如果您未曾開發過 iOS 或 Mac OS X 平臺的程序，那就需要開始瞭解它們的首要程序設計語言 Objective-C。Objective-C 並不是一種很難的語言，如果能花一點時間學習，相信您會漸漸領會到它的優雅之處。Objective-C 程序設計語言使您能進行復雜的、面向對象的編程。通過提供用於定義類和方法的語法，它擴展了標準的 ANSI C 程序設計語言。它還促進類和接口（任何類可採用）的動態擴展。
如果您熟悉 ANSI C，那麼下述信息應該能幫助您學習 Objective-C 的基本語法。如果您使用其他面向對象程序設計語言進行過編程，您會發現許多傳統的面向對象概念，例如封裝、繼承、多態，都出現在 Objective-C 中。如果您不熟悉 ANSI C，在嘗試閱讀此文章時，最好先閱讀一下 C 語言的概述。
Objective-C 語言在《The Objective-C Programming Language》（Objective-C 程序設計語言）中有完整說明。
Objective-C 是 C 語言的超集
Objective-C 程序設計語言採用特定的語法，來定義類和方法、調用對象的方法、動態地擴展類，以及創建編程接口，來解決具體問題。Objective-C 作爲 C 程序設計語言的超集，支持與 C 相同的基本語法。您會看到所有熟悉的元素，例如基本類型（int、float等）、結構、函數、指針，以及流程控制結構，如 if...else 語句和 for 語句。您還可以訪問標準
C 庫例程，例如在 stdlib.h 和stdio.h 中聲明的那些例程。
Objective-C 爲 ANSI C 添加了下述語法和功能：
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定義新的類
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類和實例方法
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方法調用（稱爲發消息）
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屬性聲明（以及通過它們自動合成存取方法）
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靜態和動態類型化
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塊 (block)，已封裝的、可在任何時候執行的多段代碼
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基本語言的擴展，例如協議和類別
如果您現在還不太熟悉 Objective-C 的這些方面，也不必擔心。隨着您讀完這篇文章的剩餘部分，將會逐漸瞭解它們。如果您是過程化程序開發人員，不懂面向對象的概念，那麼先將對象從本質上視爲具有關聯函數的結構，可能會有助於理解。這個概念與事實差不多，特別是在運行時實現方面。
除了提供在其他面嚮對象語言中已有的多數抽象和機制之外，Objective-C 還是一種非常動態的程序設計語言，而且這種動態是其最大優勢。這種動態體現在它允許在運行應用程序時（即運行時）纔去確定其行爲，而不是在生成期間就已固定下來。因此，Objective-C 的動態機制讓程序免受約束（編譯和鏈接程序時施加的約束）；進而在用戶控制下，將大多數符號解析責任轉移到運行時。
類和對象
如同其他大多數面嚮對象語言那樣，Objective-C 中的類支持數據的封裝，並定義對這些數據執行的操作。對象是類的運行時實例。它包含自己的實例變量（由其類聲明）的內存副本，以及類方法的指針。您可以採用兩步法（稱爲分配和初始化）創建對象。
Objective-C 中某個類的規格需要兩個不同的部分：接口和實現。接口部分包含類聲明，並定義該類的公共接口。如同 C 代碼那樣，您定義頭文件和源代碼文件，將公共聲明與代碼的實現細節分開。（如果其他聲明是編程接口的一部分，並且打算專有，您可以將它們放在實現文件中。）這些文件的文件擴展名，列在下表中。
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擴展名 |
源類型 |
|---|---|
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頭文件。頭文件包含類、類型、函數和常量聲明。 |
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實現文件。具有此擴展名的文件可以同時包含 Objective-C 代碼和 C 代碼。有時也稱爲源文件。 |
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實現文件。具有此擴展名的實現文件，除了包含 Objective-C 代碼和 C 代碼以外，還可以包含 C++ 代碼。僅當您實際引用您的 Objective-C 代碼中的 C++ 類或功能時，才使用此擴展名。 |
當您想要在源代碼中包括頭文件時，請在頭文件或源文件的前幾行之中，指定一個導入 (#import) 指令，#import 指令類似於
C 的#include 指令，不過前者確保同一文件只被包括一次。如果您要導入框架的大部分或所有頭文件，請導入框架的包羅頭文件 (umbrella header file)，它具有與框架相同的名稱。導入（假設的）Gizmo 框架的頭文件的語法是：
#import <Gizmo/Gizmo.h> |
下列框圖中的語法聲明名爲 MyClass 的類，它是從基礎類（或根類）NSObject 繼承而來的。（根類是供其他類直接或間接繼承的類。）類聲明以編譯器指令 @interface 開始，以 @end 指令結束。類名稱後面（以冒號分隔），是父類的名稱。在
Objective-C 中，一個類只能有一個父類。
在 @interface 指令和 @end 指令之間，編寫屬性和方法的聲明。這些聲明組成了類的公共接口。（已聲明的屬性在“已聲明的屬性和存取方法”中有介紹。）分號標記每個屬性和方法聲明的結尾。如果類具有與其公共接口相關的自定函數、常量或數據類型，請將它們的聲明放在 @interface ...@end 塊之外。
類實現的語法與類接口文件類似。它以 @implementation 編譯器指令開始（接着是該類的名稱），以 @end 指令結束。中間是方法實現。（函數實現應在 @implementation ...@end 塊之外。）一個實現應該總是將導入它的接口文件作爲代碼的第一行。
#import "MyClass.h" |
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@implementation MyClass |
- (id)initWithString:(NSString *)aName |
{
|
// code goes here |
} |
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+ (MyClass *)myClassWithString:(NSString *)aName |
{
|
// code goes here |
} |
@end |
對於包含對象的變量，Objective-C 既支持動態類型化，也支持靜態類型化。靜態類型化的變量，要在變量類型聲明中包括類名稱。動態類型化的變量，則要給對象使用類型 id。您會發現在某些情況下，會需要使用動態類型化的變量。例如，集
(collection) 對象，如數組，在它包含對象的類型未知的情況下，可能會使用動態類型化的變量。此類變量提供了極大的靈活性，也讓 Objective-C 程序擁有了更強大的活力。
下面的例子，展示了靜態類型化和動態類型化的變量聲明：
MyClass *myObject1; // Static typing |
id myObject2; // Dynamic typing |
NSString *userName; // From Your First iOS App (static typing) |
請注意第一個聲明中的星號 (*)。在 Objective-C 中，執行對象引用的只能是指針。如果您還不能完全理解這個要求，不用擔心。並非一定要成爲指針專家才能開始 Objective-C 編程。只需要記住，在靜態類型化的對象的聲明中，變量的名稱前面應放置一個星號。id 類型意味着一個指針。
方法和發消息
如果您不熟悉面向對象編程，則將方法想像成一個規範特定對象的函數，可能會有所幫助。通過將一則消息發送到——或發消息給——一個對象，您可調用該對象的一個方法。Objective-C 中有兩種類型的方法：實例方法和類方法。
-
實例方法，由類的實例來執行。換言之，在調用實例方法之前，必須先創建該類的實例。實例方法是最常見的方法類型。
-
類方法，可由它所在的類直接執行。它不需要對象的實例作爲消息的接收者。
方法聲明包含方法類型標識符、返回類型、一個或多個簽名關鍵詞，以及參數類型和名稱信息。以下是 insertObject:atIndex: 實例方法的聲明。
對於實例方法，聲明前面是減號 (-)；對於類方法，對應指示器是加號 (+)。下面的“類方法”將詳細介紹類方法。
一個方法的實際名稱 (insertObject:atIndex:) 是包括冒號字符在內的所有簽名關鍵詞的串聯。冒號字符表明有參數存在。在上述示例中，該方法採用兩個參數。如果方法沒有參數，則省略第一個（也是僅有的一個）簽名關鍵詞後面的冒號。
當您想要調用一個方法時，通過給實施該方法的對象發送一則消息來實現。（雖然“發送消息”常可與“調用方法”互換，但實際上，Objective-C 在運行時纔會執行實際地發送。）消息包含方法名稱，以及方法所需的參數信息（類型要匹配）。您發送到一個對象的所有消息，都被動態地分派，這樣使 Objective-C 類的多態行爲更加容易。（多態性是指不同類型的對象響應同一消息的能力。）有時被調用的方法，是由接收消息對象的類之超類來實現。
要分派消息，運行時需要一個消息表達式。消息表達式使用方括號（[ 和 ]）將消息本身（以及任何所需參數）括起來，同時將接收消息的對象放在最左邊方括號右側。例如，要將 insertObject:atIndex: 消息發送給 myArray 變量保存的對象，您會使用以下語法：
[myArray insertObject:anObject atIndex:0]; |
爲避免聲明大量局部變量來儲存臨時結果，Objective-C 讓您嵌套消息表達式。每個嵌套表達式的返回值，都用作另一個消息的一個參數或接收對象。例如，可以將上個示例中使用的任何變量替換爲取回值的消息。因此，如果您具有另一個名爲 myAppObject 的對象，並且此對象具有訪問數組對象的方法以及要插入數組的對象，則可以將上個示例編寫爲如下形式：
[[myAppObject theArray] insertObject:[myAppObject objectToInsert] atIndex:0]; |
Objective-C 還提供用於調用存取方法的點記法語法。存取方法獲取並設定對象的狀態，因此對於封裝很重要，是所有對象的重要功能。對象隱藏或封裝其狀態，並顯示接口，該接口是訪問該狀態的所有實例都通用的。使用點記法語法，您可以將上個示例重新編寫爲如下形式：
[myAppObject.theArray insertObject:myAppObject.objectToInsert atIndex:0]; |
您還可以使用點記法語法進行賦值：
myAppObject.theArray = aNewArray; |
此語法只是編寫 [myAppObject setTheArray:aNewArray]; 的另一種方式。在點記法表達式中，您不能使用對動態類型化的對象（類型爲 id 的對象）的引用。
在“您的首個 iOS 應用程序”中，您已經使用點語法來進行變量賦值：
self.userName = self.textField.text; |
類方法
儘管前幾個示例將消息發送到了類的實例，但您也可以將消息發送到類本身。（類是運行時創建的、類型爲 Class 的對象。）向類發送消息時，您指定的方法必須定義爲類方法，而非實例方法。類方法是一種功能，類似於 C++
中的靜態類方法。
您通常這樣使用類方法：要麼將類方法用作工廠方法創建類的新實例，要麼訪問與該類關聯的一些共享信息。類方法聲明的語法，與實例方法聲明的語法相同，只是方法類型標識符使用加號 (+)，而非減號。
以下示例說明如何將類方法用作類的工廠方法。在這種情況下，array 方法是 NSArray 類上的類方法——被 NSMutableArray 繼承——它分配並初始化類的新實例，並將其返回給您的代碼。
NSMutableArray *myArray = nil; // nil is essentially the same as NULL |
|
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// Create a new array and assign it to the myArray variable. |
myArray = [NSMutableArray array]; |
已聲明的屬性和存取方法
屬性通常是指某些由對象封裝或儲存的數據。它可以是標誌（如名稱或顏色），也可以是與一個或多個其他對象的關係。一個對象的類定義一個接口，該接口使其對象的用戶能獲取並設定所封裝屬性的值。執行這些操作的方法，稱爲存取方法。
存取方法有兩種類型，每個方法都必須符合命名約定。“getter”存取方法返回屬性的值，且名稱與屬性相同。“setter”存取方法設定屬性的新值，且形式爲 setPropertyName:，其中屬性名稱的第一個字母大寫。正確命名的存取方法是
Cocoa 和 Cocoa Touch 框架的多種技術的關鍵元素，如鍵－值編碼 (KVC)，它的機制是，通過對象的名稱間接訪問對象的屬性。
Objective-C 提供已聲明的屬性作爲一種方便的寫法，用於存取方法的聲明和實現。在“您的首個 iOS 應用程序”中，您聲明瞭userName 屬性：
@property (nonatomic, copy) NSString *userName; |
使用已聲明的屬性後，就不必爲該類中用到的每個屬性實現 getter 和 setter 方法。而是使用屬性聲明，指定您想要的行爲。編譯器接着可以根據該聲明，創建或合成實際的 getter 和 setter 方法。已聲明的屬性減少了您必須編寫的樣板文件代碼量，因此使代碼更簡潔、更少機會出錯。使用已聲明的屬性或存取方法，來獲取和設定各項對象狀態。
您在類接口中包括方法聲明和屬性聲明。您在類的頭文件中聲明公共屬性；而在源文件的類擴展中聲明專有屬性。（有關類擴展的簡短說明及其示例，請參閱“協議和類別”。）控制器對象（如委託和視圖控制器）的屬性通常應該爲專有的。
屬性的基本聲明使用 @property 編譯器指令，後面緊跟屬性的類型信息和名稱。您還可以使用自定選項來配置屬性，以定義存取方法如何表現、屬性是否爲弱引用，以及是否爲只讀。選項位於圓括號中，前面是 @property 指令。
以下代碼行說明了更多的屬性聲明：
@property (copy) MyModelObject *theObject; // Copy the object during assignment. |
@property (readonly) NSView *rootView; // Declare only a getter method. |
@property (weak) id delegate; // Declare delegate as a weak reference |
編譯器自動合成所聲明的屬性。在合成屬性時，它創建自己的存取方法，以及“支持”該屬性的專有實例變量。實例變量的名稱與屬性的名稱相同，但具有下劃線前綴 (_)。只有在對象初始化和取消分配的方法中，您的應用程序應該直接訪問實例變量（而不是其屬性）。
如果您想要讓實例變量採用不同名稱，可以繞過自動合成，並明確地合成屬性。在類實現中使用 @synthesize 編譯器指令，讓編譯器產生存取方法，以及進行特殊命名的實例變量。例如：
@synthesize enabled = _isEnabled; |
同時，在聲明屬性時，您可以指定存取方法的自定名稱，通常是使 Boolean 屬性的 getter 方法遵循約定形式，如下所示：
@property (assign, getter=isEnabled) BOOL enabled; // Assign new value, change name of getter method |
塊
塊是封裝工作單元的對象，即可在任何時間執行的代碼段。它們在本質上是可移植的匿名函數，可作爲方法和函數的參數傳入，或可從方法和函數中返回。塊本身具有一個已類型化的參數列表，且可能具有推斷或聲明的返回類型。您還可以將塊賦值給變量，然後像調用函數一樣調用它。
插入符號 (^) 是用作塊的語法標記。塊的參數、返回值和正文（即執行的代碼）存在其他類似的語法約定。下圖解釋了該語法，尤其是在將塊賦值給變量時。
您接着可以調用塊變量，就像它是一個函數一樣：
int result = myBlock(4); // result is 28 |
塊共享局部詞法作用範圍內的數據。塊的這項特徵非常有用，因爲如果您實現一個方法，並且該方法定義一個塊，則該塊可以訪問該方法的局部變量和參數（包括堆棧變量），以及函數和全局變量（包括實例變量）。這種訪問是隻讀的，但如果使用 __block 修飾符聲明變量，則可在塊內更改其值。即使包含有塊的方法或函數已返回，並且其局部作用範圍已銷燬，但是隻要存在對該塊的引用，局部變量仍作爲塊對象的一部分繼續存在。
作爲方法或函數參數時，塊可用作回調。被調用時，方法或函數執行部分工作，並在適當時刻，通過塊回調正在調用的代碼，以從中請求附加信息，或獲取程序特定行爲。塊使調用方在調用時能夠提供回調代碼。塊從相同的詞法作用範圍內採集數據（就像宿主方法或函數所做的那樣），而非將所需數據打包在“關聯”結構中。由於塊代碼無需在單獨的方法或函數中實現，您的實施代碼會更簡單且更容易理解。
Objective-C 框架具有許多含塊參數的方法。例如，Foundation 框架的 NSNotificationCenter 類聲明以下方法，該方法具有一個塊參數：
- (id)addObserverForName:(NSString *)name object:(id)obj queue:(NSOperationQueue *)queue usingBlock:(void (^)(NSNotification *note))block |
此方法將一個觀察者添加到通知中心（通知在“採用設計模式使您的應用程序合理化”中有介紹）。指定名稱的一則通知發佈時，塊被調用以處理該通知。
opQ = [[NSOperationQueue alloc] init]; |
[[NSNotificationCenter defaultCenter] addObserverForName:@"CustomOperationCompleted" |
object:nil queue:opQ |
usingBlock:^(NSNotification *notif) {
|
// handle the notification |
}]; |
協議和類別
協議可聲明由任何類實施的方法，即使實施該協議的那些類沒有共同的超類。協議方法定義了獨立於任何特定類的行爲。協議簡單定義了一個由其他類負責實現的接口。當您的類實施了一個協議的方法時，就是說您的類符合該協議。
從實踐角度而言，一個協議定義了一列方法，這些方法在對象之間建立合約，而無需那些對象成爲任何特定類的實例。此合約使那些對象能夠相互通信。一個對象想要告知另一個對象它遇到的事件，或者它可能想要尋求有關那些事件的建議。
UIApplication 類實現一個應用程序必需的行爲。UIApplication 類不是強制您對 UIApplication 進行子類化，來接收有關應用程序當前狀態的簡單通知，而是通過調用指定給它的委託對象的特定方法，爲您傳送那些通知。實施 UIApplicationDelegate 協議的對象，可以接收那些通知，並提供適當的響應。
在接口塊中，您指定您的類符合或採用一個協議，方法是將該協議的名稱，放在尖括號 (<...>) 中，並且放在它繼承的類的名稱後面。在“您的首個
iOS 應用程序”中，您指明瞭採用 UITextFieldDelegate 協議，代碼行如下：
@interface HelloWorldViewController :UIViewController <UITextFieldDelegate> {
|
您無需聲明所實現的協議方法。
協議的聲明，看起來類似於類接口的聲明，只是協議沒有父類，並且不定義實例變量（儘管它們可以聲明屬性）。以下示例展示使用一個方法進行一個簡單的協議聲明：
@protocol MyProtocol |
- (void)myProtocolMethod; |
@end |
對於許多委託協議來說，採用一個協議僅僅是實現該協議定義的方法。有些協議要求您明確地聲明支持該協議，而協議可以指定必需方法和可選方法。
當您開始探索 Objective-C 框架的頭文件時，將很快遇到如下的代碼行：
@interface NSDate (NSDateCreation) |
這行代碼通過使用圓括號將類別名稱括起來的語法約定，聲明瞭該類別。類別是 Objective-C 語言的一項功能，可讓您擴展類的接口，而無需對類進行子類化。類別中的方法成爲類類型的一部分（在程序的作用範圍內），而這些方法由類的所有子類繼承。您可以將消息發送給類（或其子類）的任何實例，以調用在類別中定義的方法。
您可以將類別用作一種手段，來對頭文件內的相關方法聲明進行分組。您甚至還可以將不同的類別聲明放在不同的頭文件中。框架在其所有頭文件中使用這些技巧，來達到清晰明確。
您還可以使用稱爲類擴展的匿名類別，在實現 (.m) 文件中聲明專有屬性和專有方法。類擴展看起來類似於類別，只是圓括號之間沒有文本。例如，以下是一個典型的類擴展：
@interface MyAppDelegate () |
@property (strong) MyDataObject *data; |
@end |
已定義的類型和編碼策略
Objective-C 有幾個不能用作變量名稱的術語，保留用於特殊用途。其中部分術語是以 @ 符號爲前綴的編譯器指令，如 @interface 和@end。其他保留的術語，包括已定義的類型以及與這些類型相配的字面常量。Objective-C
使用很多已定義的類型和字面常量，這些卻不會出現在 ANSI C 中。在某些情況下，這些類型和字面常量替換 ANSI C 相應的類型和字面常量。下表介紹幾種重要類型，包括每種類型的允許字面常量。
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類型 |
描述和字面常量 |
|---|---|
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動態對象類型。動態類型化的對象和靜態類型化的對象的否定字面常量，都是 |
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動態類類型。其否定字面常量是 |
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選擇器的數據類型 ( |
|
|
Boolean 類型。字面常量值是 |
在錯誤檢查和控制流代碼中，通常使用已定義類型和字面常量。在程序的控制流語句中，您可以測試合適的字面常量，來確定如何繼續。例如：
NSDate *dateOfHire = [employee dateOfHire]; |
if (dateOfHire != nil) {
|
// handle this case |
} |
解釋一下此代碼，如果表示僱用日期的對象不是 nil（換言之，如果它是一個有效對象），則邏輯在某個方向繼續。以下是執行相同分支的簡寫形式：
NSDate *dateOfHire = [employee dateOfHire]; |
if (dateOfHire) {
|
// handle this case |
} |
您甚至可以進一步減少代碼行數（假設無需引用 dateOfHire 對象）：
if ([employee dateOfHire]) {
|
// handle this case |
} |
您可採用大體相同方式，來處理 Boolean 值。在下面的示例中，isEqual: 方法返回一個 Boolean 值。
BOOL equal = [objectA isEqual:objectB]; |
if (equal == YES) {
|
// handle this case |
} |
您可以採用與測試是否存在 nil 的代碼相同的方式，來縮短此代碼。
在 Objective-C 中，您可以將消息發送到 nil，而沒有副作用。事實上，完全沒有影響，只是如果方法應該返回一個對象，運行時就會返回 nil。只要返回的內容類型化爲一個對象，即可保證發送給 nil 的消息的返回值正常運行。
Objective-C 中其他兩個重要的保留術語，是 self 和 super。第一個術語 self 是可在消息實現內使用的局部變量，用於引用當前對象；它等同於
C++ 中的 this。您可以用保留字 super 替換 self，但在消息表達式中，只能作爲接收者。如果您將消息發送到self，運行時先在當前對象的類中查找方法實現；如果在那裏找不到方法，則在其超類中查找（依此類推）。如果您將消息發送到super，運行時先在超類中查找方法實現。
self 和 super 的主要用途，都是發送消息。當要調用的方法是由 self 的類實現時，您將消息發送到 self。例如：
[self doSomeWork]; |
self 還用於點記法，用於調用由已聲明屬性合成的存取方法。例如：
NSString *theName = self.name; |
在繼承自超類的方法的覆蓋（即重新實現）中，通常將消息發送到 super。在這種情況下，被調用方法與被覆蓋方法的簽名，都是相同的。
© 2013 Apple Inc. 保留一切權利。（上次更新：2013 年 4 月 23 日）
