第1条:了解 Objective-C 语言的起源
马上就要发布 Swift 4 了,自己也在学习 Swift,后面 iOS 编程估计也是 Swift 的天下了,我却还在这抱着一本讲 OC 的书在啃,怪只能怪自己之前太懒了,按定价好几十块钱买的书读了一半没有不读完,简直对不起自己的良心。其实最大的原因还是当前编程的基础太薄弱了,只知道简单的调取系统的 API,开发深度简直不能再浅,一时没有理解书中的含义,所以看到一半被搁置了。但是唯有一直的学习基础,才能真正找到进阶的出路吧。千言万语汇成一句对自己的话-“现在学习 OC 还不晚,可是何时才能跟上大佬的步伐呢”。
本条要点:(作者总结)
- Objective-C 为 C 语言添加了面向对象特性,是其超集。Objective-C 使用动态绑定的消息结构,也就是说,在运行时才会检查对象类型。接收一条消息之后,究竟应执行何种代码,由运行期环境而非编译器来决定。
- 理解 C 语言的核心概念有助于写好 Objective-C 程序。尤其要掌握内存模型和指针。
Objective-C 通过一套全新语法,在 C 语言基础上添加了面向对象特性。Objective-C 的语法中频繁使用方括号,且不吝啬写出极长的方法名,看似冗长却十分易读,所以可谓是一门自文档的语言。
Objective-C 使用“消息结构”(messaging structure)而非“函数调用”(function calling)。Objective-C 由消息型语言的鼻祖(Smalltalk)演化而来。
消息与函数调用之间的区别看上去是这样的:
1 // Messaging (Objective-C) 2 NSObject *obj = [NSObject new]; 3 [obj performWith:parameter1 and:parameter2]; 4 5 // Function calling (C++) 6 NSObject *obj = [NSObject new]; 7 obj->perform(parameter1, parameter2);
关键区别是:
使用消息结构的语言,其运行时所应执行的代码由运行环境来决定。
使用函数调用的语言,则由编译器所决定。
范例代码中:函数调用的结构中如果调用的函数是多态的,那么在运行时就要按照 “虚方法表”来查看到底应该执行哪个函数实现。
采用消息结构的语言,不论是否多态,总是在运行时才会去查找所要执行的方法。实际上,编译器甚至不关心接收消息的对象是何种类型,接收消息的对象问题也要在运行时处理,其过程叫做“动态绑定”。
Objective-C 的重要工作都由“运行期组件”(runtime component)而非编译器来完成。使用 Objective-C 的面向对象特性所需的全部数据结构及函数都在运行期组件里面。举例来说,运行期组件中含有全部内存管理方法。运行期组件的本质上就是一种与开发者所编写代码相链接的“动态库”(dynamic library),其代码能把开发者编写的所有程序粘合起来。这样的话,只需更新运行期组件,即可提升应用程序性能。而那种许多工作都在“编译期”(compile time)完成的语言,若想获得类似的性能提升,则要重新编译应用程序代码。
Objective-C 是 C 的“超集”(superset),理解 C 语言的内存模型(memory model),这有助与理解 Objective-C 的内存模型及其“引用计数”(reference counting)机制的工作原理。若要理解内存模型,则需明白:Objective-C 语言中的指针是用来指示对象的。想要声明一个变量,令其指代某个对象,可用如下写法:
1 NSString *someString = @"The string";
它声明了一个名为 someString 的变量,其类型是 NSString *,也就是说此变量为指向 NSString 的指针。所有 Objective-C 语言的对象都必须这样声明,因为对象所占内存总是分配在“堆空间”(heap space)中,而绝不会分配在“栈”(stack)上。不能在栈中分配 Objective-C 对象:
1 // Error: Interface type cannot be statically allocated 2 NSString stackString;
someString 变量指向分配在堆里的某块内存,其中含有一个 NSString 对象,也就是说,如果再创建一个变量,令其指向同一地址,那么并不拷贝该对象,只是这两个变量会同时指向此对象:
1 NSString *someString = @"The string"; 2 NSString *anotherString = someString;
只有一个 NSString 实例,然而有两个变量指向此实例。两个变量都是 NSString * 类型,这说明当前“栈帧”(stack frame)里分配了两块内存,每块内存的大小都能容下一枚指针(在 32 位架构的计算机上是 4 字节,64 位计算机上是 8 字节)。这两块内存里的值是一样的,就是 NSString 实例的内存地址。
此内存布局图演示了一个分配在堆中的 NSString 实例,有两个分配在栈上的指针指向该实例。存放在 NSString 实例中的数据含有代表字符串实际内容的字节。
分配在堆中的内存必须直接管理,而分配在栈上用于保存变量的内存则会在其栈帧弹出时自动清理。
Objective-C 将堆内存管理抽象出来了,不需要用 malloc 及 free 来分配或释放对象所占内存。Objective-C 运行期环境把这部分工作抽象为一套内存管理架构,名叫“引用计数”。
在 Objective-C 代码中,有时会遇到定义里不含 * 的变量,它们可能会使用“栈空间”(stack space)。这些变量所保存的不是 Objective-c 对象。比如 CoreGraphics 框架中的 CGRect 就是一个例子:
1 CGRect frame; 2 frame.origin.x = 0.f; 3 frame.origin.y = 10.f; 4 frame.size.width = 100.f; 5 frame.size.height = 150.f;
CGRect 是 C 结构体,其定义是:
1 struct CGRect { 2 CGPoint origin; 3 CGSize size; 4 }; 5 typedef struct CGRect CGRect;
整个系统框架都在使用这种结构体,因为如果改用 Objective-C 对象来做的话,性能会受影响。与创建结构体相比,创建对象还需要额外开销,例如分配及释放堆内存等。如果只需保存 int、float、double、char 等“非对象类型”(nonobject type),那么通常使用 CGRect 这种结构体就可以了。
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