某学姐

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iOS基础入门(四)- Objective-C语法总结

2016-05-28 | Comments

概述

5月份马上就要结束了,这个月的iOS学习计划就要告一段落了。这是最后一篇总结,主要是将Objective-C语法进行了一个比较全面的总结。以后还是会继续专注于Android,当然偶尔会学习下iOS,防止掌握的知识遗忘,好不容易学习这么久。

语法篇

1.Object-对象

1.1 对象创建

Party *partyInstance = [Party alloc];
[partyInstance init];

对象创建一般需要调用allocinit两个方法。alloc为对象分配内存,然后此时对象并没有初始化,所以不能正常工作。init方法调用后,对象被初始化,此后才可以正常工作。

1.2 发送消息

发送消息,即我们所说的调用方法。发送一个消息,包含如下3个要素:

  • receiver 指向对象的指针
  • selector 对象的方法
  • arguments 对象的方法对应的参数

其关系如下图所示:

send_message

1.3 对象销毁

partyInstance = nil;

通常,要销毁某个对象,只需要将该对象设置为nil。值得注意的是,iOS中可以给空对象发送消息,因此不需要做判空操作。

1.4 几个常见对象

如下为Array的继承关系图:

common_object

其中NSObject为所有类的父类。

(1) NSString

  • NSString 不可变字符串
  • NSMutableString 可变字符串,继承自NSString

字符串表示:

 NSString *myString = @"Hello, World!";

字符串内容,以@符号开头。

格式化输出:

int a = 1;
float b = 2.5;
char c = 'A';
NSString *d = "Hello";
NSLog(@"Integer: %d, Float: %f, Char: %c, String: %@", a, b, c, d);

字符串类型以%@表示。

(2) NSArray

  • NSArray:不可变数组
  • NSMutableArray:可变数组,继承自NSArray

数组创建:

NSMutableArray *items = [[NSMutableArray alloc] init];

[items addObject:@"One"];
[items addObject:@"Two"];
[items addObject:@"Three"];

[items insertObject:@"Zero" atIndex:0];

items = nil;

数组遍历:

for (int i = 0; i < [items count]; i++) {
    NSString *item = [items objectAtIndex:i];
    NSLog(@"%@", item);
}

for(NSString *item in items) {
    NSLog(@"%@", item);
}

关于添加空值:

NSArrayNSMutableArray不允许添加nil,但可以使用NSNull

 [items addObject:[NSNull null]];

1.5 关于类名

Objective-C没有命名空间的概念,而是通过使用类名前缀进行区分。前缀通常根据应用或公司名称来定义,一般2-3个大写英文字符。

2.实例变量

实例变量创建

//BNRItem.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface BNRItem : NSObject
{
    //以下划线开头
    NSString *_itemName;
    NSString *_serialNumber;
    int _valueInDollars;
    NSDate *_dateCreated;
}

- (void)setItemName:(NSString *)str;
- (NSString *)itemName;

- (void)setSerialNumber:(NSString *)str;
- (NSString *)serialNumber;

- (void)setValueInDollars:(int)v;
- (int)valueInDollars;

@end


//BNRItem.m
#import "BNRItem.h";

@implementation BNRItem
- (void)setItemName:(NSString *)str
{
    _itemName = str;
}
- (NSString *)itemName
{
    return _itemName;
}

- (void)setSerialNumber:(NSString *)str
{
    _serialNumber = str;
}
- (NSString *)serialNumber
{
    return _serialNumber;
}

- (void)setValueInDollars:(int)v
{
    _valueInDollars = v;
}
- (int)valueInDollars
{
    return _valueInDollars;
}

实例变量访问

//发送消息访问
BNRItem *item = [[BNRItem alloc] init];
[item setItemName:@"Red Sofa"];
[item setSerialNumber:@"A1B2C"];
[item setValueInDollars:100];
[item itemName];
[item serialNumber];
[item valueInDollars];
[item dateCreated];

//点号访问
item.itemName = @"Red Sofa";
item.serialNumber = @"A1B2C";
item.valueInDollars = 100;
NSLog(@"%@ %@ %@ %@", item.itemName, item.serialNumber, item.valueInDollars);

3. Property-属性

如下为不声明属性变量和声明属性变量的等价对比图。

property

示例代码如下:

//BNRItem.h
@interface BNRItem : NSObject

@property BNRItem *containedItem;
@property BNRItem *container;
@property NSString *itemName;
@property NSString *serialNumber;
@property int valueInDollars;
@property NSDate *dateCreated;

@end

当我们使用@property声明属性变量时,实际上意味着:实例变量和getter/setter方法的声明以及getter/setter方法的实现。

3.1 属性修饰符

@property (nonatomic, readwrite, strong) NSString *itemName;`

括号括起来的部分就是属性修饰符。

总共有3类属性修饰符:多线程类型读写类型内存管理类型

(1) 多线程修饰符

  • nonatomic 非原子的
  • atomic原子的。适用于多线程,默认类型

(2) 读写修饰符

  • readwrite 可读写。默认类型
  • readonly 只读

readwrite意味着系统实现了settergetter方法。readonly意味着只实现getter方法。

(3)内存管理修饰符

  • strong 强引用
  • weak 弱引用。避免循环强引用出现内存泄露问题
  • copy 拷贝
  • unsafe_unretained

关于copy

当属性指向类的实例,而该类具有可变子类(如NSString/NSMutableStringNSArray/NSMutableArray)时,此时建议用copy修饰符。

为什么对于NSStringNSArray使用copy更安全呢?因为若不使用copy,当属性指向的可变对象同时被其他外部对象引用时,外部对象可能修改该可变对象的值,从而会影响到当前属性。而使用copy并不直接引用到可变对象,只是对可变对象的值做了一个拷贝,指向的是一个新对象。

@property (nonatomic, copy) NSString *itemName;
@property (nonatomic, copy) NSString *serailNumber;

//如上copy修饰意味着setter里的实现是:
- (void)setItemName:(NSString *)itemName
{
    _itemName = [itemName copy];
}

关于unsafe_unretained

使用unsafe_unretained修饰符修饰对象时,若对象被销毁,则该对象不会自动设置为`nil`,这是和weak修饰符不同的地方。

unsafe_unretained是非对象属性(如基本数据类型)的默认修饰符。

对象属性以上4种都可以使用,默认是strong,一般都会显示声明,因为默认类型可能会变化。

由于定义@property属性时,系统是会生成默认getter/setter的。如果不想使用默认的,则可以进行复写如果只复写setter/getter中的某一个方法,则系统不会生成被复写了的方法,未被复写的方法还是会生成的。另外值得注意的是,如果setter/getter均被复写,则系统不会生成相应方法且不会创建相应的实例变量,如果你想使用对应的实例变量,需要手动声明。

3.2 关于@synthesize

默认情况下, @property声明的属性也是@synthesize的。

正是由于@synthesize的存在,使得属性变量能够自动产生对应的实例变量和setter/getter方法以及实现相应的setter/getter方法。

4.方法

  • 类方法:创建类的新实例或获取类的全局属性,不操作对象或实例变量。以+开头
  • 实例方法:操作类的特定实例。以-开头

4.1 实例方法

初始化方法:

//BNRItem.h

@interface BNRItem

- (instancetype)initWithItemName:(NSString *)name
                  valueInDollars:(int)value
                    serialNumber:(NSString *)sNumber;
                    
- (instancetype)initWithItemName:(NSString *)name;

@end

相关概念:

(1)instancetype

方法返回类型,通常用于init初始化相关方法的返回类型。

返回类型不写成BNRItem *, 是因为如果BNRItem有子类时,其子类方法的返回类型应该是子类类型,又由于子类继承了BNRItem相关方法,然而Objective-C不允许一个类中存在两个消息的方法名相同,而参数或返回类型不同的情况。

(2)id

当不确定对象类型时,可以使用类型id。可用于修饰变量、方法参数和返回值。

(3)self

对象自身

(4)super

父类。通常发送消息给某个对象时,会先从该对象查找对应方法,如果没找到会继续从父类中查找,一直到NSObject,直到查到为止。

4.2 类方法

+ (instancetype)randomItem
{
    NSArray *randomAdjectiveList = @[@"Fluffy", @"Rusty", @"Shiny"];
    
    NSArray *randomNounList = @[@"Bear", @"Spork", @"Mac"];
    
    NSInteger adjectiveIndex = arc4random() % [randomAdjectiveList count];
    NSInteger nounIndex = arc4random() % [randomNounList count];
    
    NSString *randomName = [NSString stringWithFormat:@"%@ %@",
            [randomAdjectiveList objectAtIndex:adjectiveIndex],
            [randomNounList objectAtIndex:nounIndex]];
            
    int randomValue = arc4random() % 100;
    
    NSString *randomSerialNumber = [NSString stringWithFormat:@"%c%c%c%c%c",
            '0' + arc4random() % 10,
            'A' + arc4random() % 26,
            '0' + arc4random() % 10,
            'A' + arc4random() % 26,
            '0' + arc4random() % 10];
    
    BNRItem *newItem = [[self alloc] initWithItemName:randomName
                                       valueInDollars:randomValue
                                         serialNumber:randomSerialNumber];
    return newItem;
}

类方法的实现中,应该使用self,而不能使用类名本身,以便子类可以调用该类方法。

4.3 异常处理

很多语言使用try catch捕获异常,虽然Objective-C也具备这个能力,然而一般不这么使用。Apple认为,异常属于代码错误,应该在编码阶段就解决,而不是在运行阶段处理异常。

5.内存管理

内存管理,从大的方面来说,主要指栈和堆上的内存管理。

5.1 栈内存

memory_management

当一个方法执行的时候,内存分配在Stack上。假设有如下调用关系: `main() ->randomItem -> alloc`,当我们开始执行main()方法时,会从栈底到栈顶依次给 main()及其本地变量、randomItem方法及其本地变量、alloc方法及其本地变量 分配内存。当方法执行完成时,会从栈顶到栈底依次出栈。

5.2 堆内存

所有Objective-C中的对象,内存分配都在Heap上。通常使用指针存储对象在堆上的内存地址。

5.3 对象引用

(1)对象持有

当一个对象不被其他对象持有的时候,该对象将被销毁。通常分如下几种情况:

  • 将指向该对象的指针指向其他对象
  • 将指向该对象的指针设置为nil
  • 引用该对象的对象销毁
  • 对象从集合中移除

(2)强引用和弱引用

弱引用存在,是为了解决强引用的循环依赖,导致内存没法释放的问题。通常情况下,两个实例之间的引用存在一个包含与被包含关系。一般将具备包含关系的实例设置为弱引用。

先看一段代码:

//BNRItem.h
@interface BNRItem : NSObject
{
    BNRItem *_containedItem;
    BNRItem *_container;
}
- (void)setContainedItem:(BNRItem *)item;
- (BNRItem *)containedItem;
- (void)setContainer:(BNRItem *)item;
- (BNRItem *)container;
@end


//BNRItem.m
@implementation BNRItem
- (void)setContainedItem:(BNRItem *)item
{
    _containedItem = item;
    item.container = self;
}

//main.m
BNRItem *backpack = [[BNRItem alloc] initWithItemName:@"Backpack"];
BNRItem *calculator = [[BNRItem alloc] initWithItemName:@"Calculator"];
back.containedItem = calculator;
backpack = nil;
calculator = nil;

以上代码,当main()方法执行完时,由于backpackcalculator指向的对象互相强引用,因此无法释放内存,会导致内存泄露。解决办法是将_container设置为弱引用。

__weak BNRItem *_container;

5.4 关于autoreleasepoolARC

ARCAutomatic Reference Counting,自动引用计数。是相对于MRC(Manual Reference Counting,手动引用计数)而言的。

若使用autoreleasepool关键字括起来,当括号里方法执行完时,实例对象会自动释放。

@autoreleasepool {
    BNRItem *item = [BNRItem someItem];
}

iOS使用ARCautoreleasepool机制实现内存管理。

参考

iOS Programming:The Big Nerd Ranch Guide

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