OC语言的面向对象—类和对象、方法

1、 面向对象和面向过程思想

OC是面向对象的，C是面向过程的。面向对象和面向过程只是解决问题的两种不同思想

1. 面向对象和面向过程的区别

1) 以用电脑听歌为例子

a) 面向过程

➢ 打开电脑

➢ 播放电脑中的歌曲

➢ 关闭电脑

 

b) 面向对象（不是相亲的“对象”）

➢ 电脑   

◇ 开机   

◇ 播放歌曲   

◇ 关机

 

2) 区别分析

➢ 面向过程关注的是解决问题需要哪些步骤；面向对象关注的是解决问题需要哪些对象

➢ 没有开发经验很难感受到它们的区别，两种思想都能达到解决问题的目的，但是解决思路不一样

 

2. 现实生活中面向对象的例子

➢ 想打电话发短信 à 找手机，不用分析电话要怎样才能拨通

➢ 去饭店吃饭 à 找服务员，不用分析怎么到厨房炒菜

➢ 汽车坏了 à 找汽车维修工，不用分析修车的步骤

➢ 境界：万物皆对象

 

3. 常用术语

➢ 面向过程 Procedure Oriented

➢ 面向对象 Object Oriented，简称OO

➢ 面向对象编程 Object Oriented Programming，简称OOP

 

2、 类和对象的关系

面向对象中有2个非常重要的概念：类和对象

1. 如何创建对象

1) 面向对象解决问题的时候必须有对象，那如何创建对象呢？

 

2) 现实生活的例子：如何创造汽车对象？

a) 需要先有汽车的建造图纸，图纸上描述清楚汽车应该具备的属性和功能（行为）

➢ 属性：轮子数、时速

➢ 功能（行为）：跑

b) 然后再根据图纸上的描述生成汽车

c) 每一辆汽车都是对象，都有自己具体的属性值，都是图纸的实例

d) 图纸是抽象的，房子是具体的。图纸是对房子对象的高度概括

 

2. OC中的面相对象

1) OC中的类相当于图纸，用来描述一类事物。也就是说，要想创建对象，必须先有类

2) OC利用类来创建对象，对象是类的具体存在

3) 因此，面向对象解决问题应该是先考虑需要设计哪些类，再利用类创建多少个对象

 

3. 需要设计哪些类，如何设计类

1) 类的设计，只关心3样东西：

➢ 事物名称（类名）：人（Person）

➢ 属性：身高（height）、年龄（age）

➢ 行为（功能）：跑（run）、打架（fight）

 

2) 一般名词都是类

➢ 坦克发射3颗炮弹轰掉了2架飞机

➢ 小明在公车上牵着一条叼着热狗的狗

 

3) 哪个对象最清楚这个行为，就把这个行为写到哪个对象中去。打开电脑（开机）这个行为应该是属于电脑的。

 

 

 

1、 定义OC的类和创建OC的对象

➢ 接下来就在OC中模拟现实生活中的情况，创建一辆车出来。首先要有一个车子类，然后再利用车子类创建车子对象

➢ 要描述OC中的类稍微麻烦一点，分2大步骤：类的声明、类的实现（定义）。跟函数类似，函数有分声明和定义

1. 类的声明

1) 代码编写

➢ 定义一个Car类，拥有2个属性：轮子数、时速，1个行为：跑

➢ 类名属性的命名规则：标示符的规则

➢ 类名的命名规范：有意义、驼峰标识、首字母大写

#import <Foundation/Foundation.h>

// 类的声明

@interface Car : NSObject

{

   @public

   int wheels; // 多少个轮子

   int speed; // 时速

}

- (void)run; // 跑的行为

@end

 

2) 成员变量

➢ @interface的大括号{}中声明的变量：wheels、speed

➢ @interface的大括号和函数的大括号是不一样的

➢ 默认会初始化为0

 

3) @public

@public可以让Car对象的wheels和speed属性被外界访问

 

4) NSObject

加上:NSObject的目的是让Car类具备创建对象的能力

 

2. 类的实现

// 类的实现

@implementation Car

- (void) run

{

   NSLog(@"%i个轮子，%i时速的车子跑起来了", wheels, speed);

}

@end

 

3. 创建对象

1) 代码编写

// 主函数

int main()

{

   // 创建车子对象

   Car *c = [Car new];

   c->wheels = 3;

   c->speed = 300;

   

   [c run];

   return 0;

}

常见错误

（1）@interface  @end和@implementation  @end不能嵌套包含

（2）只有类的声明没有类的实现

（3）漏写@end

（4）两个类的声明嵌套（可以把顺序打乱）

（5）成员变量没有写在{}里

（6）方法的声明写在了{}里面

（7）在声明时对类的成员变量进行初始化，请注意成员变量不能脱离对象而独立存在

（8）方法无法像函数那样的调用

（9）成员变量和方法不能用static等关键字修饰，不要和c语言混淆

（10）类的实现可以写在mian函数后面，在使用之前只要有声明就可以

 

2) main函数的代码分析、内存分析（对象在内存中有成员）

➢ [Car new]每次都会创建出新的对象，并且返回对象的地址，那么就应该用一个指针变量保存对象的地址

Car *c = [Car new];

用一个指针变量c指向内存中的Car对象​

➢ 设置车子对象的属性

跟用指向结构体的指针访问结构体属性一样，用->

c->wheels = 3;

c->speed = 300;

 

 

4. 创建多个Car对象

➢ 分别只设置wheels、speed属性

Car *c1 = [Car new];

c1->wheels = 4;

Car *c2 = [Car new];

c2->speed = 250;

[c1 run];

➢ 1个赋值给另一个，然后修改属性

Car *c1 = [Car new];

c1->wheels = 4;

c1->speed = 250;

Car *c2 = c1;

c2->wheels = 3;

[c1 run];

 

5. 面向对象封装的好处

➢ 更加接近人类的思考方式

➢ 只需要关注对象，不需要关注步骤

 

6. 对象与函数参数

➢ 对象成员变量作为函数参数

➢ 指向对象的指针作为函数参数

◆ 修改指向指向对象的成员

◆ 修改指针的指向

 

2、 类的声明和实现

1. @interface和@implementation的分工

 

◆ @interface就好像暴露在外面的时钟表面

◆ @implementation就好像隐藏在时钟内部的构造实现

 

2. 声明和定义多个类

 

 

3. 常见错误

● 只有类的声明，没有类的实现

● 漏了@end

● @interface和@implementation嵌套

● 两个类的声明嵌套

● 成员变量没有写在括号里面

● 方法的声明写在了大括号里面

 

4. 语法细节

● 成员变量不能在{}中进行初始化、不能被直接拿出去访问

● 方法不能当做函数一样调用

● 成员变量方法不能用static等关键字修饰，别跟C语言混在一起（暂时忽略）

● 类的实现可用写在main函数的后面，主要在声明后面就行了

 

5. OC方法和函数的区别

● OC方法只能声明在@interface和@end之间，只能实现在@implementation和@end之间。也就是说OC方法不能独立于类存在

● C函数不属于类，跟类没有联系，C函数只归定义函数的文件所有

● C函数不能访问OC对象的成员

● 低级错误：方法有声明，但是实现的时候写成了函数

 

6. OC的方法注意

● 方法只有声明，没有实现（经典错误）

● 方法没有声明，只有实现（编译器警告，但是能调用，OC的弱语法）

● 编译的时候：访问没有的成员变量直接报错，访问没有的方法，只是警告

 

7. @implementation

➢ 没有@interface，只有@implementation，也是能成功定义一个类的

@implementation Car : NSObject

{

   @public

   int wheels; // 多少个轮子

   int speed; // 时速

}

- (void) run

{

   NSLog(@"%i个轮子，%i时速的车子跑起来了", wheels, speed);

}

@end

➢ @implementation中不能声明和@interface一样的成员变量

 

 小结： OC对象与函数有着本质的区别：

（1）方法的实现只能写在@implementation··@end中，对象方法的声明只能写在@interface···@end中间

（2）对象方法都以-号开头，类方法都以+号开头

（3）对象方法只能由对象来调用，类方法只能由类来调用，不能当做函数一样调用

（4）函数属于整个文件，可以写在文件中的任何位置，包括@implementation··@end中，但写在@interface···@end会无法识别，函数的声明可以再main函数内部也可以在main函数外部。

（5）对象方法归类对象所有

（6）函数调用不依赖与对象

（7）函数内部不能直接通过成员变量名访问对象的成员变量

 

（一）对象方法

（1）对象方法以-开头如 -（void）xx;

（2）对象方法只能又对象来调用

（3）对象方法中可以访问当前对象的成员变量

（4）调用格式   [对象名  对象方法名]；

二）类方法

（1）类方法以+开头  如+（void）put;

（2）类方法只能由类来调用

（3）类方法中不能访问实例（成员）变量，因为类方法又类来调用，并没有创建存储空间来存储类中的成员变量。

（4）调用格式：[类名  类方法名]；

（5）类方法的好处和适用场合：

不依赖于对象，执行效率更高；

能用类方法解决的问题，尽量使用类方法；

场合：当方法内部不需要使用到成员变量时，可以改为类方法。

三）文件编译

在工作中，通常把不同的类放到不同的文件中，每个类的声明和实现分开，声明写在.h头文件中，实现写在相应的.m文件中去，类名是什么，文件名的前缀就是什么。

假设有两个类，分别是Person类和Dog类，则通常有下面五个文件：

（1）Person.h    Person类的声明文件

（2）Person.m    Person类的实现文件

（3）Dog.h Dog类的声明文件

（4）Dog.m Dog类的实现文件

（5）Main.m 主函数（程序入口）

在主函数以及类的实现文件中要使用#import包含相应的头文件。

补充：import有两个作用：一是和include一样，完完全全的拷贝文件的内容；二是可以自动防止文件内容的重复拷贝（即使文件被多次包含，也只拷贝一份）。

在使用命令行进行编译链接文件的时候，通常是把.m文件单文件编译，然后再把所有的目标文件链接，但是在Xcode中，是把所有的.m文件都进行编译链接的，如果出现重复定义的错误，那大部分问题根源应该就是文件内容被重复包含或者是包含.m文件所引起的。

源文件中不论是使用include还是import，都不能包含.m或者是.c文件，只能放声明。因此，在OC中通常把类拆分开来，拆分成声明和实现两个部分。

提示：这也是编程思想的一种体现，可以说.h和.m文件时完全独立的，只是为了要求有较好的可读性，才要求两个文件的文件名一致，这也是把接口和实现分离，让调用者不必去关心具体的实现细节。

Xcode是写一行编译一行，有简单的修复功能，红色是错误提示，黄色警告。如果在程序中声明了一个变量，但是这个变量没有被使用也会产生警告信息。在调试程序的时候，如果发现整个页面都没有报错，但是一运行就错误，那么一定是链接报错。

 

3、 方法

设计一个Caculator计算器类，它拥有计算的功能（行为）

1. 不带参数的方法

◆ 设计一个返回PI的方法

// 方法声明

- (double)pi;

// 方法实现

- (double)pi

{

   return 3.14;

}

 

2. 带一个参数的方法

◆ 设计一个计算平方的方法

// 方法声明

- (double)square:(double)number;

// 方法实现

- (double)square:(double)number

{

   return number * number;

}

 

 

3. 带多个参数的方法

◆ 设计一个计算和的方法

// 方法声明

- (double)sumOfNum1:(double)num1 andNum2:(double)num2;

// 方法实现

- (double)sumOfNum1:(double)num1 andNum2:(double)num2

{

   return num1 + num2;

}

 

4. 方法名注意

● 冒号也是方法名的一部分

● 同一个类中不允许两个对象方法同名

 

5. 习题

#import <Foundation/Foundation.h>
/*
 对象方法
 1> 减号 - 开头
 2> 只能由对象来调用
 3> 对象方法中能访问当前对象的成员变量（实例变量）
 
 类方法
 1> 加号 + 开头
 2> 只能由类（名）来调用
 3> 类方法中不能访问成员变量（实例变量）
 
 
 类方法的好处和使用场合
 1> 不依赖于对象，执行效率高
 2> 能用类方法，尽量用类方法
 3> 场合：当方法内部不需要使用到成员变量时，就可以改为类方法
 
 可以允许类方法和对象方法同名
 */


@interface Person : NSObject
{
    int age;
}

// 类方法都是以+开头
+ (void)printClassName;

- (void)test;
+ (void)test;

@end

@implementation Person

+ (void)printClassName
{
    // error：instance variable 'age' accessed in class method
    // 实例变量age不能在类方法中访问
    //NSLog(@"这个类叫做Person-%d", age);
}

- (void)test
{
    NSLog(@"111-%d", age);
    
    //[Person test];
}

+ (void)test
{
    // 会引发死循环
    //[Person test];
    
    NSLog(@"333");
    
    // 会引发死循环
    //    /[Person test];
}

@end

int main()
{
    //[Person printClassName];
    
    [Person test];
    
    //Person *p = [Person new];
    //[p test];
    
    /*
     -[Person printClassName]: unrecognized selector sent to instance 0x7fa520c0b370
     */
    // 系统会认为现在调用的printClassName是个对象方法
    //[p printClassName];
    
    return 0;
}

 

 

4、 匿名对象

● 属性访问

[Car  new]->speed = 200;

● 方法调用

[ [Car  new]  run];

 

5、练习

 

/*
 类名：Car
 属性：轮胎个数、时速（速度）
 行为：跑
 */

// 因为使用了NSObject
#import <Foundation/Foundation.h>

// 完整地写一个函数：函数的声明和定义（实现）
// 完整地写一个类：类的声明和实现

// 1.类的声明
// 声明对象的属性、行为
// : NSObject 目的是：让Car这个类具备创建对象的能力
@interface Car : NSObject
{// 用来声明对象属性（实例变量成员变量，默认会初始化为0）
    // @public可以让外部的指针间接访问对象内部的成员变量
    @public
    int wheels; // 轮胎个数
    int speed; // 时速(xxkm/h)
}

// 方法（行为）:方法名、参数、返回值（声明、实现）
// 只要是OC对象的方法，必须以减号 - 开头
// OC方法中任何数据类型都必须用小括号()扩住
// OC方法中的小括号()：括住数据类型
- (void)run;

@end

// 2.类的实现
// 用来实现@inteface中声明的方法
@implementation Car
// 方法的实现（说清楚方法里面有什么代码）

- (void)run
{
    NSLog(@"车子跑起来了");
}

@end

int main()
{
    // 在OC中，想执行一些行为，就写上一个中括号[行为执行者 行为名称]
    // 利用类来创建对象
    // 执行了Car这个类的new行为来创建新对象
    
    // 定义了一个指针变量p，p将来指向的是Car类型的对象
    // [Car new]每次都会创建出一个新对象，并且会返回新对象本身（新对象的地址）
    Car *p = [Car new];
    
    
    Car *p2 = [Car new];
    p2->wheels = 5;
    p2->speed = 300;
    [p2 run];
    
    // 给p所指向对象的wheels属性赋值
    p->wheels = 4;
    p->speed = 250;
    
    // 给p所指向对象发送一条run消息
    [p run];
    
    NSLog(@"车子有%d个轮子，时速位：%dkm/h", p->wheels, p2->speed);
    
    return 0;
}

 

/*
 人
 类名：Person
 属性（成员变量实例变量）：体重、年龄
 行为（方法）：走路、吃
 */
#import <Foundation/Foundation.h>
/*
 1.类的声明
 * 成员变量
 * 方法的声明
 */
@interface Person : NSObject
{
@public
    int age;
    double weight;
}

- (void)walk;
- (void)eat;

@end


// 2.类的实现
@implementation Person

// 实现@interface中声明的方法
- (void)walk
{
    NSLog(@"%d岁、%f公斤的人走了一段路", age, weight);
}

- (void)eat
{
    NSLog(@"%d岁、%f公斤的人在吃东西", age, weight);
}

@end

int main()
{
    // 在使用类创建对象之前，会将类加载进内存
    Person *p = [Person new];
    p->age = 20;
    p->weight = 40;
    
    [p eat];
    [p walk];
    
    Person *p2 = [Person new];
    p2->age = 30;
    p2->weight = 60;
    [p2 eat];
    [p2 walk];
    
    /*
     Person *p2 = [Person new];
     p2->age = 30;
     p2->weight = 50;
     
     p = p2;
     
     p->age = 40;
     
     [p2 walk];
     */
    
    /*
     Person *p = [Person new];
     p->age = 20;
     
     Person *p2 = [Person new];
     p2->weight = 50.0;
     
     [p walk];
     */
    
    /*
     Person *p = [Person new];
     p->age = 20;
     p->weight = 50.0;
     [p walk];
     
     Person *p2 = [Person new];
     p2->age = 30;
     p2->weight = 60.0;
     [p2 walk];
     */
    return 0;
}