《编写高质量代码：改善Objective-C程序的61个建议》——建议6：尽量使用模块方式与多类建立复合关系

2023-11-20 15:01:52

本节书摘来自华章出版社《编写高质量代码：改善Objective-C程序的61个建议》一书中的第1章，第1.7节，作者：刘一道，更多章节内容可以访问云栖社区“华章计算机”公众号查看。

建议7：明解Objective-C++中的有所为而有所不为

苹果的Objective-C编译器允许用户在同一个源文件（.m）里*地混合使用C++和Objective-C，混编后的语言叫作Objective-C++。有了它，你就可以在Objective-C应用程序中使用已有的C++类库。
在Objective-C++中，可以用C++代码调用方法，也可以从Objective-C调用方法。在这两种语言中对象都是指针，可以在任何地方使用。例如，C++类可以使用Objective-C对象的指针作为数据成员，Objective-C类也可以有C++对象指针做实例变量。
　Xcode需要源文件以“.mm”为扩展名，这样才能启动编译器的Objective-C++扩展。
下面，将一一介绍二者的联系及区别。

二者的定义结构一样，但是Objcetive-C的继承是封闭的
（1）定义一个C++类Hello，代码如下：

#import <Foundation/Foundation.h>
class Hello {
private:
    id greeting_text;  // holds an NSString
public:
    //方法Hello
    Hello() {
        greeting_text = @"Hello, world!";
    }
    //方法Hello
    Hello(const char* initial_greeting_text) {
        greeting_text = [[NSString alloc] 
      initWithUTF8String:initial_greeting_text];
    }
   //方法say_hello
    void say_hello() {
        printf("%s\n", [greeting_text UTF8String]);
    }
};
（2）定义一个Objcetive-C类Greeting，代码如下：
@interface Greeting : NSObject {
@private
   Hello *hello;
}
- (id)init;
- (void)dealloc;
- (void)sayGreeting;
- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting;
@end
 
@implementation Greeting
- (id)init {
   if (self = [super init]) {
      hello = new Hello();
   }
   return self;
}
- (void)dealloc {
   delete hello;
   [super dealloc];
}
- (void)sayGreeting {
   hello->say_hello();
}
- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting {
   greeting->say_hello();
}
@end
（3）C++类Hello和Objcetive-C类Greeting混合使用，代码如下：
int main() {
   NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
      Greeting *greeting = [[Greeting alloc] init];
   [greeting sayGreeting];                         //将输出Hello,  world!
   
   Hello *hello = new Hello("Bonjour, monde!");
   [greeting sayGreeting:hello];                   //将输出 Bonjour,  monde!
   
   delete hello;
   [greeting release];
   [pool release];
    return 0
}

从上面的代码可以看出，正如可以在Objcetive-C接口中声明C结构一样，也可以在Objcetive-C接口中声明C++类。跟C结构一样，Objcetive-C接口中定义的C++类是全局范围的，不是Objcetive-C类的内嵌类（这与标准C提升嵌套结构定义为文件范围是一致的）。
为了允许基于语言变种条件化编写代码，Objcetive++编译器定义了__cplusplus和__OBJC__预处理器常量，分别指定C++和Objcetive-C。如前所述，Objcetive++不允许C++类继承自Objcetive-C对象，也不允许Objcetive-C类继承自C++对象。

class Base { /* ... */ };
@interface ObjCClass: Base ... @end // 错误!
class Derived: public ObjCClass ... //错误!

两者的对象模型不能直接兼容
与Objcetive-C不同的是，C++对象是静态类型的，有运行时系统多态是特殊情况。两种语言的对象模型因此不能直接兼容。更根本的原因是，Objcetive-C和C++对象在内存中的布局是互不相容的，也就是说，一般不可能创建一个对象实例从两种语言的角度来看都是有效的。因此，两种类型层次结构不能被混合。

可以在Objcetive-C类内部声明C++类，编译器把这些类当作已声明在全局名称空间来对待，例如：

@interface Foo {
   class Bar { ... } // OK
}
@end
 
Bar *barPtr; // OK
Objcetive-C允许C结构作为实例变量，不管它是否声明在Objcetive-C声明内部。
@interface Foo {
  struct CStruct { ... };
  struct CStruct bigIvar; // OK
} ... @end

Mac OS X 10.4以后，如果设置fobjc- call-cxx-cdtors编译器标志，就可以使用包含虚函数和有意义的用户自定义零参数构造函数、析构函数的C++类实例来作为实例变量（gcc-4.2默认设置编译器标志fobjc-call-cpp-cdtors）。Objcetive-C成员变量alloc完成以后，alloc函数会按声明顺序调用构造器。构造器使用公共无参数恰当的构造函数。Objcetive-C成员变量dealloc之前，dealloc方法按声明顺序反序调用析构函数。Objcetive-C没有名称空间的概念，不能在C++名称空间内部声明Objcetive-C类，也不能在Objcetive-C类里声明名称空间。
Objcetive-C类、协议、分类不能声明在C++ template里，C++ template也不能声明在Objcetive-C接口、协议、分类的范围内。
但是，Objcetive-C类可以做C++ template的参数，C++ template参数也可以做Objcetive-C消息表达式的接收者或参数（不能通过selector）。

两者有词汇歧义和冲突
Objcetive-C头文件中定义了一些标识符，所有的Objcetive-C程序必须包含这些标识符：id、Class、SEL、IMP和BOOL。

Objcetive-C方法内，编译器预声明了标识符self和super，就像C++中的关键字this。跟C++的this不同的是，self和super是上下文相关的，除Objcetive-C方法外，它们还可以用于普通标识符。
协议内方法的参数列表，有5个上下文相关的关键字（oneway、in、out、inout、bycopy）。这些在其他内容中不是关键字。
从Objcetive-C程序员的角度来看，C++增加了不少新的关键字。你仍然可以使用C++的关键字做OC selector的一部分，所以影响并不严重，但不能使用它们命名Objcetive-C类和实例变量。例如，尽管class是C++的关键字，但是你仍然能够使用 NSObject的class方法。
然而，因为它是一个关键字，所以不能用class做变量名称：

NSObject *class; // Error

Objcetive-C里类名和分类名有单独的命名空间。@interface foo和@interface(foo)能够同时存在在一个源代码中。Objcetive ++中也可以用C++中的类名或结构名来命名你的分类。
协议和template标识符使用语法相同但目的不同：

id<someProtocolName> foo;
TemplateType<SomeTypeName> bar;

为了避免这种含糊之处，编译器不允许把id做template名称。最后，C++有一个语法歧义，当一个label后面跟了一个表达式表示一个全局名称时，就像下面：

label: ::global_name = 3;

第一个冒号后面需要空格。Objcetive ++有类似情况，也需要一个空格：

receiver selector: ::global_c++_name;

两者功能上有限制
Objcetive C++没有为Objcetive-C类增加C++的功能，也没有为C++类增加Objcetive-C的功能。例如，你不能用Objcetive-C语法调用C++对象，也不能为Objcetive-C对象增加构造函数和析构函数，也不能将this和self互相替换使用。类的体系结构是独立的。C++类不能继承Objcetive-C类，Objcetive-C类也不能继承C++类。另外，多语言异常处理是不支持的。也就是说，一个Objcetive-C抛出的异常不能被C++代码捕获；反过来，C++代码抛出的异常也不能被Objcetive-C代码捕获。

　要点
（1）C++和Objcetive-C在定义结构上一样，但是后者的继承是封闭的。
（2）Objcetive-C接口中定义的C++类是全局范围的，而不是Objcetive-C类的内嵌类。
（3）C++和Objcetive-C的对象模型不能直接兼容。与 Objcetive-C不同的是，C++对象是静态类型的，有运行时系统多态是特殊情况。
（4）C++和Objcetive-C有词汇歧义和冲突。
（5）C++和Objcetive-C两者功能上有限制。Objcetive C++没有为Objcetive-C类增加C++的功能，也没有为C++类增加Objcetive-C的功能。

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建议7：明解Objective-C++中的有所为而有所不为

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