in language technical details.
The purpose of learning a programming language is to become a better programmer; that is, to become more effective at designing and implementing new systems and at maintaining old ones.
Use of Objective-C
Objective-C, as mentioned earlier, is used in iOS and Mac OS X. It has large base of iOS users and largely increasing Mac OS X users. And since Apple focuses on quality first and its wonderful for those who started learning Objective-C.
Objective-C Environment Setup
Local Environment Setup
If you are still willing to set up your environment for Objective-C programming language, you need the following two softwares available on your computer, (a) Text Editor and (b) The GCC Compiler.
Text Editor
This will be used to type your program. Examples of few editors include Windows Notepad, OS Edit command, Brief, Epsilon, EMACS, and vim or vi.
Name and version of text editor can vary on different operating systems. For example, Notepad will be used on Windows, and vim or vi can be used on windows as well as Linux or UNIX.
The files you create with your editor are called source files and contain program source code. The source files for Objective-C programs are typically named with the extension «.m«.
Before starting your programming, make sure you have one text editor in place and you have enough experience to write a computer program, save it in a file, compile it and finally execute it.
The GCC Compiler
The source code written in source file is the human readable source for your program. It needs to be «compiled» to turn into machine language, so that your CPU can actually execute the program as per instructions given.
This GCC compiler will be used to compile your source code into final executable program. I assume you have basic knowledge about a programming language compiler.
GCC compiler is available for free on various platforms and the procedure to set up on various platforms is explained below.
Installation on UNIX/Linux
The initial step is install gcc along with gcc Objective-C package. This is done by −
$ su - $ yum install gcc $ yum install gcc-objc
The next step is to set up package dependencies using following command −
$ yum install make libpng libpng-devel libtiff libtiff-devel libobjc libxml2 libxml2-devel libX11-devel libXt-devel libjpeg libjpeg-devel
In order to get full features of Objective-C, download and install GNUStep. This can be done by downloading the package from http://main.gnustep.org/resources/downloads.php.
Now, we need to switch to the downloaded folder and unpack the file by −
$ tar xvfz gnustep-startup-.tar.gz
Now, we need to switch to the folder gnustep-startup that gets created using −
$ cd gnustep-startup-<version>
Next, we need to configure the build process −
$ ./configure
Then, we can build by −
$ make
We need to finally set up the environment by −
$ . /usr/GNUstep/System/Library/Makefiles/GNUstep.sh
We have a helloWorld.m Objective-C as follows −
#import <Foundation/Foundation.h> int main (int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog (@"hello world"); [pool drain]; return 0; }
Now, we can compile and run a Objective-C file say helloWorld.m by switching to folder containing the file using cd and then using the following steps −
$ gcc `gnustep-config --objc-flags` -L/usr/GNUstep/Local/Library/Libraries -lgnustep-base helloWorld.m -o helloWorld $ ./helloWorld
We can see the following output −
2013-09-07 10:48:39.772 tutorialsPoint[12906] hello world
Installation on Mac OS
If you use Mac OS X, the easiest way to obtain GCC is to download the Xcode development environment from Apple’s web site and follow the simple installation instructions. Once you have Xcode set up, you will be able to use GNU compiler for C/C++.
Xcode is currently available at developer.apple.com/technologies/tools/.
Installation on Windows
In order to run Objective-C program on windows, we need to install MinGW and GNUStep Core. Both are available at https://www.gnu.org/software/gnustep/windows/installer.html.
First, we need to install the MSYS/MinGW System package. Then, we need to install the GNUstep Core package. Both of which provide a windows installer, which is self-explanatory.
Then to use Objective-C and GNUstep by selecting Start -> All Programs -> GNUstep -> Shell
Switch to the folder containing helloWorld.m
We can compile the program by using −
$ gcc `gnustep-config --objc-flags` -L /GNUstep/System/Library/Libraries hello.m -o hello -lgnustep-base -lobjc
We can run the program by using −
./hello.exe
We get the following output −
2013-09-07 10:48:39.772 tutorialsPoint[1200] hello world
Objective-C Program Structure
Before we study basic building blocks of the Objective-C programming language, let us look a bare minimum Objective-C program structure so that we can take it as a reference in upcoming chapters.
Objective-C Hello World Example
A Objective-C program basically consists of the following parts −
- Preprocessor Commands
- Interface
- Implementation
- Method
- Variables
- Statements & Expressions
- Comments
Let us look at a simple code that would print the words «Hello World» −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; return 0; }
Let us look various parts of the above program −
-
The first line of the program #import <Foundation/Foundation.h> is a preprocessor command, which tells a Objective-C compiler to include Foundation.h file before going to actual compilation.
-
The next line @interface SampleClass:NSObject shows how to create an interface. It inherits NSObject, which is the base class of all objects.
-
The next line — (void)sampleMethod; shows how to declare a method.
-
The next line @end marks the end of an interface.
-
The next line @implementation SampleClass shows how to implement the interface SampleClass.
-
The next line — (void)sampleMethod{} shows the implementation of the sampleMethod.
-
The next line @end marks the end of an implementation.
-
The next line int main() is the main function where program execution begins.
-
The next line /*…*/ will be ignored by the compiler and it has been put to add additional comments in the program. So such lines are called comments in the program.
-
The next line NSLog(…) is another function available in Objective-C which causes the message «Hello, World!» to be displayed on the screen.
-
The next line return 0; terminates main()function and returns the value 0.
Compile & Execute Objective-C Program
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2017-10-06 07:48:32.020 demo[65832] Hello, World!
Objective-C Basic Syntax
You have seen a basic structure of Objective-C program, so it will be easy to understand other basic building blocks of the Objective-C programming language.
Tokens in Objective-C
A Objective-C program consists of various tokens and a token is either a keyword, an identifier, a constant, a string literal, or a symbol. For example, the following Objective-C statement consists of six tokens −
NSLog(@"Hello, World! n");
The individual tokens are −
NSLog @ ( "Hello, World! n" ) ;
Semicolons ;
In Objective-C program, the semicolon is a statement terminator. That is, each individual statement must be ended with a semicolon. It indicates the end of one logical entity.
For example, following are two different statements −
NSLog(@"Hello, World! n"); return 0;
Comments
Comments are like helping text in your Objective-C program and they are ignored by the compiler. They start with /* and terminate with the characters */ as shown below −
/* my first program in Objective-C */
You can not have comments with in comments and they do not occur within a string or character literals.
Identifiers
An Objective-C identifier is a name used to identify a variable, function, or any other user-defined item. An identifier starts with a letter A to Z or a to z or an underscore _ followed by zero or more letters, underscores, and digits (0 to 9).
Objective-C does not allow punctuation characters such as @, $, and % within identifiers. Objective-C is a case-sensitive programming language. Thus, Manpower and manpower are two different identifiers in Objective-C. Here are some examples of acceptable identifiers −
mohd zara abc move_name a_123 myname50 _temp j a23b9 retVal
Keywords
The following list shows few of the reserved words in Objective-C. These reserved words may not be used as constant or variable or any other identifier names.
auto | else | long | switch |
break | enum | register | typedef |
case | extern | return | union |
char | float | short | unsigned |
const | for | signed | void |
continue | goto | sizeof | volatile |
default | if | static | while |
do | int | struct | _Packed |
double | protocol | interface | implementation |
NSObject | NSInteger | NSNumber | CGFloat |
property | nonatomic; | retain | strong |
weak | unsafe_unretained; | readwrite | readonly |
Whitespace in Objective-C
A line containing only whitespace, possibly with a comment, is known as a blank line, and an Objective-C compiler totally ignores it.
Whitespace is the term used in Objective-C to describe blanks, tabs, newline characters and comments. Whitespace separates one part of a statement from another and enables the compiler to identify where one element in a statement, such as int, ends and the next element begins. Therefore, in the following statement −
int age;
There must be at least one whitespace character (usually a space) between int and age for the compiler to be able to distinguish them. On the other hand, in the following statement,
fruit = apples + oranges; // get the total fruit
No whitespace characters are necessary between fruit and =, or between = and apples, although you are free to include some if you wish for readability purpose.
Objective-C Data Types
In the Objective-C programming language, data types refer to an extensive system used for declaring variables or functions of different types. The type of a variable determines how much space it occupies in storage and how the bit pattern stored is interpreted.
The types in Objective-C can be classified as follows −
Sr.No. | Types & Description |
---|---|
1 |
Basic Types − They are arithmetic types and consist of the two types: (a) integer types and (b) floating-point types. |
2 |
Enumerated types − They are again arithmetic types and they are used to define variables that can only be assigned certain discrete integer values throughout the program. |
3 |
The type void − The type specifier void indicates that no value is available. |
4 |
Derived types − They include (a) Pointer types, (b) Array types, (c) Structure types, (d) Union types and (e) Function types. |
The array types and structure types are referred to collectively as the aggregate types. The type of a function specifies the type of the function’s return value. We will see basic types in the following section whereas other types will be covered in the upcoming chapters.
Integer Types
Following table gives you details about standard integer types with its storage sizes and value ranges −
Type | Storage size | Value range |
---|---|---|
char | 1 byte | -128 to 127 or 0 to 255 |
unsigned char | 1 byte | 0 to 255 |
signed char | 1 byte | -128 to 127 |
int | 2 or 4 bytes | -32,768 to 32,767 or -2,147,483,648 to 2,147,483,647 |
unsigned int | 2 or 4 bytes | 0 to 65,535 or 0 to 4,294,967,295 |
short | 2 bytes | -32,768 to 32,767 |
unsigned short | 2 bytes | 0 to 65,535 |
long | 4 bytes | -2,147,483,648 to 2,147,483,647 |
unsigned long | 4 bytes | 0 to 4,294,967,295 |
To get the exact size of a type or a variable on a particular platform, you can use the sizeof operator. The expression sizeof(type) yields the storage size of the object or type in bytes. Following is an example to get the size of int type on any machine −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Storage size for int : %d n", sizeof(int)); return 0; }
When you compile and execute the above program, it produces the following result on Linux −
2013-09-07 22:21:39.155 demo[1340] Storage size for int : 4
Floating-Point Types
Following table gives you details about standard float-point types with storage sizes and value ranges and their precision −
Type | Storage size | Value range | Precision |
---|---|---|---|
float | 4 byte | 1.2E-38 to 3.4E+38 | 6 decimal places |
double | 8 byte | 2.3E-308 to 1.7E+308 | 15 decimal places |
long double | 10 byte | 3.4E-4932 to 1.1E+4932 | 19 decimal places |
The header file float.h defines macros that allow you to use these values and other details about the binary representation of real numbers in your programs. Following example will print storage space taken by a float type and its range values −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Storage size for float : %d n", sizeof(float)); return 0; }
When you compile and execute the above program, it produces the following result on Linux −
2013-09-07 22:22:21.729 demo[3927] Storage size for float : 4
The void Type
The void type specifies that no value is available. It is used in three kinds of situations −
Sr.No. | Types and Description |
---|---|
1 | Function returns as void
There are various functions in Objective-C which do not return value or you can say they return void. A function with no return value has the return type as void. For example, void exit (int status); |
2 | Function arguments as void
There are various functions in Objective-C which do not accept any parameter. A function with no parameter can accept as a void. For example, int rand(void); |
The void type may not be understood to you at this point, so let us proceed and we will cover these concepts in upcoming chapters.
Objective-C Variables
A variable is nothing but a name given to a storage area that our programs can manipulate. Each variable in Objective-C has a specific type, which determines the size and layout of the variable’s memory; the range of values that can be stored within that memory; and the set of operations that can be applied to the variable.
The name of a variable can be composed of letters, digits, and the underscore character. It must begin with either a letter or an underscore. Upper and lowercase letters are distinct because Objective-C is case-sensitive. Based on the basic types explained in previous chapter, there will be the following basic variable types −
Sr.No. | Type & Description |
---|---|
1 |
char Typically a single octet (one byte). This is an integer type. |
2 |
int The most natural size of integer for the machine. |
3 |
float A single-precision floating point value. |
4 |
double A double-precision floating point value. |
5 |
void Represents the absence of type. |
Objective-C programming language also allows to define various other types of variables, which we will cover in subsequent chapters like Enumeration, Pointer, Array, Structure, Union, etc. For this chapter, let us study only basic variable types.
Variable Definition in Objective-C
A variable definition means to tell the compiler where and how much to create the storage for the variable. A variable definition specifies a data type and contains a list of one or more variables of that type as follows −
type variable_list;
Here, type must be a valid Objective-C data type including char, w_char, int, float, double, bool or any user-defined object, etc., and variable_list may consist of one or more identifier names separated by commas. Some valid declarations are shown here −
int i, j, k; char c, ch; float f, salary; double d;
The line int i, j, k; both declares and defines the variables i, j and k; which instructs the compiler to create variables named i, j and k of type int.
Variables can be initialized (assigned an initial value) in their declaration. The initializer consists of an equal sign followed by a constant expression as follows −
type variable_name = value;
Some examples are −
extern int d = 3, f = 5; // declaration of d and f. int d = 3, f = 5; // definition and initializing d and f. byte z = 22; // definition and initializes z. char x = 'x'; // the variable x has the value 'x'.
For definition without an initializer: variables with static storage duration are implicitly initialized with NULL (all bytes have the value 0); the initial value of all other variables is undefined.
Variable Declaration in Objective-C
A variable declaration provides assurance to the compiler that there is one variable existing with the given type and name so that compiler proceed for further compilation without needing complete detail about the variable. A variable declaration has its meaning at the time of compilation only, compiler needs actual variable declaration at the time of linking of the program.
A variable declaration is useful when you are using multiple files and you define your variable in one of the files, which will be available at the time of linking of the program. You will use extern keyword to declare a variable at any place. Though you can declare a variable multiple times in your Objective-C program but it can be defined only once in a file, a function or a block of code.
Example
Try the following example, where variables have been declared at the top, but they have been defined and initialized inside the main function −
#import <Foundation/Foundation.h> // Variable declaration: extern int a, b; extern int c; extern float f; int main () { /* variable definition: */ int a, b; int c; float f; /* actual initialization */ a = 10; b = 20; c = a + b; NSLog(@"value of c : %d n", c); f = 70.0/3.0; NSLog(@"value of f : %f n", f); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-07 22:43:31.695 demo[14019] value of c : 30 2013-09-07 22:43:31.695 demo[14019] value of f : 23.333334
Same concept applies on function declaration where you provide a function name at the time of its declaration and its actual definition can be given anywhere else. In the following example, it’s explained using C function and as you know Objective-C supports C style functions also −
// function declaration int func(); int main() { // function call int i = func(); } // function definition int func() { return 0; }
Lvalues and Rvalues in Objective-C
There are two kinds of expressions in Objective-C −
-
lvalue − Expressions that refer to a memory location is called «lvalue» expression. An lvalue may appear as either the left-hand or right-hand side of an assignment.
-
rvalue − The term rvalue refers to a data value that is stored at some address in memory. An rvalue is an expression that cannot have a value assigned to it which means an rvalue may appear on the right- but not left-hand side of an assignment.
Variables are lvalues and so may appear on the left-hand side of an assignment. Numeric literals are rvalues and so may not be assigned and can not appear on the left-hand side. Following is a valid statement −
int g = 20;
But following is not a valid statement and would generate compile-time error −
10 = 20;
Objective-C Constants
The constants refer to fixed values that the program may not alter during its execution. These fixed values are also called literals.
Constants can be of any of the basic data types like an integer constant, a floating constant, a character constant, or a string literal. There are also enumeration constants as well.
The constants are treated just like regular variables except that their values cannot be modified after their definition.
Integer literals
An integer literal can be a decimal, octal, or hexadecimal constant. A prefix specifies the base or radix: 0x or 0X for hexadecimal, 0 for octal, and nothing for decimal.
An integer literal can also have a suffix that is a combination of U and L, for unsigned and long, respectively. The suffix can be uppercase or lowercase and can be in any order.
Here are some examples of integer literals −
212 /* Legal */ 215u /* Legal */ 0xFeeL /* Legal */ 078 /* Illegal: 8 is not an octal digit */ 032UU /* Illegal: cannot repeat a suffix */
Following are other examples of various types of Integer literals −
85 /* decimal */ 0213 /* octal */ 0x4b /* hexadecimal */ 30 /* int */ 30u /* unsigned int */ 30l /* long */ 30ul /* unsigned long */
Floating-point literals
A floating-point literal has an integer part, a decimal point, a fractional part, and an exponent part. You can represent floating point literals either in decimal form or exponential form.
While representing using decimal form, you must include the decimal point, the exponent, or both and while representing using exponential form, you must include the integer part, the fractional part, or both. The signed exponent is introduced by e or E.
Here are some examples of floating-point literals −
3.14159 /* Legal */ 314159E-5L /* Legal */ 510E /* Illegal: incomplete exponent */ 210f /* Illegal: no decimal or exponent */ .e55 /* Illegal: missing integer or fraction */
Character constants
Character literals are enclosed in single quotes e.g., ‘x’ and can be stored in a simple variable of char type.
A character literal can be a plain character (e.g., ‘x’), an escape sequence (e.g., ‘t’), or a universal character (e.g., ‘u02C0’).
There are certain characters in C when they are proceeded by a backslash they will have special meaning and they are used to represent like newline (n) or tab (t). Here, you have a list of some of such escape sequence codes −
Escape sequence | Meaning |
---|---|
\ | character |
‘ | ‘ character |
« | » character |
? | ? character |
a | Alert or bell |
b | Backspace |
f | Form feed |
n | Newline |
r | Carriage return |
t | Horizontal tab |
v | Vertical tab |
ooo | Octal number of one to three digits |
xhh . . . | Hexadecimal number of one or more digits |
Following is the example to show few escape sequence characters −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"HellotWorldnn"); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-07 22:17:17.923 demo[17871] Hello World
String literals
String literals or constants are enclosed in double quotes «». A string contains characters that are similar to character literals: plain characters, escape sequences, and universal characters.
You can break a long line into multiple lines using string literals and separating them using whitespaces.
Here are some examples of string literals. All the three forms are identical strings.
"hello, dear" "hello, dear" "hello, " "d" "ear"
Defining Constants
There are two simple ways in C to define constants −
-
Using #define preprocessor.
-
Using const keyword.
The #define Preprocessor
Following is the form to use #define preprocessor to define a constant −
#define identifier value
Following example explains it in detail −
#import <Foundation/Foundation.h> #define LENGTH 10 #define WIDTH 5 #define NEWLINE 'n' int main() { int area; area = LENGTH * WIDTH; NSLog(@"value of area : %d", area); NSLog(@"%c", NEWLINE); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-07 22:18:16.637 demo[21460] value of area : 50 2013-09-07 22:18:16.638 demo[21460]
The const Keyword
You can use const prefix to declare constants with a specific type as follows −
const type variable = value;
Following example explains it in detail −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { const int LENGTH = 10; const int WIDTH = 5; const char NEWLINE = 'n'; int area; area = LENGTH * WIDTH; NSLog(@"value of area : %d", area); NSLog(@"%c", NEWLINE); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-07 22:19:24.780 demo[25621] value of area : 50 2013-09-07 22:19:24.781 demo[25621]
Note that it is a good programming practice to define constants in CAPITALS.
Objective-C Operators
An operator is a symbol that tells the compiler to perform specific mathematical or logical manipulations. Objective-C language is rich in built-in operators and provides following types of operators −
- Arithmetic Operators
- Relational Operators
- Logical Operators
- Bitwise Operators
- Assignment Operators
- Misc Operators
This tutorial will explain the arithmetic, relational, logical, bitwise, assignment and other operators one by one.
Arithmetic Operators
Following table shows all the arithmetic operators supported by Objective-C language. Assume variable A holds 10 and variable B holds 20, then −
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
+ | Adds two operands | A + B will give 30 |
— | Subtracts second operand from the first | A — B will give -10 |
* | Multiplies both operands | A * B will give 200 |
/ | Divides numerator by denominator | B / A will give 2 |
% | Modulus Operator and remainder of after an integer division | B % A will give 0 |
++ | Increment operator increases integer value by one | A++ will give 11 |
— | Decrement operator decreases integer value by one | A— will give 9 |
Relational Operators
Following table shows all the relational operators supported by Objective-C language. Assume variable A holds 10 and variable B holds 20, then −
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
== | Checks if the values of two operands are equal or not; if yes, then condition becomes true. | (A == B) is not true. |
!= | Checks if the values of two operands are equal or not; if values are not equal, then condition becomes true. | (A != B) is true. |
> | Checks if the value of left operand is greater than the value of right operand; if yes, then condition becomes true. | (A > B) is not true. |
< | Checks if the value of left operand is less than the value of right operand; if yes, then condition becomes true. | (A < B) is true. |
>= | Checks if the value of left operand is greater than or equal to the value of right operand; if yes, then condition becomes true. | (A >= B) is not true. |
<= | Checks if the value of left operand is less than or equal to the value of right operand; if yes, then condition becomes true. | (A <= B) is true. |
Logical Operators
Following table shows all the logical operators supported by Objective-C language. Assume variable A holds 1 and variable B holds 0, then −
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
&& | Called Logical AND operator. If both the operands are non zero then condition becomes true. | (A && B) is false. |
|| | Called Logical OR Operator. If any of the two operands is non zero then condition becomes true. | (A || B) is true. |
! | Called Logical NOT Operator. Use to reverses the logical state of its operand. If a condition is true, then Logical NOT operator will make false. | !(A && B) is true. |
Bitwise Operators
Bitwise operator works on bits and perform bit by bit operation. The truth tables for &, |, and ^ are as follows −
p | q | p & q | p | q | p ^ q |
---|---|---|---|---|
0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
0 | 1 | 0 | 1 | 1 |
1 | 1 | 1 | 1 | 0 |
1 | 0 | 0 | 1 | 1 |
Assume if A = 60; and B = 13; now in binary format they will be as follows −
A = 0011 1100
B = 0000 1101
——————
A&B = 0000 1100
A|B = 0011 1101
A^B = 0011 0001
~A = 1100 0011
The Bitwise operators supported by Objective-C language are listed in the following table. Assume variable A holds 60 and variable B holds 13 then −
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
& | Binary AND Operator copies a bit to the result if it exists in both operands. | (A & B) will give 12, which is 0000 1100 |
| | Binary OR Operator copies a bit if it exists in either operand. | (A | B) will give 61, which is 0011 1101 |
^ | Binary XOR Operator copies the bit if it is set in one operand but not both. | (A ^ B) will give 49, which is 0011 0001 |
~ | Binary Ones Complement Operator is unary and has the effect of ‘flipping’ bits. | (~A ) will give -61, which is 1100 0011 in 2’s complement form. |
<< | Binary Left Shift Operator. The left operands value is moved left by the number of bits specified by the right operand. | A << 2 will give 240, which is 1111 0000 |
>> | Binary Right Shift Operator. The left operands value is moved right by the number of bits specified by the right operand. | A >> 2 will give 15, which is 0000 1111 |
Assignment Operators
There are following assignment operators supported by Objective-C language −
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
= | Simple assignment operator, Assigns values from right side operands to left side operand | C = A + B will assign value of A + B into C |
+= | Add AND assignment operator, It adds right operand to the left operand and assigns the result to left operand | C += A is equivalent to C = C + A |
-= | Subtract AND assignment operator, It subtracts right operand from the left operand and assigns the result to left operand | C -= A is equivalent to C = C — A |
*= | Multiply AND assignment operator, It multiplies right operand with the left operand and assigns the result to left operand | C *= A is equivalent to C = C * A |
/= | Divide AND assignment operator, It divides left operand with the right operand and assigns the result to left operand | C /= A is equivalent to C = C / A |
%= | Modulus AND assignment operator, It takes modulus using two operands and assigns the result to left operand | C %= A is equivalent to C = C % A |
<<= | Left shift AND assignment operator | C <<= 2 is same as C = C << 2 |
>>= | Right shift AND assignment operator | C >>= 2 is same as C = C >> 2 |
&= | Bitwise AND assignment operator | C &= 2 is same as C = C & 2 |
^= | bitwise exclusive OR and assignment operator | C ^= 2 is same as C = C ^ 2 |
|= | bitwise inclusive OR and assignment operator | C |= 2 is same as C = C | 2 |
Misc Operators ↦ sizeof & ternary
There are few other important operators including sizeof and ? : supported by Objective-C Language.
Show Examples
Operator | Description | Example |
---|---|---|
sizeof() | Returns the size of an variable. | sizeof(a), where a is integer, will return 4. |
& | Returns the address of an variable. | &a; will give actual address of the variable. |
* | Pointer to a variable. | *a; will pointer to a variable. |
? : | Conditional Expression | If Condition is true ? Then value X : Otherwise value Y |
Operators Precedence in Objective-C
Operator precedence determines the grouping of terms in an expression. This affects how an expression is evaluated. Certain operators have higher precedence than others; for example, the multiplication operator has higher precedence than the addition operator −
For example, x = 7 + 3 * 2; here, x is assigned 13, not 20 because operator * has higher precedence than +, so it first gets multiplied with 3*2 and then adds into 7.
Here, operators with the highest precedence appear at the top of the table, those with the lowest appear at the bottom. Within an expression, higher precedence operators will be evaluated first.
Category | Operator | Associativity |
---|---|---|
Postfix | () [] -> . ++ — — | Left to right |
Unary | + — ! ~ ++ — — (type)* & sizeof | Right to left |
Multiplicative | * / % | Left to right |
Additive | + — | Left to right |
Shift | << >> | Left to right |
Relational | < <= > >= | Left to right |
Equality | == != | Left to right |
Bitwise XOR | ^ | Left to right |
Bitwise OR | | | Left to right |
Logical AND | && | Left to right |
Logical OR | || | Left to right |
Conditional | ?: | Right to left |
Assignment | = += -= *= /= %=>>= <<= &= ^= |= | Right to left |
Comma | , | Left to right |
Objective-C Loops
There may be a situation, when you need to execute a block of code several number of times. In general, statements are executed sequentially: The first statement in a function is executed first, followed by the second, and so on.
Programming languages provide various control structures that allow for more complicated execution paths.
A loop statement allows us to execute a statement or group of statements multiple times and following is the general form of a loop statement in most of the programming languages −
Objective-C programming language provides the following types of loop to handle looping requirements. Click the following links to check their details.
Sr.No. | Loop Type & Description |
---|---|
1 | while loop
Repeats a statement or group of statements while a given condition is true. It tests the condition before executing the loop body. |
2 | for loop
Execute a sequence of statements multiple times and abbreviates the code that manages the loop variable. |
3 | do…while loop
Like a while statement, except that it tests the condition at the end of the loop body. |
4 | nested loops
You can use one or more loops inside any another while, for or do..while loop. |
Loop Control Statements
Loop control statements change execution from its normal sequence. When execution leaves a scope, all automatic objects that were created in that scope are destroyed.
Objective-C supports the following control statements. Click the following links to check their details.
Sr.No. | Control Statement & Description |
---|---|
1 | break statement
Terminates the loop or switch statement and transfers execution to the statement immediately following the loop or switch. |
2 | continue statement
Causes the loop to skip the remainder of its body and immediately retest its condition prior to reiterating. |
The Infinite Loop
A loop becomes infinite loop if a condition never becomes false. The for loop is traditionally used for this purpose. Since none of the three expressions that form the for loop are required, you can make an endless loop by leaving the conditional expression empty.
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { for( ; ; ) { NSLog(@"This loop will run forever.n"); } return 0; }
When the conditional expression is absent, it is assumed to be true. You may have an initialization and increment expression, but Objective-C programmers more commonly use the for(;;) construct to signify an infinite loop.
Objective-C Decision Making
Decision making structures require that the programmer specify one or more conditions to be evaluated or tested by the program, along with a statement or statements to be executed if the condition is determined to be true, and optionally, other statements to be executed if the condition is determined to be false.
Following is the general form of a typical decision making structure found in most of the programming languages −
Objective-C programming language assumes any non-zero and non-null values as true, and if it is either zero or null, then it is assumed as false value.
Objective-C programming language provides following types of decision making statements. Click the following links to check their details −
Sr.No. | Statement & Description |
---|---|
1 | if statement
An if statement consists of a boolean expression followed by one or more statements. |
2 | if…else statement
An if statement can be followed by an optional else statement, which executes when the boolean expression is false. |
3 | nested if statements
You can use one if or else if statement inside another if or else if statement(s). |
4 | switch statement
A switch statement allows a variable to be tested for equality against a list of values. |
5 | nested switch statements
You can use one switch statement inside another switch statement(s). |
The ? : Operator
We have covered conditional operator ? : in previous chapter which can be used to replace if…else statements. It has the following general form −
Exp1 ? Exp2 : Exp3;
Where Exp1, Exp2, and Exp3 are expressions. Notice the use and placement of the colon.
The value of a ? expression is determined like this: Exp1 is evaluated. If it is true, then Exp2 is evaluated and becomes the value of the entire ? expression. If Exp1 is false, then Exp3 is evaluated and its value becomes the value of the expression.
Objective-C Functions
A function is a group of statements that together perform a task. Every Objective-C program has one C function, which is main(), and all of the most trivial programs can define additional functions.
You can divide up your code into separate functions. How you divide up your code among different functions is up to you, but logically the division usually is so each function performs a specific task.
A function declaration tells the compiler about a function’s name, return type, and parameters. A function definition provides the actual body of the function.
Basically in Objective-C, we call the function as method.
The Objective-C foundation framework provides numerous built-in methods that your program can call. For example, method appendString() to append string to another string.
A method is known with various names like a function or a sub-routine or a procedure, etc.
Defining a Method
The general form of a method definition in Objective-C programming language is as follows −
- (return_type) method_name:( argumentType1 )argumentName1 joiningArgument2:( argumentType2 )argumentName2 ... joiningArgumentn:( argumentTypen )argumentNamen { body of the function }
A method definition in Objective-C programming language consists of a method header and a method body. Here are all the parts of a method −
-
Return Type − A method may return a value. The return_type is the data type of the value the function returns. Some methods perform the desired operations without returning a value. In this case, the return_type is the keyword void.
-
Method Name − This is the actual name of the method. The method name and the parameter list together constitute the method signature.
-
Arguments − A argument is like a placeholder. When a function is invoked, you pass a value to the argument. This value is referred to as actual parameter or argument. The parameter list refers to the type, order, and number of the arguments of a method. Arguments are optional; that is, a method may contain no argument.
-
Joining Argument − A joining argument is to make it easier to read and to make it clear while calling it.
-
Method Body − The method body contains a collection of statements that define what the method does.
Example
Following is the source code for a method called max(). This method takes two parameters num1 and num2 and returns the maximum between the two −
/* function returning the max between two numbers */ - (int) max:(int) num1 secondNumber:(int) num2 { /* local variable declaration */ int result; if (num1 > num2) { result = num1; } else { result = num2; } return result; }
Method Declarations
A method declaration tells the compiler about a function name and how to call the method. The actual body of the function can be defined separately.
A method declaration has the following parts −
- (return_type) function_name:( argumentType1 )argumentName1 joiningArgument2:( argumentType2 )argumentName2 ... joiningArgumentn:( argumentTypen )argumentNamen;
For the above-defined function max(), following is the method declaration −
-(int) max:(int)num1 andNum2:(int)num2;
Method declaration is required when you define a method in one source file and you call that method in another file. In such case you should declare the function at the top of the file calling the function.
Calling a method
While creating a Objective-C method, you give a definition of what the function has to do. To use a method, you will have to call that function to perform the defined task.
When a program calls a function, program control is transferred to the called method. A called method performs defined task, and when its return statement is executed or when its function-ending closing brace is reached, it returns program control back to the main program.
To call a method, you simply need to pass the required parameters along with method name, and if method returns a value, then you can store returned value. For example −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject /* method declaration */ - (int)max:(int)num1 andNum2:(int)num2; @end @implementation SampleClass /* method returning the max between two numbers */ - (int)max:(int)num1 andNum2:(int)num2 { /* local variable declaration */ int result; if (num1 > num2) { result = num1; } else { result = num2; } return result; } @end int main () { /* local variable definition */ int a = 100; int b = 200; int ret; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* calling a method to get max value */ ret = [sampleClass max:a andNum2:b]; NSLog(@"Max value is : %dn", ret ); return 0; }
I kept max() function along with main() function and complied the source code. While running final executable, it would produce the following result −
2013-09-07 22:28:45.912 demo[26080] Max value is : 200
Function Arguments
If a function is to use arguments, it must declare variables that accept the values of the arguments. These variables are called the formal parameters of the function.
The formal parameters behave like other local variables inside the function and are created upon entry into the function and destroyed upon exit.
While calling a function, there are two ways that arguments can be passed to a function −
Sr.No. | Call Type & Description |
---|---|
1 | Call by value
This method copies the actual value of an argument into the formal parameter of the function. In this case, changes made to the parameter inside the function have no effect on the argument. |
2 | Call by reference
This method copies the address of an argument into the formal parameter. Inside the function, the address is used to access the actual argument used in the call. This means that changes made to the parameter affect the argument. |
By default, Objective-C uses call by value to pass arguments. In general, this means that code within a function cannot alter the arguments used to call the function, and above-mentioned example while calling max() function used the same method.
Objective-C Blocks
An Objective-C class defines an object that combines data with related behavior. Sometimes, it makes sense just to represent a single task or unit of behavior, rather than a collection of methods.
Blocks are a language-level feature added to C, Objective-C and C++ which allow you to create distinct segments of code that can be passed around to methods or functions as if they were values. Blocks are Objective-C objects which means they can be added to collections like NSArray or NSDictionary. They also have the ability to capture values from the enclosing scope, making them similar to closures or lambdas in other programming languages
Simple Block declaration syntax
returntype (^blockName)(argumentType);
Simple block implementation
returntype (^blockName)(argumentType)= ^{ };
Here is a simple example
void (^simpleBlock)(void) = ^{ NSLog(@"This is a block"); };
We can invoke the block using
simpleBlock();
Blocks Take Arguments and Return Values
Blocks can also take arguments and return values just like methods and functions.
Here is a simple example to implement and invoke a block with arguments and return values.
double (^multiplyTwoValues)(double, double) = ^(double firstValue, double secondValue) { return firstValue * secondValue; }; double result = multiplyTwoValues(2,4); NSLog(@"The result is %f", result);
Blocks using type definitions
Here is a simple example using typedef in block. Please note this sample doesn’t work on the online compiler for now. Use XCode to run the same.
#import <Foundation/Foundation.h> typedef void (^CompletionBlock)(); @interface SampleClass:NSObject - (void)performActionWithCompletion:(CompletionBlock)completionBlock; @end @implementation SampleClass - (void)performActionWithCompletion:(CompletionBlock)completionBlock { NSLog(@"Action Performed"); completionBlock(); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass performActionWithCompletion:^{ NSLog(@"Completion is called to intimate action is performed."); }]; return 0; }
Let us compile and execute it, it will produce the following result −
2013-09-10 08:13:57.155 demo[284:303] Action Performed 2013-09-10 08:13:57.157 demo[284:303] Completion is called to intimate action is performed.
Blocks are used more in iOS applications and Mac OS X. So its more important to understand the usage of blocks.
Objective-C Numbers
In Objective-C programming language, in order to save the basic data types like int, float, bool in object form,
Objective-C provides a range of methods to work with NSNumber and important ones are listed in following table.
Sr.No. | Method & Description |
---|---|
1 |
+ (NSNumber *)numberWithBool:(BOOL)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as a BOOL. |
2 |
+ (NSNumber *)numberWithChar:(char)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as a signed char. |
3 |
+ (NSNumber *)numberWithDouble:(double)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as a double. |
4 |
+ (NSNumber *)numberWithFloat:(float)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as a float. |
5 |
+ (NSNumber *)numberWithInt:(int)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as a signed int. |
6 |
+ (NSNumber *)numberWithInteger:(NSInteger)value Creates and returns an NSNumber object containing a given value, treating it as an NSInteger. |
7 |
— (BOOL)boolValue Returns the receiver’s value as a BOOL. |
8 |
— (char)charValue Returns the receiver’s value as a char. |
9 |
— (double)doubleValue Returns the receiver’s value as a double. |
10 |
— (float)floatValue Returns the receiver’s value as a float. |
11 |
— (NSInteger)integerValue Returns the receiver’s value as an NSInteger. |
12 |
— (int)intValue Returns the receiver’s value as an int. |
13 |
— (NSString *)stringValue Returns the receiver’s value as a human-readable string. |
Here is a simple example for using NSNumber which multiplies two numbers and returns the product.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (NSNumber *)multiplyA:(NSNumber *)a withB:(NSNumber *)b; @end @implementation SampleClass - (NSNumber *)multiplyA:(NSNumber *)a withB:(NSNumber *)b { float number1 = [a floatValue]; float number2 = [b floatValue]; float product = number1 * number2; NSNumber *result = [NSNumber numberWithFloat:product]; return result; } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; NSNumber *a = [NSNumber numberWithFloat:10.5]; NSNumber *b = [NSNumber numberWithFloat:10.0]; NSNumber *result = [sampleClass multiplyA:a withB:b]; NSString *resultString = [result stringValue]; NSLog(@"The product is %@",resultString); [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-14 18:53:40.575 demo[16787] The product is 105
Objective-C Arrays
Objective-C programming language provides a data structure called the array, which can store a fixed-size sequential collection of elements of the same type. An array is used to store a collection of data, but it is often more useful to think of an array as a collection of variables of the same type.
Instead of declaring individual variables, such as number0, number1, …, and number99, you declare one array variable such as numbers and use numbers[0], numbers[1], and …, numbers[99] to represent individual variables. A specific element in an array is accessed by an index.
All arrays consist of contiguous memory locations. The lowest address corresponds to the first element and the highest address to the last element.
Declaring Arrays
To declare an array in Objective-C, a programmer specifies the type of the elements and the number of elements required by an array as follows −
type arrayName [ arraySize ];
This is called a single-dimensional array. The arraySize must be an integer constant greater than zero and type can be any valid Objective-C data type. For example, to declare a 10-element array called balance of type double, use this statement −
double balance[10];
Now, balance is a variable array, which is sufficient to hold up to 10 double numbers.
Initializing Arrays
You can initialize an array in Objective-C either one by one or using a single statement as follows −
double balance[5] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
The number of values between braces { } can not be larger than the number of elements that we declare for the array between square brackets [ ]. Following is an example to assign a single element of the array −
If you omit the size of the array, an array just big enough to hold the initialization is created. Therefore, if you write −
double balance[] = {1000.0, 2.0, 3.4, 17.0, 50.0};
You will create exactly the same array as you did in the previous example.
balance[4] = 50.0;
The above statement assigns element number 5th in the array a value of 50.0. Array with 4th index will be 5th, i.e., last element because all arrays have 0 as the index of their first element which is also called base index. Following is the pictorial representation of the same array we discussed above −
Accessing Array Elements
An element is accessed by indexing the array name. This is done by placing the index of the element within square brackets after the name of the array. For example −
double salary = balance[9];
The above statement will take 10th element from the array and assign the value to salary variable. Following is an example, which will use all the above mentioned three concepts viz. declaration, assignment and accessing arrays −
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int n[ 10 ]; /* n is an array of 10 integers */ int i,j; /* initialize elements of array n to 0 */ for ( i = 0; i < 10; i++ ) { n[ i ] = i + 100; /* set element at location i to i + 100 */ } /* output each array element's value */ for (j = 0; j < 10; j++ ) { NSLog(@"Element[%d] = %dn", j, n[j] ); } return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[0] = 100 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[1] = 101 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[2] = 102 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[3] = 103 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[4] = 104 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[5] = 105 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[6] = 106 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[7] = 107 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[8] = 108 2013-09-14 01:24:06.669 demo[16508] Element[9] = 109
Objective-C Arrays in Detail
Arrays are important to Objective-C and need lots of more details. There are following few important concepts related to array which should be clear to a Objective-C programmer −
Sr.No. | Concept & Description |
---|---|
1 | Multi-dimensional arrays
Objective-C supports multidimensional arrays. The simplest form of the multidimensional array is the two-dimensional array. |
2 | Passing arrays to functions
You can pass to the function a pointer to an array by specifying the array’s name without an index. |
3 | Return array from a function
Objective-C allows a function to return an array. |
4 | Pointer to an array
You can generate a pointer to the first element of an array by simply specifying the array name, without any index. |
Objective-C Pointers
Pointers in Objective-C are easy and fun to learn. Some Objective-C programming tasks are performed more easily with pointers, and other tasks, such as dynamic memory allocation, cannot be performed without using pointers. So it becomes necessary to learn pointers to become a perfect Objective-C programmer. Let’s start learning them in simple and easy steps.
As you know, every variable is a memory location and every memory location has its address defined which can be accessed using ampersand (&) operator, which denotes an address in memory. Consider the following example, which will print the address of the variables defined −
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int var1; char var2[10]; NSLog(@"Address of var1 variable: %xn", &var1 ); NSLog(@"Address of var2 variable: %xn", &var2 ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the result something as follows −
2013-09-13 03:18:45.727 demo[17552] Address of var1 variable: 1c0843fc 2013-09-13 03:18:45.728 demo[17552] Address of var2 variable: 1c0843f0
So, you understood what is memory address and how to access it, so base of the concept is over. Now let us see what is a pointer.
What Are Pointers?
A pointer is a variable whose value is the address of another variable, i.e., direct address of the memory location. Like any variable or constant, you must declare a pointer before you can use it to store any variable address. The general form of a pointer variable declaration is −
type *var-name;
Here, type is the pointer’s base type; it must be a valid Objective-C data type and var-name is the name of the pointer variable. The asterisk * you used to declare a pointer is the same asterisk that you use for multiplication. However, in this statement the asterisk is being used to designate a variable as a pointer. Following are the valid pointer declaration −
int *ip; /* pointer to an integer */ double *dp; /* pointer to a double */ float *fp; /* pointer to a float */ char *ch /* pointer to a character */
The actual data type of the value of all pointers, whether integer, float, character, or otherwise, is the same, a long hexadecimal number that represents a memory address. The only difference between pointers of different data types is the data type of the variable or constant that the pointer points to.
How to use Pointers?
There are few important operations, which we will do with the help of pointers very frequently. (a) we define a pointer variable, (b) assign the address of a variable to a pointer, and (c) finally access the value at the address available in the pointer variable. This is done by using unary operator * that returns the value of the variable located at the address specified by its operand. Following example makes use of these operations −
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int var = 20; /* actual variable declaration */ int *ip; /* pointer variable declaration */ ip = &var; /* store address of var in pointer variable*/ NSLog(@"Address of var variable: %xn", &var ); /* address stored in pointer variable */ NSLog(@"Address stored in ip variable: %xn", ip ); /* access the value using the pointer */ NSLog(@"Value of *ip variable: %dn", *ip ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the result something as follows −
2013-09-13 03:20:21.873 demo[24179] Address of var variable: 337ed41c 2013-09-13 03:20:21.873 demo[24179] Address stored in ip variable: 337ed41c 2013-09-13 03:20:21.874 demo[24179] Value of *ip variable: 20
NULL Pointers in Objective-C
It is always a good practice to assign a NULL value to a pointer variable in case you do not have exact address to be assigned. This is done at the time of variable declaration. A pointer that is assigned NULL is called a null pointer.
The NULL pointer is a constant with a value of zero defined in several standard libraries. Consider the following program −
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { int *ptr = NULL; NSLog(@"The value of ptr is : %xn", ptr ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-13 03:21:19.447 demo[28027] The value of ptr is : 0
On most of the operating systems, programs are not permitted to access memory at address 0 because that memory is reserved by the operating system. However, the memory address 0 has special significance; it signals that the pointer is not intended to point to an accessible memory location. But by convention, if a pointer contains the null (zero) value, it is assumed to point to nothing.
To check for a null pointer, you can use an if statement as follows −
if(ptr) /* succeeds if p is not null */ if(!ptr) /* succeeds if p is null */
Objective-C Pointers in Detail
Pointers have many but easy concepts and they are very important to Objective-C programming. There are following few important pointer concepts, which should be clear to a Objective-C programmer −
Sr.No. | Concept & Description |
---|---|
1 | Objective-C — Pointer arithmetic
There are four arithmetic operators that can be used on pointers: ++, —, +, — |
2 | Objective-C — Array of pointers
You can define arrays to hold a number of pointers. |
3 | Objective-C — Pointer to pointer
Objective-C allows you to have pointer on a pointer and so on. |
4 | Passing pointers to functions in Objective-C
Passing an argument by reference or by address both enable the passed argument to be changed in the calling function by the called function. |
5 | Return pointer from functions in Objective-C
Objective-C allows a function to return a pointer to local variable, static variable and dynamically allocated memory as well. |
Objective-C Strings
The string in Objective-C programming language is represented using NSString and its subclass NSMutableString provides several ways for creating string objects. The simplest way to create a string object is to use the Objective-C @»…» construct −
NSString *greeting = @"Hello";
A simple example for creating and printing a string is shown below.
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { NSString *greeting = @"Hello"; NSLog(@"Greeting message: %@n", greeting ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces result something as follows −
2013-09-11 01:21:39.922 demo[23926] Greeting message: Hello
Objective-C supports a wide range of methods for manipulate strings −
Sr.No. | Method & Purpose |
---|---|
1 |
— (NSString *)capitalizedString; Returns a capitalized representation of the receiver. |
2 |
— (unichar)characterAtIndex:(NSUInteger)index; Returns the character at a given array position. |
3 |
— (double)doubleValue; Returns the floating-point value of the receiver’s text as a double. |
4 |
— (float)floatValue; Returns the floating-point value of the receiver’s text as a float. |
5 |
— (BOOL)hasPrefix:(NSString *)aString; Returns a Boolean value that indicates whether a given string matches the beginning characters of the receiver. |
6 |
— (BOOL)hasSuffix:(NSString *)aString; Returns a Boolean value that indicates whether a given string matches the ending characters of the receiver. |
7 |
— (id)initWithFormat:(NSString *)format …; Returns an NSString object initialized by using a given format string as a template into which the remaining argument values are substituted. |
8 |
— (NSInteger)integerValue; Returns the NSInteger value of the receiver’s text. |
9 |
— (BOOL)isEqualToString:(NSString *)aString; Returns a Boolean value that indicates whether a given string is equal to the receiver using a literal Unicode-based comparison. |
10 |
— (NSUInteger)length; Returns the number of Unicode characters in the receiver. |
11 |
— (NSString *)lowercaseString; Returns lowercased representation of the receiver. |
12 |
— (NSRange)rangeOfString:(NSString *)aString; Finds and returns the range of the first occurrence of a given string within the receiver. |
13 |
— (NSString *)stringByAppendingFormat:(NSString *)format …; Returns a string made by appending to the receiver a string constructed from a given format string and the following arguments. |
14 |
— (NSString *)stringByTrimmingCharactersInSet:(NSCharacterSet *)set; Returns a new string made by removing from both ends of the receiver characters contained in a given character set. |
15 |
— (NSString *)substringFromIndex:(NSUInteger)anIndex; Returns a new string containing the characters of the receiver from the one at a given index to the end. |
Following example makes use of few of the above-mentioned functions −
#import <Foundation/Foundation.h> int main () { NSString *str1 = @"Hello"; NSString *str2 = @"World"; NSString *str3; int len ; NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; /* uppercase string */ str3 = [str2 uppercaseString]; NSLog(@"Uppercase String : %@n", str3 ); /* concatenates str1 and str2 */ str3 = [str1 stringByAppendingFormat:@"World"]; NSLog(@"Concatenated string: %@n", str3 ); /* total length of str3 after concatenation */ len = [str3 length]; NSLog(@"Length of Str3 : %dn", len ); /* InitWithFormat */ str3 = [[NSString alloc] initWithFormat:@"%@ %@",str1,str2]; NSLog(@"Using initWithFormat: %@n", str3 ); [pool drain]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces result something as follows −
2013-09-11 01:15:45.069 demo[30378] Uppercase String : WORLD 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Concatenated string: HelloWorld 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Length of Str3 : 10 2013-09-11 01:15:45.070 demo[30378] Using initWithFormat: Hello World
You can find a complete list of Objective-C NSString related methods in NSString Class Reference.
Objective-C Structures
Objective-C arrays allow you to define type of variables that can hold several data items of the same kind but structure is another user-defined data type available in Objective-C programming which allows you to combine data items of different kinds.
Structures are used to represent a record, Suppose you want to keep track of your books in a library. You might want to track the following attributes about each book −
- Title
- Author
- Subject
- Book ID
Defining a Structure
To define a structure, you must use the struct statement. The struct statement defines a new data type, with more than one member for your program. The format of the struct statement is this −
struct [structure tag] { member definition; member definition; ... member definition; } [one or more structure variables];
The structure tag is optional and each member definition is a normal variable definition, such as int i; or float f; or any other valid variable definition. At the end of the structure’s definition, before the final semicolon, you can specify one or more structure variables but it is optional. Here is the way you would declare the Book structure −
struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; } book;
Accessing Structure Members
To access any member of a structure, we use the member access operator (.). The member access operator is coded as a period between the structure variable name and the structure member that we wish to access. You would use struct keyword to define variables of structure type. Following is the example to explain usage of structure −
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; /* print Book1 info */ NSLog(@"Book 1 title : %@n", Book1.title); NSLog(@"Book 1 author : %@n", Book1.author); NSLog(@"Book 1 subject : %@n", Book1.subject); NSLog(@"Book 1 book_id : %dn", Book1.book_id); /* print Book2 info */ NSLog(@"Book 2 title : %@n", Book2.title); NSLog(@"Book 2 author : %@n", Book2.author); NSLog(@"Book 2 subject : %@n", Book2.subject); NSLog(@"Book 2 book_id : %dn", Book2.book_id); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 author : Nuha Ali 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 1 book_id : 6495407 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 title : Telecom Billing 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 author : Zara Ali 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:20:07.947 demo[20591] Book 2 book_id : 6495700
Structures as Function Arguments
You can pass a structure as a function argument in very similar way as you pass any other variable or pointer. You would access structure variables in the similar way as you have accessed in the above example −
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; @interface SampleClass:NSObject /* function declaration */ - (void) printBook:( struct Books) book ; @end @implementation SampleClass - (void) printBook:( struct Books) book { NSLog(@"Book title : %@n", book.title); NSLog(@"Book author : %@n", book.author); NSLog(@"Book subject : %@n", book.subject); NSLog(@"Book book_id : %dn", book.book_id); } @end int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* print Book1 info */ [sampleClass printBook: Book1]; /* Print Book2 info */ [sampleClass printBook: Book2]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book author : Nuha Ali 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book book_id : 6495407 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book title : Telecom Billing 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book author : Zara Ali 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:34:45.725 demo[8060] Book book_id : 6495700
Pointers to Structures
You can define pointers to structures in very similar way as you define pointer to any other variable as follows −
struct Books *struct_pointer;
Now, you can store the address of a structure variable in the above-defined pointer variable. To find the address of a structure variable, place the & operator before the structure’s name as follows −
struct_pointer = &Book1;
To access the members of a structure using a pointer to that structure, you must use the -> operator as follows −
struct_pointer->title;
Let us re-write above example using structure pointer, hope this will be easy for you to understand the concept −
#import <Foundation/Foundation.h> struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; }; @interface SampleClass:NSObject /* function declaration */ - (void) printBook:( struct Books *) book ; @end @implementation SampleClass - (void) printBook:( struct Books *) book { NSLog(@"Book title : %@n", book->title); NSLog(@"Book author : %@n", book->author); NSLog(@"Book subject : %@n", book->subject); NSLog(@"Book book_id : %dn", book->book_id); } @end int main() { struct Books Book1; /* Declare Book1 of type Book */ struct Books Book2; /* Declare Book2 of type Book */ /* book 1 specification */ Book1.title = @"Objective-C Programming"; Book1.author = @"Nuha Ali"; Book1.subject = @"Objective-C Programming Tutorial"; Book1.book_id = 6495407; /* book 2 specification */ Book2.title = @"Telecom Billing"; Book2.author = @"Zara Ali"; Book2.subject = @"Telecom Billing Tutorial"; Book2.book_id = 6495700; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; /* print Book1 info by passing address of Book1 */ [sampleClass printBook:&Book1]; /* print Book2 info by passing address of Book2 */ [sampleClass printBook:&Book2]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book title : Objective-C Programming 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book author : Nuha Ali 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book subject : Objective-C Programming Tutorial 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book book_id : 6495407 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book title : Telecom Billing 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book author : Zara Ali 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book subject : Telecom Billing Tutorial 2013-09-14 04:38:13.942 demo[20745] Book book_id : 6495700
Bit Fields
Bit Fields allow the packing of data in a structure. This is especially useful when memory or data storage is at a premium. Typical examples −
-
Packing several objects into a machine word. e.g. 1 bit flags can be compacted.
-
Reading external file formats — non-standard file formats could be read in. E.g. 9 bit integers.
Objective-C allows us do this in a structure definition by putting :bit length after the variable. For example −
struct packed_struct { unsigned int f1:1; unsigned int f2:1; unsigned int f3:1; unsigned int f4:1; unsigned int type:4; unsigned int my_int:9; } pack;
Here, the packed_struct contains 6 members: Four 1 bit flags f1..f3, a 4 bit type and a 9 bit my_int.
Objective-C automatically packs the above bit fields as compactly as possible, provided that the maximum length of the field is less than or equal to the integer word length of the computer. If this is not the case, then some compilers may allow memory overlap for the fields whilst other would store the next field in the next word.
Objective-C Preprocessors
The Objective-C Preprocessor is not part of the compiler, but is a separate step in the compilation process. In simplistic terms, an Objective-C Preprocessor is just a text substitution tool and it instructs compiler to do required pre-processing before actual compilation. We’ll refer to the Objective-C Preprocessor as the OCPP.
All preprocessor commands begin with a pound symbol (#). It must be the first nonblank character, and for readability, a preprocessor directive should begin in first column. Following section lists down all important preprocessor directives −
Sr.No. | Directive & Description |
---|---|
1 |
#define Substitutes a preprocessor macro |
2 |
#include Inserts a particular header from another file |
3 |
#undef Undefines a preprocessor macro |
4 |
#ifdef Returns true if this macro is defined |
5 |
#ifndef Returns true if this macro is not defined |
6 |
#if Tests if a compile time condition is true |
7 |
#else The alternative for #if |
8 |
#elif #else an #if in one statement |
9 |
#endif Ends preprocessor conditional |
10 |
#error Prints error message on stderr |
11 |
#pragma Issues special commands to the compiler using a standardized method |
Preprocessors Examples
Analyze the following examples to understand various directives.
#define MAX_ARRAY_LENGTH 20
This directive tells the OCPP to replace instances of MAX_ARRAY_LENGTH with 20. Use #define for constants to increase readability.
#import <Foundation/Foundation.h> #include "myheader.h"
These directives tell the OCPP to get foundation.h from Foundation Framework and add the text to the current source file. The next line tells OCPP to get myheader.h from the local directory and add the content to the current source file.
#undef FILE_SIZE #define FILE_SIZE 42
This tells the OCPP to undefine existing FILE_SIZE and define it as 42.
#ifndef MESSAGE #define MESSAGE "You wish!" #endif
This tells the OCPP to define MESSAGE only if MESSAGE isn’t already defined.
#ifdef DEBUG /* Your debugging statements here */ #endif
This tells the OCPP to do the process the statements enclosed if DEBUG is defined. This is useful if you pass the -DDEBUG flag to gcc compiler at the time of compilation. This will define DEBUG, so you can turn debugging on and off on the fly during compilation.
Predefined Macros
ANSI C defines a number of macros. Although each one is available for your use in programming, the predefined macros should not be directly modified.
Sr.No. | Macro & Description |
---|---|
1 |
__DATE__ The current date as a character literal in «MMM DD YYYY» format |
2 |
__TIME__ The current time as a character literal in «HH:MM:SS» format |
3 |
__FILE__ This contains the current filename as a string literal. |
4 |
__LINE__ This contains the current line number as a decimal constant. |
5 |
__STDC__ Defined as 1 when the compiler complies with the ANSI standard. |
Let’s try the following example −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"File :%sn", __FILE__ ); NSLog(@"Date :%sn", __DATE__ ); NSLog(@"Time :%sn", __TIME__ ); NSLog(@"Line :%dn", __LINE__ ); NSLog(@"ANSI :%dn", __STDC__ ); return 0; }
When the above code in a file main.m is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] File :main.m 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Date :Sep 14 2013 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Time :04:46:14 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] Line :8 2013-09-14 04:46:14.859 demo[20683] ANSI :1
Preprocessor Operators
The Objective-C preprocessor offers following operators to help you in creating macros −
Macro Continuation ()
A macro usually must be contained on a single line. The macro continuation operator is used to continue a macro that is too long for a single line. For example −
#define message_for(a, b) NSLog(@#a " and " #b ": We love you!n")
Stringize (#)
The stringize or number-sign operator (‘#’), when used within a macro definition, converts a macro parameter into a string constant. This operator may be used only in a macro that has a specified argument or parameter list. For example −
#import <Foundation/Foundation.h> #define message_for(a, b) NSLog(@#a " and " #b ": We love you!n") int main(void) { message_for(Carole, Debra); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 05:46:14.859 demo[20683] Carole and Debra: We love you!
Token Pasting (##)
The token-pasting operator (##) within a macro definition combines two arguments. It permits two separate tokens in the macro definition to be joined into a single token. For example −
#import <Foundation/Foundation.h> #define tokenpaster(n) NSLog (@"token" #n " = %d", token##n) int main(void) { int token34 = 40; tokenpaster(34); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 05:48:14.859 demo[20683] token34 = 40
How it happened, because this example results in the following actual output from the preprocessor −
NSLog (@"token34 = %d", token34);
This example shows the concatenation of token##n into token34 and here we have used both stringize and token-pasting.
The defined() Operator
The preprocessor defined operator is used in constant expressions to determine if an identifier is defined using #define. If the specified identifier is defined, the value is true (non-zero). If the symbol is not defined, the value is false (zero). The defined operator is specified as follows −
#import <Foundation/Foundation.h> #if !defined (MESSAGE) #define MESSAGE "You wish!" #endif int main(void) { NSLog(@"Here is the message: %sn", MESSAGE); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 05:48:19.859 demo[20683] Here is the message: You wish!
Parameterized Macros
One of the powerful functions of the OCPP is the ability to simulate functions using parameterized macros. For example, we might have some code to square a number as follows −
int square(int x) { return x * x; }
We can rewrite above code using a macro as follows −
#define square(x) ((x) * (x))
Macros with arguments must be defined using the #define directive before they can be used. The argument list is enclosed in parentheses and must immediately follow the macro name. Spaces are not allowed between macro name and open parenthesis. For example −
#import <Foundation/Foundation.h> #define MAX(x,y) ((x) > (y) ? (x) : (y)) int main(void) { NSLog(@"Max between 20 and 10 is %dn", MAX(10, 20)); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 05:52:15.859 demo[20683] Max between 20 and 10 is 20
Objective-C Typedef
The Objective-C programming language provides a keyword called typedef, which you can use to give a type a new name. Following is an example to define a term BYTE for one-byte numbers −
typedef unsigned char BYTE;
After this type definition, the identifier BYTE can be used as an abbreviation for the type unsigned char, for example:.
BYTE b1, b2;
By convention, uppercase letters are used for these definitions to remind the user that the type name is really a symbolic abbreviation, but you can use lowercase, as follows −
typedef unsigned char byte;
You can use typedef to give a name to user-defined data type as well. For example, you can use typedef with structure to define a new data type and then use that data type to define structure variables directly as follows −
#import <Foundation/Foundation.h> typedef struct Books { NSString *title; NSString *author; NSString *subject; int book_id; } Book; int main() { Book book; book.title = @"Objective-C Programming"; book.author = @"TutorialsPoint"; book.subject = @"Programming tutorial"; book.book_id = 100; NSLog( @"Book title : %@n", book.title); NSLog( @"Book author : %@n", book.author); NSLog( @"Book subject : %@n", book.subject); NSLog( @"Book Id : %dn", book.book_id); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book title : Objective-C Programming 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book author : TutorialsPoint 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book subject : Programming tutorial 2013-09-12 12:21:53.745 demo[31183] Book Id : 100
typedef vs #define
The #define is a Objective-C directive, which is also used to define the aliases for various data types similar to typedef but with following differences −
-
The typedef is limited to giving symbolic names to types only whereas #define can be used to define alias for values as well, like you can define 1 as ONE, etc.
-
The typedef interpretation is performed by the compiler where as #define statements are processed by the pre-processor.
Following is a simplest usage of #define −
#import <Foundation/Foundation.h> #define TRUE 1 #define FALSE 0 int main( ) { NSLog( @"Value of TRUE : %dn", TRUE); NSLog( @"Value of FALSE : %dn", FALSE); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-12 12:23:37.993 demo[5160] Value of TRUE : 1 2013-09-12 12:23:37.994 demo[5160] Value of FALSE : 0
Objective-C Type Casting
Type casting is a way to convert a variable from one data type to another data type. For example, if you want to store a long value into a simple integer then you can type cast long to int. You can convert values from one type to another explicitly using the cast operator as follows −
(type_name) expression
In Objective-C, we generally use CGFloat for doing floating point operation, which is derived from basic type of float in case of 32-bit and double in case of 64-bit. Consider the following example where the cast operator causes the division of one integer variable by another to be performed as a floating-point operation −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int sum = 17, count = 5; CGFloat mean; mean = (CGFloat) sum / count; NSLog(@"Value of mean : %fn", mean ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-11 01:35:40.047 demo[20634] Value of mean : 3.400000
It should be noted here that the cast operator has precedence over division, so the value of sum is first converted to type double and finally it gets divided by count yielding a double value.
Type conversions can be implicit which is performed by the compiler automatically or it can be specified explicitly through the use of the cast operator. It is considered good programming practice to use the cast operator whenever type conversions are necessary.
Integer Promotion
Integer promotion is the process by which values of integer type «smaller» than int or unsigned int are converted either to int or unsigned int. Consider an example of adding a character in an int −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int i = 17; char c = 'c'; /* ascii value is 99 */ int sum; sum = i + c; NSLog(@"Value of sum : %dn", sum ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-11 01:38:28.492 demo[980] Value of sum : 116
Here, value of sum is coming as 116 because compiler is doing integer promotion and converting the value of ‘c’ to ascii before performing actual addition operation.
Usual Arithmetic Conversion
The usual arithmetic conversions are implicitly performed to cast their values in a common type. Compiler first performs integer promotion, if operands still have different types then they are converted to the type that appears highest in the following hierarchy −
The usual arithmetic conversions are not performed for the assignment operators, nor for the logical operators && and ||. Let us take following example to understand the concept −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { int i = 17; char c = 'c'; /* ascii value is 99 */ CGFloat sum; sum = i + c; NSLog(@"Value of sum : %fn", sum ); return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-11 01:41:39.192 demo[15351] Value of sum : 116.000000
Here, it is simple to understand that first c gets converted to integer but because final value is float, so usual arithmetic conversion applies and compiler converts i and c into float and add them yielding a float result.
Objective-C Log Handling
NSLog method
In order to print logs, we use the NSLog method in Objective-C programming language which we have used right from the Hello World example.
Let us look at a simple code that would print the words «Hello World» −
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSLog(@"Hello, World! n"); return 0; }
Now, when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-16 00:32:50.888 demo[16669] Hello, World!
Disabling logs in Live apps
Since the NSLogs we use in our application, it will be printed in logs of device and it is not good to print logs in a live build. Hence, we use a type definition for printing logs and we can use them as shown below.
#import <Foundation/Foundation.h> #if DEBUG == 0 #define DebugLog(...) #elif DEBUG == 1 #define DebugLog(...) NSLog(__VA_ARGS__) #endif int main() { DebugLog(@"Debug log, our custom addition gets printed during debug only" ); NSLog(@"NSLog gets printed always" ); return 0; }
Now, when we compile and run the program in debug mode, we will get the following result.
2013-09-11 02:47:07.723 demo[618] Debug log, our custom addition gets printed during debug only 2013-09-11 02:47:07.723 demo[618] NSLog gets printed always
Now, when we compile and run the program in release mode, we will get the following result.
2013-09-11 02:47:45.248 demo[3158] NSLog gets printed always
Objective-C Error Handling
In Objective-C programming, error handling is provided with NSError class available in Foundation framework.
An NSError object encapsulates richer and more extensible error information than is possible using only an error code or error string. The core attributes of an NSError object are an error domain (represented by a string), a domain-specific error code and a user info dictionary containing application specific information.
NSError
Objective-C programs use NSError objects to convey information about runtime errors that users need to be
informed about. In most cases, a program displays this error information in a dialog or sheet. But it may also
interpret the information and either ask the user to attempt to recover from the error or attempt to correct
the error on its own
NSError Object consists of −
-
Domain − The error domain can be one of the predefined NSError domains or an arbitrary string describing a custom domain and domain must not be nil.
-
Code − The error code for the error.
-
User Info − The userInfo dictionary for the error and userInfo may be nil.
The following example shows how to create a custom error
NSString *domain = @"com.MyCompany.MyApplication.ErrorDomain"; NSString *desc = NSLocalizedString(@"Unable to complete the process", @""); NSDictionary *userInfo = @{ NSLocalizedDescriptionKey : desc }; NSError *error = [NSError errorWithDomain:domain code:-101 userInfo:userInfo];
Here is complete code of the above error sample passed as reference to an pointer −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject -(NSString *) getEmployeeNameForID:(int) id withError:(NSError **)errorPtr; @end @implementation SampleClass -(NSString *) getEmployeeNameForID:(int) id withError:(NSError **)errorPtr { if(id == 1) { return @"Employee Test Name"; } else { NSString *domain = @"com.MyCompany.MyApplication.ErrorDomain"; NSString *desc =@"Unable to complete the process"; NSDictionary *userInfo = [[NSDictionary alloc] initWithObjectsAndKeys:desc, @"NSLocalizedDescriptionKey",NULL]; *errorPtr = [NSError errorWithDomain:domain code:-101 userInfo:userInfo]; return @""; } } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; NSError *error = nil; NSString *name1 = [sampleClass getEmployeeNameForID:1 withError:&error]; if(error) { NSLog(@"Error finding Name1: %@",error); } else { NSLog(@"Name1: %@",name1); } error = nil; NSString *name2 = [sampleClass getEmployeeNameForID:2 withError:&error]; if(error) { NSLog(@"Error finding Name2: %@",error); } else { NSLog(@"Name2: %@",name2); } [pool drain]; return 0; }
In the above example, we return a name if the id is 1, otherwise we set the user-defined error object.
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-14 18:01:00.809 demo[27632] Name1: Employee Test Name 2013-09-14 18:01:00.809 demo[27632] Error finding Name2: Unable to complete the process
Command-Line Arguments
It is possible to pass some values from the command line to your Objective-C programs when they are executed. These values are called command line arguments and many times they are important for your program, especially when you want to control your program from outside instead of hard coding those values inside the code.
The command line arguments are handled using main() function arguments where argc refers to the number of arguments passed, and argv[] is a pointer array, which points to each argument passed to the program. Following is a simple example, which checks if there is any argument supplied from the command line and take action accordingly −
#import <Foundation/Foundation.h> int main( int argc, char *argv[] ) { if( argc == 2 ) { NSLog(@"The argument supplied is %sn", argv[1]); } else if( argc > 2 ) { NSLog(@"Too many arguments supplied.n"); } else { NSLog(@"One argument expected.n"); } }
When the above code is compiled and executed with a single argument, say «testing», it produces the following result.
2013-09-13 03:01:17.333 demo[7640] The argument supplied is testing
When the above code is compiled and executed with two arguments, say testing1 and testing2, it produces the following result.
2013-09-13 03:01:18.333 demo[7640] Too many arguments supplied.
When the above code is compiled and executed without passing any argument, it produces the following result.
2013-09-13 03:01:18.333 demo[7640] One argument expected
It should be noted that argv[0] holds the name of the program itself and argv[1] is a pointer to the first command-line argument supplied, and *argv[n] is the last argument. If no arguments are supplied, argc will be one, otherwise if you pass one argument, then argc is set at 2.
You pass all the command line arguments separated by a space, but if argument itself has a space, then you can pass such arguments by putting them inside double quotes «» or single quotes ». Let us re-write above example once again where we will print program name and we also pass a command-line argument by putting inside double quotes −
#import <Foundation/Foundation.h> int main( int argc, char *argv[] ) { NSLog(@"Program name %sn", argv[0]); if( argc == 2 ) { NSLog(@"The argument supplied is %sn", argv[1]); } else if( argc > 2 ) { NSLog(@"Too many arguments supplied.n"); } else { NSLog(@"One argument expected.n"); } return 0; }
When the above code is compiled and executed with a single argument separated by space but inside double quotes say «Testing1 Testing2», it produces the following result.
2017-11-30 06:36:59.081 main[71010] Program name main 2017-11-30 06:36:59.082 main[71010] One argument expected.
Objective-C Classes & Objects
The main purpose of Objective-C programming language is to add object orientation to the C programming language and classes are the central feature of Objective-C that support object-oriented programming and are often called user-defined types.
A class is used to specify the form of an object and it combines data representation and methods for manipulating that data into one neat package. The data and methods within a class are called members of the class.
Objective-C characteristics
-
The class is defined in two different sections namely @interface and @implementation.
-
Almost everything is in form of objects.
-
Objects receive messages and objects are often referred as receivers.
-
Objects contain instance variables.
-
Objects and instance variables have scope.
-
Classes hide an object’s implementation.
-
Properties are used to provide access to class instance variables in other classes.
Objective-C Class Definitions
When you define a class, you define a blueprint for a data type. This doesn’t actually define any data, but it does define what the class name means, that is, what an object of the class will consist of and what operations can be performed on such an object.
A class definition starts with the keyword @interface followed by the interface(class) name; and the class body, enclosed by a pair of curly braces. In Objective-C, all classes are derived from the base class called NSObject. It is the superclass of all Objective-C classes. It provides basic methods like memory allocation and initialization. For example, we defined the Box data type using the keyword class as follows −
@interface Box:NSObject { //Instance variables double length; // Length of a box double breadth; // Breadth of a box } @property(nonatomic, readwrite) double height; // Property @end
The instance variables are private and are only accessible inside the class implementation.
Allocating and initializing Objective-C Objects
A class provides the blueprints for objects, so basically an object is created from a class. We declare objects of a class with exactly the same sort of declaration that we declare variables of basic types. Following statements declare two objects of class Box −
Box box1 = [[Box alloc]init]; // Create box1 object of type Box Box box2 = [[Box alloc]init]; // Create box2 object of type Box
Both of the objects box1 and box2 will have their own copy of data members.
Accessing the Data Members
The properties of objects of a class can be accessed using the direct member access operator (.). Let us try the following example to make things clear −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Box:NSObject { double length; // Length of a box double breadth; // Breadth of a box double height; // Height of a box } @property(nonatomic, readwrite) double height; // Property -(double) volume; @end @implementation Box @synthesize height; -(id)init { self = [super init]; length = 1.0; breadth = 1.0; return self; } -(double) volume { return length*breadth*height; } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Box *box1 = [[Box alloc]init]; // Create box1 object of type Box Box *box2 = [[Box alloc]init]; // Create box2 object of type Box double volume = 0.0; // Store the volume of a box here // box 1 specification box1.height = 5.0; // box 2 specification box2.height = 10.0; // volume of box 1 volume = [box1 volume]; NSLog(@"Volume of Box1 : %f", volume); // volume of box 2 volume = [box2 volume]; NSLog(@"Volume of Box2 : %f", volume); [pool drain]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-22 21:25:33.314 ClassAndObjects[387:303] Volume of Box1 : 5.000000 2013-09-22 21:25:33.316 ClassAndObjects[387:303] Volume of Box2 : 10.000000
Properties
Properties are introduced in Objective-C to ensure that the instance variable of the class can be accessed outside the class.
The various parts are the property declaration are as follows.
-
Properties begin with @property, which is a keyword
-
It is followed with access specifiers, which are nonatomic or atomic, readwrite or readonly and strong, unsafe_unretained or weak. This varies based on the type of the variable. For any pointer type, we can use strong, unsafe_unretained or weak. Similarly for other types we can use readwrite or readonly.
-
This is followed by the datatype of the variable.
-
Finally, we have the property name terminated by a semicolon.
-
We can add synthesize statement in the implementation class. But in the latest XCode, the synthesis part is taken care by the XCode and you need not include synthesize statement.
It is only possible with the properties we can access the instance variables of the class. Actually, internally getter and setter methods are created for the properties.
For example, let’s assume we have a property @property (nonatomic ,readonly ) BOOL isDone. Under the hood, there are setters and getters created as shown below.
-(void)setIsDone(BOOL)isDone; -(BOOL)isDone;
Objective-C Inheritance
One of the most important concepts in object-oriented programming is that of inheritance. Inheritance allows us to define a class in terms of another class which makes it easier to create and maintain an application. This also provides an opportunity to reuse the code functionality and fast implementation time.
When creating a class, instead of writing completely new data members and member functions, the programmer can designate that the new class should inherit the members of an existing class. This existing class is called the base class, and the new class is referred to as the derived class.
The idea of inheritance implements the is a relationship. For example, mammal IS-A animal, dog IS-A mammal, hence dog IS-A animal as well and so on.
Base & Derived Classes
Objective-C allows only multilevel inheritance, i.e., it can have only one base class but allows multilevel inheritance. All classes in Objective-C is derived from the superclass NSObject.
@interface derived-class: base-class
Consider a base class Person and its derived class Employee as follows −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Person : NSObject { NSString *personName; NSInteger personAge; } - (id)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age; - (void)print; @end @implementation Person - (id)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age { personName = name; personAge = age; return self; } - (void)print { NSLog(@"Name: %@", personName); NSLog(@"Age: %ld", personAge); } @end @interface Employee : Person { NSString *employeeEducation; } - (id)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age andEducation:(NSString *)education; - (void)print; @end @implementation Employee - (id)initWithName:(NSString *)name andAge:(NSInteger)age andEducation: (NSString *)education { personName = name; personAge = age; employeeEducation = education; return self; } - (void)print { NSLog(@"Name: %@", personName); NSLog(@"Age: %ld", personAge); NSLog(@"Education: %@", employeeEducation); } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSLog(@"Base class Person Object"); Person *person = [[Person alloc]initWithName:@"Raj" andAge:5]; [person print]; NSLog(@"Inherited Class Employee Object"); Employee *employee = [[Employee alloc]initWithName:@"Raj" andAge:5 andEducation:@"MBA"]; [employee print]; [pool drain]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-22 21:20:09.842 Inheritance[349:303] Base class Person Object 2013-09-22 21:20:09.844 Inheritance[349:303] Name: Raj 2013-09-22 21:20:09.844 Inheritance[349:303] Age: 5 2013-09-22 21:20:09.845 Inheritance[349:303] Inherited Class Employee Object 2013-09-22 21:20:09.845 Inheritance[349:303] Name: Raj 2013-09-22 21:20:09.846 Inheritance[349:303] Age: 5 2013-09-22 21:20:09.846 Inheritance[349:303] Education: MBA
Access Control and Inheritance
A derived class can access all the private members of its base class if it’s defined in the interface class, but it cannot access private members that are defined in the implementation file.
We can summarize the different access types according to who can access them in the following way −
A derived class inherits all base class methods and variables with the following exceptions −
-
Variables declared in implementation file with the help of extensions is not accessible.
-
Methods declared in implementation file with the help of extensions is not accessible.
-
In case the inherited class implements the method in base class, then the method in derived class is executed.
Objective-C Polymorphism
The word polymorphism means having many forms. Typically, polymorphism occurs when there is a hierarchy of classes and they are related by inheritance.
Objective-C polymorphism means that a call to a member function will cause a different function to be executed depending on the type of object that invokes the function.
Consider the example, we have a class Shape that provides the basic interface for all the shapes. Square and Rectangle are derived from the base class Shape.
We have the method printArea that is going to show about the OOP feature polymorphism.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Shape : NSObject { CGFloat area; } - (void)printArea; - (void)calculateArea; @end @implementation Shape - (void)printArea { NSLog(@"The area is %f", area); } - (void)calculateArea { } @end @interface Square : Shape { CGFloat length; } - (id)initWithSide:(CGFloat)side; - (void)calculateArea; @end @implementation Square - (id)initWithSide:(CGFloat)side { length = side; return self; } - (void)calculateArea { area = length * length; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of square is %f", area); } @end @interface Rectangle : Shape { CGFloat length; CGFloat breadth; } - (id)initWithLength:(CGFloat)rLength andBreadth:(CGFloat)rBreadth; @end @implementation Rectangle - (id)initWithLength:(CGFloat)rLength andBreadth:(CGFloat)rBreadth { length = rLength; breadth = rBreadth; return self; } - (void)calculateArea { area = length * breadth; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Shape *square = [[Square alloc]initWithSide:10.0]; [square calculateArea]; [square printArea]; Shape *rect = [[Rectangle alloc] initWithLength:10.0 andBreadth:5.0]; [rect calculateArea]; [rect printArea]; [pool drain]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-22 21:21:50.785 Polymorphism[358:303] The area of square is 100.000000 2013-09-22 21:21:50.786 Polymorphism[358:303] The area is 50.000000
In the above example based on the availability of the method calculateArea and printArea, either the method in the base class or the derived class executed.
Polymorphism handles the switching of methods between the base class and derived class based on the method implementation of the two classes.
Objective-C Data Encapsulation
All Objective-C programs are composed of the following two fundamental elements −
-
Program statements (code) − This is the part of a program that performs actions and they are called methods.
-
Program data − The data is the information of the program which is affected by the program functions.
Encapsulation is an Object-Oriented Programming concept that binds together the data and functions that manipulate the data and that keeps both safe from outside interference and misuse. Data encapsulation led to the important OOP concept of data hiding.
Data encapsulation is a mechanism of bundling the data and the functions that use them, and data abstraction is a mechanism of exposing only the interfaces and hiding the implementation details from the user.
Objective-C supports the properties of encapsulation and data hiding through the creation of user-defined types, called classes. For example −
@interface Adder : NSObject { NSInteger total; } - (id)initWithInitialNumber:(NSInteger)initialNumber; - (void)addNumber:(NSInteger)newNumber; - (NSInteger)getTotal; @end
The variable total is private and we cannot access from outside the class. This means that they can be accessed only by other members of the Adder class and not by any other part of your program. This is one way encapsulation is achieved.
Methods inside the interface file are accessible and are public in scope.
There are private methods, which are written with the help of extensions, which we will learn in upcoming chapters.
Data Encapsulation Example
Any Objective-C program where you implement a class with public and private members variables is an example of data encapsulation and data abstraction. Consider the following example −
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Adder : NSObject { NSInteger total; } - (id)initWithInitialNumber:(NSInteger)initialNumber; - (void)addNumber:(NSInteger)newNumber; - (NSInteger)getTotal; @end @implementation Adder -(id)initWithInitialNumber:(NSInteger)initialNumber { total = initialNumber; return self; } - (void)addNumber:(NSInteger)newNumber { total = total + newNumber; } - (NSInteger)getTotal { return total; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; Adder *adder = [[Adder alloc]initWithInitialNumber:10]; [adder addNumber:5]; [adder addNumber:4]; NSLog(@"The total is %ld",[adder getTotal]); [pool drain]; return 0; }
When the above code is compiled and executed, it produces the following result −
2013-09-22 21:17:30.485 DataEncapsulation[317:303] The total is 19
Above class adds numbers together and returns the sum. The public members addNum and getTotal are the interfaces to the outside world and a user needs to know them to use the class. The private member total is something that is hidden from the outside world, but is needed for the class to operate properly.
Designing Strategy
Most of us have learned through bitter experience to make class members private by default unless we really need to expose them. That’s just good encapsulation.
It’s important to understand data encapsulation since it’s one of the core features of all Object-Oriented Programming (OOP) languages including Objective-C.
Objective-C Categories
Sometimes, you may find that you wish to extend an existing class by adding behavior that is useful only in certain situations. In order add such extension to existing classes, Objective-C provides categories and extensions.
If you need to add a method to an existing class, perhaps, to add functionality to make it easier to do something in your own application, the easiest way is to use a category.
The syntax to declare a category uses the @interface keyword, just like a standard Objective-C class description, but does not indicate any inheritance from a subclass. Instead, it specifies the name of the category in parentheses, like this −
@interface ClassName (CategoryName) @end
Characteristics of category
-
A category can be declared for any class, even if you don’t have the original implementation source code.
-
Any methods that you declare in a category will be available to all instances of the original class, as well as any subclasses of the original class.
-
At runtime, there’s no difference between a method added by a category and one that is implemented by the original class.
Now, let’s look at a sample category implementation. Let’s add a category to the Cocoa class NSString. This category will make it possible for us to add a new method getCopyRightString which helps us in returning the copyright string. It is shown below.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface NSString(MyAdditions) +(NSString *)getCopyRightString; @end @implementation NSString(MyAdditions) +(NSString *)getCopyRightString { return @"Copyright TutorialsPoint.com 2013"; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSString *copyrightString = [NSString getCopyRightString]; NSLog(@"Accessing Category: %@",copyrightString); [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-22 21:19:12.125 Categories[340:303] Accessing Category: Copyright TutorialsPoint.com 2013
Even though any methods added by a category are available to all instances of the class and its subclasses, you’ll need to import the category header file in any source code file where you wish to use the additional methods, otherwise you’ll run into compiler warnings and errors.
In our example, since we just have a single class, we have not included any header files, in such a case we should include the header files as said above.
Objective-C Posing
Before starting about Posing in Objective-C, I would like to bring to your notice that Posing was declared deprecated in Mac OS X 10.5 and it’s not available for use thereafter. So for those who are not concerned about these deprecated methods can skip this chapter.
Objective-C permits a class to wholly replace another class within a program. The replacing class is said to «pose as» the target class.
For the versions that supported posing, all messages sent to the target class are instead received by the posing class.
NSObject contains the poseAsClass: method that enables us to replace the existing class as said above.
Restrictions in Posing
-
A class may only pose as one of its direct or indirect superclasses.
-
The posing class must not define any new instance variables that are absent from the target class (though it may define or override methods).
-
The target class may not have received any messages prior to the posing.
-
A posing class can call overridden methods through super, thus incorporating the implementation of the target class.
-
A posing class can override methods defined in categories.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface MyString : NSString @end @implementation MyString - (NSString *)stringByReplacingOccurrencesOfString:(NSString *)target withString:(NSString *)replacement { NSLog(@"The Target string is %@",target); NSLog(@"The Replacement string is %@",replacement); } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; [MyString poseAsClass:[NSString class]]; NSString *string = @"Test"; [string stringByReplacingOccurrencesOfString:@"a" withString:@"c"]; [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program in a older Mac OS X (V_10.5 or earlier), we will get the following result.
2013-09-22 21:23:46.829 Posing[372:303] The Target string is a 2013-09-22 21:23:46.830 Posing[372:303] The Replacement string is c
In the above example, we just polluted the original method with our implementation and this will get affected throughout all the NSString operations with the above method.
Objective-C Extensions
A class extension bears some similarity to a category, but it can only be added to a class for which you have the source code at compile time (the class is compiled at the same time as the class extension).
The methods declared by a class extension are implemented in the implementation block for the original class, so you can’t, for example, declare a class extension on a framework class, such as a Cocoa or Cocoa Touch class like NSString.
Extensions are actually categories without the category name. It’s often referred as anonymous categories.
The syntax to declare a extension uses the @interface keyword, just like a standard Objective-C class description, but does not indicate any inheritance from a subclass. Instead, it just adds parentheses, as shown below −
@interface ClassName () @end
Characteristics of extensions
-
An extension cannot be declared for any class, only for the classes that we have original implementation of source code.
-
An extension is adding private methods and private variables that are only specific to the class.
-
Any method or variable declared inside the extensions is not accessible even to the inherited classes.
Extensions Example
Let’s create a class SampleClass that has an extension. In the extension, let’s have a private variable internalID.
Then, let’s have a method getExternalID that returns the externalID after processing the internalID.
The example is shown below and this wont work on online compiler.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass : NSObject { NSString *name; } - (void)setInternalID; - (NSString *)getExternalID; @end @interface SampleClass() { NSString *internalID; } @end @implementation SampleClass - (void)setInternalID { internalID = [NSString stringWithFormat: @"UNIQUEINTERNALKEY%dUNIQUEINTERNALKEY",arc4random()%100]; } - (NSString *)getExternalID { return [internalID stringByReplacingOccurrencesOfString: @"UNIQUEINTERNALKEY" withString:@""]; } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass setInternalID]; NSLog(@"ExternalID: %@",[sampleClass getExternalID]); [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-22 21:18:31.754 Extensions[331:303] ExternalID: 51
In the above example, we can see that the internalID is not returned directly. We here remove the UNIQUEINTERNALKEY and only make the remaining value available to the method getExternalID.
The above example just uses a string operation, but it can have many features like encryption/decryption and so on.
Objective-C Protocols
Objective-C allows you to define protocols, which declare the methods expected to be used for a particular situation. Protocols are implemented in the classes conforming to the protocol.
A simple example would be a network URL handling class, it will have a protocol with methods like processCompleted delegate method that intimates the calling class once the network URL fetching operation is over.
A syntax of protocol is shown below.
@protocol ProtocolName @required // list of required methods @optional // list of optional methods @end
The methods under keyword @required must be implemented in the classes that conforms to the protocol and the methods under @optional keyword are optional to implement.
Here is the syntax for class conforming to protocol
@interface MyClass : NSObject <MyProtocol> ... @end
This means that any instance of MyClass will respond not only to the methods declared specifically in the interface, but that MyClass also provides implementations for the required methods in MyProtocol. There’s no need to redeclare the protocol methods in the class interface — the adoption of the protocol is sufficient.
If you need a class to adopt multiple protocols, you can specify them as a comma-separated list. We have a delegate object that holds the reference of the calling object that implements the protocol.
An example is shown below.
#import <Foundation/Foundation.h> @protocol PrintProtocolDelegate - (void)processCompleted; @end @interface PrintClass :NSObject { id delegate; } - (void) printDetails; - (void) setDelegate:(id)newDelegate; @end @implementation PrintClass - (void)printDetails { NSLog(@"Printing Details"); [delegate processCompleted]; } - (void) setDelegate:(id)newDelegate { delegate = newDelegate; } @end @interface SampleClass:NSObject<PrintProtocolDelegate> - (void)startAction; @end @implementation SampleClass - (void)startAction { PrintClass *printClass = [[PrintClass alloc]init]; [printClass setDelegate:self]; [printClass printDetails]; } -(void)processCompleted { NSLog(@"Printing Process Completed"); } @end int main(int argc, const char * argv[]) { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass startAction]; [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-22 21:15:50.362 Protocols[275:303] Printing Details 2013-09-22 21:15:50.364 Protocols[275:303] Printing Process Completed
In the above example we have seen how the delgate methods are called and executed. Its starts with startAction, once the process is completed, the delegate method processCompleted is called to intimate the operation is completed.
In any iOS or Mac app, we will never have a program implemented without a delegate. So its important we understand the usage of delegates. Delegates objects should use unsafe_unretained property type to avoid memory leaks.
Objective-C Dynamic Binding
Dynamic binding is determining the method to invoke at runtime instead of at compile time. Dynamic binding is also referred to as late binding.
In Objective-C, all methods are resolved dynamically at runtime. The exact code executed is determined by both the method name (the selector) and the receiving object.
Dynamic binding enables polymorphism. For example, consider a collection of objects including Rectangle and Square. Each object has its own implementation of a printArea method.
In the following code fragment, the actual code that should be executed by the expression [anObject printArea] is determined at runtime. The runtime system uses the selector for the method run to identify the appropriate method in whatever class of anObject turns out to be.
Let us look at a simple code that would explain dynamic binding.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface Square:NSObject { float area; } - (void)calculateAreaOfSide:(CGFloat)side; - (void)printArea; @end @implementation Square - (void)calculateAreaOfSide:(CGFloat)side { area = side * side; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of square is %f",area); } @end @interface Rectangle:NSObject { float area; } - (void)calculateAreaOfLength:(CGFloat)length andBreadth:(CGFloat)breadth; - (void)printArea; @end @implementation Rectangle - (void)calculateAreaOfLength:(CGFloat)length andBreadth:(CGFloat)breadth { area = length * breadth; } - (void)printArea { NSLog(@"The area of Rectangle is %f",area); } @end int main() { Square *square = [[Square alloc]init]; [square calculateAreaOfSide:10.0]; Rectangle *rectangle = [[Rectangle alloc]init]; [rectangle calculateAreaOfLength:10.0 andBreadth:5.0]; NSArray *shapes = [[NSArray alloc]initWithObjects: square, rectangle,nil]; id object1 = [shapes objectAtIndex:0]; [object1 printArea]; id object2 = [shapes objectAtIndex:1]; [object2 printArea]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-28 07:42:29.821 demo[4916] The area of square is 100.000000 2013-09-28 07:42:29.821 demo[4916] The area of Rectangle is 50.000000
As you can see in the above example, printArea method is dynamically selected in runtime. It is an example for dynamic binding and is quite useful in many situations when dealing with similar kind of objects.
Objective-C Composite Objects
We can create subclass within a class cluster that defines a class that embeds within it an object. These class objects are composite objects.
So you might be wondering what’s a class cluster. So we will first see what’s a class cluster.
Class Clusters
Class clusters are a design pattern that the Foundation framework makes extensive use of. Class clusters group a number of private concrete subclasses under a public abstract superclass. The grouping of classes in this way simplifies the publicly visible architecture of an object-oriented framework without reducing its functional richness. Class clusters are based on the Abstract Factory design pattern.
To make it simple, instead of creating multiple classes for similar functions, we create a single class that will take care of its handling based on the value of input.
For example, in NSNumber we have many clusters of classes like char, int, bool and so on. We group all of them to a single class that takes care of handling the similar operations in a single class. NSNumber actually wraps the value of these primitive types into objects.
So what’s exactly composite object?
By embedding a private cluster object in an object of our own design, we create a composite object. This composite object can rely on the cluster object for its basic functionality, only intercepting messages that the composite object wants to handle in some particular way. This architecture reduces the amount of code we must write and lets you take advantage of the tested code provided by the Foundation Framework.
This is explained in the following figure.
The composite object must declare itself to be a subclass of the cluster’s abstract superclass. As a subclass, it must override the superclass’ primitive methods. It can also override derived methods, but this isn’t necessary because the derived methods work through the primitive ones.
The count method of the NSArray class is an example; the intervening object’s implementation of a method it overrides can be as simple as −
- (unsigned)count { return [embeddedObject count]; }
In the above example, embedded object is actually of type NSArray.
A Composite Object example
Now in order to see a complete example, let’s look at the example from the Apple documentation which is given below.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface ValidatingArray : NSMutableArray { NSMutableArray *embeddedArray; } + validatingArray; - init; - (unsigned)count; - objectAtIndex:(unsigned)index; - (void)addObject:object; - (void)replaceObjectAtIndex:(unsigned)index withObject:object; - (void)removeLastObject; - (void)insertObject:object atIndex:(unsigned)index; - (void)removeObjectAtIndex:(unsigned)index; @end @implementation ValidatingArray - init { self = [super init]; if (self) { embeddedArray = [[NSMutableArray allocWithZone:[self zone]] init]; } return self; } + validatingArray { return [[self alloc] init] ; } - (unsigned)count { return [embeddedArray count]; } - objectAtIndex:(unsigned)index { return [embeddedArray objectAtIndex:index]; } - (void)addObject:(id)object { if (object != nil) { [embeddedArray addObject:object]; } } - (void)replaceObjectAtIndex:(unsigned)index withObject:(id)object; { if (index <[embeddedArray count] && object != nil) { [embeddedArray replaceObjectAtIndex:index withObject:object]; } } - (void)removeLastObject; { if ([embeddedArray count] > 0) { [embeddedArray removeLastObject]; } } - (void)insertObject:(id)object atIndex:(unsigned)index; { if (object != nil) { [embeddedArray insertObject:object atIndex:index]; } } - (void)removeObjectAtIndex:(unsigned)index; { if (index <[embeddedArray count]) { [embeddedArray removeObjectAtIndex:index]; } } @end int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; ValidatingArray *validatingArray = [ValidatingArray validatingArray]; [validatingArray addObject:@"Object1"]; [validatingArray addObject:@"Object2"]; [validatingArray addObject:[NSNull null]]; [validatingArray removeObjectAtIndex:2]; NSString *aString = [validatingArray objectAtIndex:1]; NSLog(@"The value at Index 1 is %@",aString); [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-28 22:03:54.294 demo[6247] The value at Index 1 is Object2
In the above example, we can see that validating array’s one function would not allow adding null objects that will lead to crash in the normal scenario. But our validating array takes care of it. Similarly, each of the method in validating array adds validating processes apart from the normal sequence of operations.
Obj-C Foundation Framework
If you refer Apple documentation, you can see the details of Foundation framework as given below.
The Foundation framework defines a base layer of Objective-C classes. In addition to providing a set of useful primitive object classes, it introduces several paradigms that define functionality not covered by the Objective-C language. The Foundation framework is designed with these goals in mind −
-
Provide a small set of basic utility classes.
-
Make software development easier by introducing consistent conventions for things such as deallocation.
-
Support Unicode strings, object persistence, and object distribution.
-
Provide a level of OS independence to enhance portability.
The framework was developed by NeXTStep, which was acquired by Apple and these foundation classes became part of Mac OS X and iOS.
Since it was developed by NeXTStep, it has class prefix of «NS».
We have used Foundation Framework in all our sample programs. It is almost a must to use Foundation Framework.
Generally, we use something like #import <Foundation/NSString.h> to import a Objective-C class, but in order avoid importing too many classes, it’s all imported in #import <Foundation/Foundation.h>.
NSObject is the base class of all objects including the foundation kit classes. It provides the methods for memory management. It also provides basic interface to the runtime system and ability to behave as Objective-C objects. It doesn’t have any base class and is the root for all classes.
Foundation Classes based on functionality
Sr.No. | Loop Type & Description |
---|---|
1 | Data storage
NSArray, NSDictionary, and NSSet provide storage for Objective-C objects of any class. |
2 | Text and strings
NSCharacterSet represents various groupings of characters that are used by the NSString and NSScanner classes. The NSString classes represent text strings and provide methods for searching, combining, and comparing strings. An NSScanner object is used to scan numbers and words from an NSString object. |
3 | Dates and times
The NSDate, NSTimeZone, and NSCalendar classes store times and dates and represent calendrical information. They offer methods for calculating date and time differences. Together with NSLocale, they provide methods for displaying dates and times in many formats and for adjusting times and dates based on location in the world. |
4 | Exception handling
Exception handling is used to handle unexpected situations and it’s offered in Objective-C with NSException. |
5 | File handling
File handling is done with the help of class NSFileManager. |
6 | URL loading system
A set of classes and protocols that provide access to common Internet protocols. |
Objective-C Fast Enumeration
Fast enumeration is an Objective-C’s feature that helps in enumerating through a collection. So in order to know about fast enumeration, we need know about collection first which will be explained in the following section.
Collections in Objective-C
Collections are fundamental constructs. It is used to hold and manage other objects. The whole purpose of a collection is that it provides a common way to store and retrieve objects efficiently.
There are several different types of collections. While they all fulfil the same purpose of being able to hold other objects, they differ mostly in the way objects are retrieved. The most common collections used in Objective-C are −
- NSSet
- NSArray
- NSDictionary
- NSMutableSet
- NSMutableArray
- NSMutableDictionary
If you want to know more about these structures, please refer data storage in Foundation Framework.
Fast enumeration Syntax
for (classType variable in collectionObject ) { statements }
Here is an example for fast enumeration.
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"string1", @"string2",@"string3",nil]; for(NSString *aString in array) { NSLog(@"Value: %@",aString); } [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-28 06:26:22.835 demo[7426] Value: string1 2013-09-28 06:26:22.836 demo[7426] Value: string2 2013-09-28 06:26:22.836 demo[7426] Value: string3
As you can see in the output, each of the objects in the array is printed in an order.
Fast Enumeration Backwards
for (classType variable in [collectionObject reverseObjectEnumerator] ) { statements }
Here is an example for reverseObjectEnumerator in fast enumeration.
#import <Foundation/Foundation.h> int main() { NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init]; NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"string1", @"string2",@"string3",nil]; for(NSString *aString in [array reverseObjectEnumerator]) { NSLog(@"Value: %@",aString); } [pool drain]; return 0; }
Now when we compile and run the program, we will get the following result.
2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string3 2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string2 2013-09-28 06:27:51.025 demo[12742] Value: string1
As you can see in the output, each of the objects in the array is printed but in the reverse order as compared to normal fast enumeration.
Obj-C Memory Management
Memory management is one of the most important process in any programming language. It is the process by which the memory of objects are allocated when they are required and deallocated when they are no longer required.
Managing object memory is a matter of performance; if an application doesn’t free unneeded objects, its memory footprint grows and performance suffers.
Objective-C Memory management techniques can be broadly classified into two types.
- «Manual Retain-Release» or MRR
- «Automatic Reference Counting» or ARC
«Manual Retain-Release» or MRR
In MRR, we explicitly manage memory by keeping track of objects on our own. This is implemented using a model, known as reference counting, that the Foundation class NSObject provides in conjunction with the runtime environment.
The only difference between MRR and ARC is that the retain and release is handled by us manually in former while its automatically taken care of in the latter.
The following figure represents an example of how memory management work in Objective-C.
The memory life cycle of the Class A object is shown in the above figure. As you can see, the retain count is shown below the object, when the retain count of an object becomes 0, the object is freed completely and its memory is deallocated for other objects to use.
Class A object is first created using alloc/init method available in NSObject. Now, the retain count becomes 1.
Now, class B retains the Class A’s Object and the retain count of Class A’s object becomes 2.
Then, Class C makes a copy of the object. Now, it is created as another instance of Class A with same values for the instance variables. Here, the retain count is 1 and not the retain count of the original object. This is represented by the dotted line in the figure.
The copied object is released by Class C using the release method and the retain count becomes 0 and hence the object is destroyed.
In case of the initial Class A Object, the retain count is 2 and it has to be released twice in order for it to be destroyed. This is done by release statements of Class A and Class B which decrements the retain count to 1 and 0, respectively. Finally, the object is destroyed.
MRR Basic Rules
-
We own any object we create: We create an object using a method whose name begins with «alloc», «new», «copy», or «mutableCopy»
-
We can take ownership of an object using retain: A received object is normally guaranteed to remain valid within the method it was received in, and that method may also safely return the object to its invoker. We use retain in two situations −
-
In the implementation of an accessor method or an init method, to take ownership of an object we want to store as a property value.
-
To prevent an object from being invalidated as a side-effect of some other operation.
-
-
When we no longer need it, we must relinquish ownership of an object we own: We relinquish ownership of an object by sending it a release message or an autorelease message. In Cocoa terminology, relinquishing ownership of an object is therefore typically referred to as «releasing» an object.
-
You must not relinquish ownership of an object you do not own: This is just corollary of the previous policy rules stated explicitly.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } - (void)dealloc { NSLog(@"Object deallocated"); [super dealloc]; } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; NSLog(@"Retain Count after initial allocation: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass retain]; NSLog(@"Retain Count after retain: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass release]; NSLog(@"Retain Count after release: %d", [sampleClass retainCount]); [sampleClass release]; NSLog(@"SampleClass dealloc will be called before this"); // Should set the object to nil sampleClass = nil; return 0; }
When we compile the above program, we will get the following output.
2013-09-28 04:39:52.310 demo[8385] Hello, World! 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after initial allocation: 1 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after retain: 2 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Retain Count after release: 1 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] Object deallocated 2013-09-28 04:39:52.311 demo[8385] SampleClass dealloc will be called before this
«Automatic Reference Counting» or ARC
In Automatic Reference Counting or ARC, the system uses the same reference counting system as MRR, but it inserts the appropriate memory management method calls for us at compile-time. We are strongly encouraged to use ARC for new projects. If we use ARC, there is typically no need to understand the underlying implementation described in this document, although it may in some situations be helpful. For more about ARC, see Transitioning to ARC Release Notes.
As mentioned above, in ARC, we need not add release and retain methods since that will be taken care by the compiler. Actually, the underlying process of Objective-C is still the same. It uses the retain and release operations internally making it easier for the developer to code without worrying about these operations, which will reduce both the amount of code written and the possibility of memory leaks.
There was another principle called garbage collection, which is used in Mac OS-X along with MRR, but since its deprecation in OS-X Mountain Lion, it has not been discussed along with MRR. Also, iOS objects never had garbage collection feature. And with ARC, there is no use of garbage collection in OS-X too.
Here is a simple ARC example. Note this won’t work on online compiler since it does not support ARC.
#import <Foundation/Foundation.h> @interface SampleClass:NSObject - (void)sampleMethod; @end @implementation SampleClass - (void)sampleMethod { NSLog(@"Hello, World! n"); } - (void)dealloc { NSLog(@"Object deallocated"); } @end int main() { /* my first program in Objective-C */ @autoreleasepool { SampleClass *sampleClass = [[SampleClass alloc]init]; [sampleClass sampleMethod]; sampleClass = nil; } return 0; }
When we compile the above program, we will get the following output.
2013-09-28 04:45:47.310 demo[8385] Hello, World! 2013-09-28 04:45:47.311 demo[8385] Object deallocated
Objective-C is the primary programming language you use when writing software for OS X and iOS. It’s a superset of the C programming language and provides object-oriented capabilities and a dynamic runtime. Objective-C inherits the syntax, primitive types, and flow control statements of C and adds syntax for defining classes and methods. It also adds language-level support for object graph management and object literals while providing dynamic typing and binding, deferring many responsibilities until runtime.
At a Glance
This document introduces the Objective-C language and offers extensive examples of its use. You’ll learn how to create your own classes describing custom objects and see how to work with some of the framework classes provided by Cocoa and Cocoa Touch. Although the framework classes are separate from the language, their use is tightly wound into coding with Objective-C and many language-level features rely on behavior offered by these classes.
An App Is Built from a Network of Objects
When building apps for OS X or iOS, you’ll spend most of your time working with objects. Those objects are instances of Objective-C classes, some of which are provided for you by Cocoa or Cocoa Touch and some of which you’ll write yourself.
If you’re writing your own class, start by providing a description of the class that details the intended public interface to instances of the class. This interface includes the public properties to encapsulate relevant data, along with a list of methods. Method declarations indicate the messages that an object can receive, and include information about the parameters required whenever the method is called. You’ll also provide a class implementation, which includes the executable code for each method declared in the interface.
Categories Extend Existing Classes
Rather than creating an entirely new class to provide minor additional capabilities over an existing class, it’s possible to define a category to add custom behavior to an existing class. You can use a category to add methods to any class, including classes for which you don’t have the original implementation source code, such as framework classes like NSString
.
If you do have the original source code for a class, you can use a class extension to add new properties, or modify the attributes of existing properties. Class extensions are commonly used to hide private behavior for use either within a single source code file, or within the private implementation of a custom framework.
Protocols Define Messaging Contracts
The majority of work in an Objective-C app occurs as a result of objects sending messages to each other. Often, these messages are defined by the methods declared explicitly in a class interface. Sometimes, however, it is useful to be able to define a set of related methods that aren’t tied directly to a specific class.
Objective-C uses protocols to define a group of related methods, such as the methods an object might call on its delegate, which are either optional or required. Any class can indicate that it adopts a protocol, which means that it must also provide implementations for all of the required methods in the protocol.
Values and Collections Are Often Represented as Objective-C Objects
It’s common in Objective-C to use Cocoa or Cocoa Touch classes to represent values. The NSString
class is used for strings of characters, the NSNumber
class for different types of numbers such as integer or floating point, and the NSValue
class for other values such as C structures. You can also use any of the primitive types defined by the C language, such as int
, float
or char
.
Collections are usually represented as instances of one of the collection classes, such as NSArray
, NSSet
, or NSDictionary
, which are each used to collect other Objective-C objects.
Blocks Simplify Common Tasks
Blocks are a language feature introduced to C, Objective-C and C++ to represent a unit of work; they encapsulate a block of code along with captured state, which makes them similar to closures in other programming languages. Blocks are often used to simplify common tasks such as collection enumeration, sorting and testing. They also make it easy to schedule tasks for concurrent or asynchronous execution using technologies like Grand Central Dispatch (GCD).
Error Objects Are Used for Runtime Problems
Although Objective-C includes syntax for exception handling, Cocoa and Cocoa Touch use exceptions only for programming errors (such as out of bounds array access), which should be fixed before an app is shipped.
All other errors—including runtime problems such as running out of disk space or not being able to access a web service—are represented by instances of the NSError
class. Your app should plan for errors and decide how best to handle them in order to present the best possible user experience when something goes wrong.
Objective-C Code Follows Established Conventions
When writing Objective-C code, you should keep in mind a number of established coding conventions. Method names, for example, start with a lowercase letter and use camel case for multiple words; for example, doSomething
or doSomethingElse
. It’s not just the capitalization that’s important, though; you should also make sure that your code is as readable as possible, which means that method names should be expressive, but not too verbose.
In addition, there are a few conventions that are required if you wish to take advantage of language or framework features. Property accessor methods, for example, must follow strict naming conventions in order to work with technologies like Key-Value Coding (KVC) or Key-Value Observing (KVO).
Prerequisites
If you are new to OS X or iOS development, you should read through Start Developing iOS Apps Today (Retired) or Start Developing Mac Apps Today before reading this document, to get a general overview of the application development process for iOS and OS X. Additionally, you should become familiar with Xcode before trying to follow the exercises at the end of most chapters in this document. Xcode is the IDE used to build apps for iOS and OS X; you’ll use it to write your code, design your app’s user interface, test your application, and debug any problems.
Although it’s preferable to have some familiarity with C or one of the C-based languages such as Java or C#, this document does include inline examples of basic C language features such as flow control statements. If you have knowledge of another higher-level programming language, such as Ruby or Python, you should be able to follow the content.
Reasonable coverage is given to general object-oriented programming principles, particularly as they apply in the context of Objective-C, but it is assumed that you have at least a minimal familiarity with basic object-oriented concepts. If you’re not familiar with these concepts, you should read the relevant chapters in Concepts in Objective-C Programming.
See Also
The content in this document applies to Xcode 4.4 or later and assumes you are targeting either OS X v10.7 or later, or iOS 5 or later. For more information about Xcode, see Xcode Overview. For information on language feature availability, see Objective-C Feature Availability Index.
Objective-C apps use reference counting to determine the lifetime of objects. For the most part, the Automatic Reference Counting (ARC) feature of the compiler takes care of this for you. If you are unable to take advantage of ARC, or need to convert or maintain legacy code that manages an object’s memory manually, you should read Advanced Memory Management Programming Guide.
In addition to the compiler, the Objective-C language uses a runtime system to enable its dynamic and object-oriented features. Although you don’t usually need to worry about how Objective-C “works,” it’s possible to interact directly with this runtime system, as described by Objective-C Runtime Programming Guide and Objective-C Runtime Reference.
Хочешь больше книг по программированию?
Подпишись на наш канал и ознакамливайся бесплатно!
Подписаться
×
Сайт KV.BY собрал и опубликовал подборку книг для изучения языка Objective-C. К сожалению, книг на русском до ужаса мало, поэтому основная часть литературы будет на английском. Но есть и плюс: так можно неплохо прокачать знание иностранного языка.
Programming in Objective-C
Книги Стивена Кочина становились хитами среди приверженцев С. Сейчас же перед вами книга, которая переиздавалась целых 6 раз, начиная с 2004 года.
Книга разбита на 3 больших раздела:
- Сам язык и все о его основах. Вы начинаете с создания своей программы. И на основе этого начинается погружение в изучение языка. Понятия вводятся постепенно, чтобы сильно не грузить, но достаточно интенсивно, чтобы к концу книги самостоятельно писать под iOS.
- Знакомство с фреймворком Foundation. По сути, это сборник готовых классов, которые формируют этот самый фреймворк.
- Разбор фреймворков Cocoa, Cocoa Touch и iOS SDK. Освоив эти инструменты, вы узнаете их функционал и сможете написать небольшое приложение для iOS.
В самом начале автор рекомендует потратить время на изучение теории структуры данных и работы с памятью. В этой книге Objective-C идёт отдельно С, так что знание С совсем не обязательно.
Objective-C. Программирование для iOS и MacOS
В отличие от Стивена Кочина, Аарон Хиллегасс, автор книги, полагает, что для изучения Objective-C нужно глубокое понимание С. Соответственно, в книге по верхам рассматривается синтаксис, но очень много места посвящено объяснениям в сфере работы программирования и того, как мыслят опытные разработчики. Автор ратует за опытное изучение языка. А это значит, что будет много кода, ошибки в нем, их поиск и самостоятельное устранение.
Начинающим программистам, не знающих С, скорее всего, книга пользы не принесёт. Тем не менее, к ней стоит вернуться после освоения основ языка.
Objective-C 2.0 и программирование для Mac
Objective-C — это основной язык для платформ «яблочной» продукции. Книга собрала в себе обширный материал по языку, показывая его способности. Авторы делают упор на описание протоколов и инстанцирования. Не обошли стороной среду разработки Xcode и Cocoa. Читателю также расскажут о сложных концепциях программирования. Например, о ООП, рефакторинге и предикатах.
Objective-C Recipes
Это хорошее дополнение к другим книгам в качестве сборника советов и готовых алгоритмов. Изначально автор ставил цель создать рецепты, упрощающие себе жизнь при создании мобильных приложений. Но получилось так хорошо и обширной, что было принято решение выпустить книгу.
Код понятен и прост, даже начинающие программисты смогут с ним разобраться и внедрить в свои разработки. Автор никак не затрагивает тему того, как изучать Objective-C, но активно делится своими практическими навыками.
Objective-C Programming For Dummies
Пошаговое руководство по пониманию ООП с Objective-C. Как основной язык программирования для приложений iPhone, iPad и Mac OS X, Objective-C является отражающим, объектно-ориентированным языком, который все программисты должны знать перед созданием приложений.
Предполагая, что у вас нет опыта работы с языками программирования, эта забавная и дружественная книга дает вам четкое представление о Objective-C. Обращаясь к последней версии XCode, отладке, дополнению кода и многому другому, ветеран-автор Нил Голдштейн поможет вам получить прочную основу для этой сложной темы и отфильтрует все ненужные сложные технические термины. Не предполагает предварительных знаний программирования и сохраняет ясный и интересный тон.
Objective-C for Absolute Beginners
Книга для полных новичков в программировании. Эта книга научит создавать приложения для яблочной продукции. Автор проведёт вас по теории, которая затрагивает переменные, проектные структуры данных, классы, объекты и методы.
Также покажет, как выстраивать программную логику. Гарри Беннетт покажет гибкость инструментов разработчиков Apple. А ещё Гарри продемонстрирует, как соединить Swift и Objective-C. А это будет полезно для Swift-программистов.
Сила Objective-C 2.0
Мэтт Галлоуэй в «Effective Objective-C 2.0» собрал 52 метода, рекомендации и реальные примеры кода этого языка. Всё это должно показать возможности и преимущества языка.
Через фрагменты кода автор раскрывает тонкости языка, подводные камни и трудные моменты, которые в конечном итоге научат писать эффективный код для выполнения любых задач. А ещё Галлоуэй показывает отношения и взаимодействия между объектами, учит писать классы, раскрывает возможности платформ Cocoa и Cocoa Touch.
Параллельно с языком Мэтт затрагивает платформу Foundation и современные системные библиотеки (Grand Central Dispatch, например).
Learning Cocoa with Objective-C
Начните работать с Cocoa и Objective-C и начните разрабатывать приложения на платформах iOS и OS X. Четвертое издание этой книги охватывает все, что вам нужно для создания приложений для iPhone, iPad и Mac.
Вы узнаете, как работать с Xcode IDE, библиотекой Foundation Objective-C и другими инструментами разработчика. Например, Event Kit Framework и Core Animation. Попутно вы будете создавать примеры проектов, в том числе приложение на Objective-C, простое приложение видеоплеера и приложение, которое отображает события календаря для пользователя.
В учебнике раскрыто много тем: жизненный цикл приложения, Cocoa и Cocoa Touch, работа с AV Foundation для отображения видео и аудио, взаимодействие с внешним миром с Core Location и Core Motion.
Pro Objective-C
Pro Objective-C предоставляет исчерпывающее, всестороннее руководство по языку, его времени выполнения и ключевым API. Он объясняет ключевые концепции Objective-C в простой для понимания форме, а также предоставляет подробное описание его более сложных функций. Кроме того, в книгу включены многочисленные практические примеры (выдержки из кода и полные приложения), которые демонстрируют, как применять в коде то, что вы изучаете.
Книга начинается с изучения основных функций Objective-C и ключевых языковых элементов. После рассмотрения основ он приступает к углубленному изучению возможностей динамического программирования Objective-C и системы времени выполнения. Далее в книге рассказывается о Foundation Framework, базовом уровне API, который можно использовать для любой программы Objective-C.
Каждая тема подробно освещена и содержит подробную информацию, необходимую для эффективной разработки кода Objective-C. Наиболее важные особенности подробно рассматриваются. Каждая глава содержит множество примеров, которые демонстрируют как силу, так и тонкость Objective-C.
Objective-C Cheat Sheet
Эта книга охватывает новейший язык программирования Objective-C. Используйте эту книгу в качестве краткого справочного руководства (например, шпаргалку) для Objective-C.
Для начинающих и для чайников эта книга представляет собой пошаговое руководство по пониманию объектно-ориентированного программирования с помощью Objective-C. Если вы опытный разработчик, который хорошо знает хотя бы один современный язык программирования, эта книга призвана научить вас думать и программировать на языке программирования Objective-C.
Learn Objective-C on the Mac
Это книга для тех, кто хочет научиться программировать собственные приложения в Mac OS X.
Вас ждёт полный курс по основам Objective-C с использованием бесплатных инструментов Xcode Apple, введение в ООП, полный охват наследования, композиции, инициализации объекта, категорий, протоколов, управления памятью и организации исходных файлов, краткая экскурсия по основам Cocoa и AppKit.
Для новичков сюда вставили полезное руководство по обучению для не-C разработчиков. Вам дадут понимание переменных и как создавать собственные структуры данных, работу с файловой системой и прочее.
Objective-C Quick Syntax Reference
Учебник представляет собой сокращенный код и синтаксис языка программирования Objective-C. Предоставлен синтаксис Objective-C в хорошо организованном формате.
В этой книге вы не найдете никакого технического жаргона, раздутых образцов, извлеченных уроков истории или остроумных историй. То, что вы найдете, является кратким, точным и доступным языковым справочником. Книга заполнена полезной информацией и обязательна для любого программиста Objective-C.