编程语言 Objective-C

概述

Objective-C 是一种面向对象的编程语言，它为 C 编程语言添加了 Smalltalk 风格的消息传递。直到 2014 年 Swift 的推出，Objective-C 一直是苹果用于 macOS 和 iOS 开发的主要编程语言。Objective-C 将 C 的效率和性能与 Smalltalk 的灵活性和动态能力结合在一起，使其非常适合在苹果平台上开发应用程序。其语法和结构允许创建复杂的应用程序，同时保持可读性和与其他基于 C 的语言的集成简便性。

历史方面

创建与早期发展

Objective-C 于 1980 年代初由 Brad Cox 和 Tom Love 在软件公司 Stepstone 创建。创建的动机是为开发者提供一种更灵活的编程模型，以便为新兴的面向对象范式构建软件。该语言通过增强 C 的消息传递能力，类似于 Smalltalk，从而允许更动态的编程方法。

NeXT 的采用与苹果的影响

在 1980 年代末，史蒂夫·乔布斯创立的 NeXT Computer 采用了 Objective-C 作为其 NeXTSTEP 操作系统的编程语言，该系统旨在促进网络环境中应用程序的开发。这一决定在 1997 年苹果收购 NeXT 时得到了极大的回报，使 Objective-C 成为 macOS 和 iOS 开发的基础。

当前状态与遗产

尽管 2014 年推出了 Swift，旨在成为 Objective-C 的更安全和现代的替代品，但后者仍然是苹果生态系统的重要组成部分。许多遗留应用程序仍在使用 Objective-C，并且在当前的开发环境中与 Swift 一起得到支持。Objective-C 的动态运行时和消息传递能力继续影响新语言和框架的设计。

语法特性

面向对象编程

Objective-C 从根本上是面向对象的，允许开发者定义类、对象和方法。这有助于有效地组织和模块化代码。

@interface MyClass : NSObject
- (void)myMethod;
@end

@implementation MyClass
- (void)myMethod {
    NSLog(@"Hello from MyClass!");
}
@end

动态类型

Objective-C 允许动态类型，使变量在运行时可以持有不同类的对象，这对于更灵活的编码模式非常有用。

id myObject = [[MyClass alloc] init];

消息发送

Objective-C 使用类似于 Smalltalk 的消息语法，而不是传统的函数调用，这允许更动态的方法解析。

[myObject myMethod];

类别

类别允许开发者向现有类添加方法，而无需子类化。这对于扩展第三方库特别有用。

@interface NSString (MyCategory)
- (NSString *)reverseString;
@end

协议

Objective-C 中的协议类似于其他语言中的接口，允许定义可以由任何类实现的方法。

@protocol MyProtocol
- (void)requiredMethod;
@end

属性

Objective-C 提供了一种属性特性，简化了类变量的封装，自动处理 getter 和 setter 方法。

@interface MyClass : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@end

内存管理

该语言采用手动引用计数 (MRC) 和自动引用计数 (ARC) 来有效管理内存。

self.name = [[NSString alloc] initWithFormat:@"Hello"];

块

Objective-C 支持块，类似于其他语言中的闭包，允许内联函数的定义和执行。

void (^myBlock)(void) = ^{
    NSLog(@"Hello from Block!");
};

常见模式的语法糖

Objective-C 提供了有助于常见编程模式的语法结构，例如简洁的数组创建和字典字面量。

NSArray *array = @[@"One", @"Two", @"Three"];

错误处理

Objective-C 采用独特的错误处理系统，使用 NSError，允许方法在不使用异常的情况下返回错误。

NSError *error = nil;
BOOL success = [myObject performActionWithError:&error];

开发工具与运行时

开发环境

Xcode 是 Objective-C 的主要集成开发环境 (IDE)，提供了一套强大的工具用于开发、调试和在苹果平台上部署应用程序。它包括一个可视化界面构建器和广泛的文档。

编译器

Objective-C 代码通常使用 Clang 编译器进行编译，Clang 是 LLVM 项目的一部分。Clang 提供快速的编译时间、出色的错误诊断，并支持最新的 C 和 Objective-C 标准。

构建项目

在 Xcode 中构建项目时，开发者创建一个新项目，配置构建设置，并使用界面构建器可视化设计 UI 组件。可以通过单击一个按钮直接在 Xcode 中构建和运行应用程序。

Objective-C 的应用

Objective-C 主要用于开发 macOS 和 iOS 应用程序。它是许多遗留应用程序的支柱，并继续与 Swift 结合用于现代应用程序。值得注意的应用包括：

与类似语言的比较

与相关编程语言相比，Objective-C 具有独特的优缺点。

源到源翻译提示

在将 Objective-C 翻译为其他语言时，请考虑以下几点：

现有的 Objective-C 源到源代码翻译工具包括：