Overview 总览

Concepts 概念

我们直接来看 Objective-C 与 Swift 最显著的区别。我真的很想用代码来说明，但在此之前有一些你必须了解的事情，所以请多担待，我保证马上就有代码可以读啦！

了解 Objective-C 最重要的一点是：它是 C 语言的一个严格超集，C 是一个40多岁的语言。这意味着，有效的 C 语言代码，也是有效的 Objective-C 代码，你可以自由地混编。你甚至可以使用 C++ 与 Objective-C 混编，也就是我们所说的 Objective-C++，但这并不常见。

C 和 C++ 有很多传统的东西，C 和 Objective-C 汇集在一起​​的地方有点粗糙，但确实，在基于 Objective-C 的项目中，使用 C 和 C++ 的代码是非常容易的。我在 iOS 平台编写的第一个游戏是用 Objective-C++ 编写的，其中用了少量的 Objective-C 代码用来调用底层 C++ 代码。

第一个显而易见的传统是「头文件」：当你在 Objective-C 中创建一个类时，它由 YourClass.h（头文件）和 YourClass.m（实现文件）组成。 “m” 最初代表 「消息」，但现在我们认为它是 “iMplementation” 文件。你的「头文件」描述了暴露给外部世界的「类」：可以访问的「属性」和可以调用的「方法」。你的「实现文件」是你为这些方法编写实际代码的地方。

在 Swift 中，不是把「类」或「结构体」分割成 “.h” 和 “.m” 文件，而是在单个文件中创建。但在 Objective-C 中，分割两者的概念非常重要。当你想使用某一个类时，编译器只需要读取 “.h” 文件，就可以知道怎么使用这个类�。这个机制保证了你使用的是封闭的源码组件，这一点类似Google的分析库：同样给了你一个 “.h” 的头文件，它描述了组件之间如何工作；以及 “.a” 文件，其中包含真正为实现某一功能所写的源码。

第二个明显的「历史遗留」是 C 语言的「预处理」。如果你对它的工作原理感兴趣，我将在本书后面一个独立的章节来阐明。但其实它的概念并不复杂：「预处理」是一个编译的阶段，这个阶段发生在 Objective-C 代码构建（build）之前，并且允许你在代码编译之前重写它。但在 Swift 里你不能这么做，因为预处理需要头文件和宏，宏命令可以实现在代码构建的时候完成替换，但 Swift 里并没有头文件。举个例子，你可以创建一个叫 PI 的宏，并赋予它一个值，而不是重复写3.14159265359。这个有点类似在 Swift 定义常量。宏命令可以做很多事情，使用它也有利有弊，更多关于「预处理」的内容，你可以查阅「预处理」那一章。

Easy differences 一些简单的区别

和 Objective-C 相比， Swift 是一门非常现代的语言。对比两者可以发现，Objective-C 不包含下面这些特性：

• 自动类型推断
• 运算符重载
• 协议扩展
• 字符串插值
• 命名空间
• 元组
• 可选值
• Playgrounds
• guard 和 defer 语法
• 闭区间和半开区间
• 带值枚举

Objective-C 中也有结构体（struct），但使用的频率比 Swift 中低很多，正如 Objective-C 的 “Objective”命名一样，它把更多的精力放在「对象」上。

Objective-C 与 Swift 在大多数运算符上是一致的。但是， Swift 2.2 中弃用了 “++” 和 “–” 运算符, nil 合并运算符由 “??” 变为 “?:”。

Namespaces 命名空间

乍一看 Objective-C 中没有「命名空间」这一点，没什么特别的，但这里要再解释一下这一点。所谓的「命名空间」是一种组合形式，它把离散的、可以重复使用的区块，组合成一个具有某种功能的整体。当你给了你的代码一个「命名空间」的时候，它就保证了你在创建对象时所使用的命名，和别人用的不会重叠。举个例子，你可以创建一个名为 Person 的类，不用担心和 Apple 创建另一个名为 Person 的类重叠。因为 Swift 会自动给你的代码一个「命名空间」，把你的类被自动包装在里面，类似 YourApp.YourClass 。

Objective-C 里没有「命名空间」的概念，这意味着，它要求所有的类名都是全局唯一的。这说起来容易做起来就难了。假设你使用了五个库，这些库可能每个都使用三个其他的库，那每个库可能定义许多类名。这可能是库 A，库 B，库 C，甚至包括了它们的各个不同版本。（译者注：这也是为什么 OC 的命名总是那么长……）

这就很麻烦了。苹果的解决方案是简单粗暴的：使用2-4个字母的前缀，使每个类名称独特。想想看：UITableView，SKSpriteNode，MKMapView，XCTestCase…… 你看，可能会因为一直在用这种前缀方法，你甚至都没有意识到它是在解决 Objective-C 没有「命名空间」这个缺点。

What, no optionals? 什么鬼，竟然没有可选值？

Objective-C 中没有「可选值」的概念，这也是有人欢喜有人愁。「可选值」导致了 Swift 首次发布时出现的�各种问题：所有的Objective-C API 都是要导入到 Swift 中去的，这意味着，程序员必须要确定这里是 “UIView” 还是 “UIView？”，换句话说，也就是必须想好这里「必须有一个视图」，还是「可以为空」。

在 Swift 中，这种区分真的很重要。假设你想使用的是一个值，但是实际上这里是为空(nil)的，那么你的程序就崩溃了。但是在Objective-C 中，使用 nil 值是完全可以的.你可以向 nil 对象发送一个消息，它只是不回应，什么都不会发生。

重要的事情要加粗：你可以发送消息到一个 nil 对象，什么都不会发生。 这在 Swift 中是绝对不行的，这样做就是一个程序员考虑不周产生的错误。但在 Objective-C 中不一样，如果你跑了代码，但什么都没有发生，你应该去检查一下，是不是给一个 nil 对象发送了消息。

为了更好地桥接 Objective-C 和 Swift，苹果引入了一些新的关键字，来填补 Objective-C 没有可选值的空白。然后它重审了自己的 API 来使用这些新的关键字，这就是为什么随着时间的推移，Swift 中的一些 API 改变了它们的可选性。这些都会在本书后面的 Nullability 章节中进行讨论。这些改动对 Objective-C 来说是一种完善，但很少有人用就是了。

Safety 安全性

由于没有可选值，并且你能够给 nil 对象发送消息，Objective-C 的安全性看起来比 Swift 要低。

然而，不仅是看起来，事实上 Objective-C 的安全性就是比 Swift 要低得多。Objective-C 允许你强制把一种数据类型转换成另一种数据类型，直到最近它才引入「泛型」的概念（例如，只能容纳字符串的数组）。在 Swift 中，我们能轻松地混合 ASCII码 和表情符号，但这样的高级字符串功能在 Objective-C 里是没有的。同时，它允许你读取不存在的数组值（译者注：也就是没有「数组越界」这一说）。在 Objective-C 中使用 switch 语法的时候，你也不需要穷举。并且几乎所有 Objective-C 中的属性都是变量，极少有人声明常量。

当你从 Swift 世界来到 Objective-C 世界的时候，这些特性看起来更像是错误，你会觉得 Objective-C 世界就像蛮荒之地一样。在某种程度上，确实是这个样子。如果你一直以来是 Swift 开发者，那 Objective-C 对你来说简直松散得不像话，你会疑惑苹果是如何用它建立起自己的整个生态系统的。但是换位想象一下，对于Objective-C 开发者来说，Swift 是什么样的呢？编译器就变得显得更加迂腐了，你需要把最后一个字母都拼出来，才能构建运行代码。 「对的，我确确实实要把一个 UInt 转换成 Int」这类完全没有必要在 Objective-C 存在的东西，在 Swift 世界里，这只是恼人的开始。

这里有一个小小的帮助，可以让 Objective-C 的危险性降低一点。当你创建 Objective-C 项目的时候，在 Xcode 中的 ” Build Settings” 选项卡中，将 “Treat Warnings as Errors” 设置为 “Yes”。这个设置会阻止你犯一些可怕的错误，例如试图将一个数字强行转化成一个字符串。

Basic syntax 基础语法

现在让我们来看看基础的 Objective-C 语法：变量、条件语句、Switch/case 结构和循环。

最好的练习方式是打开 Xcode，新建一个项目。依次点击 “File > New > Project” ，然后选择 “OS X > Application > Command Line Tool”（译者注：在 Xcode 8.2.1 的版本中，要选择 “macOS > Command Line Tool”）。

对的，你之前可能没有创建过命令行项目，但是相信我，这是在 Objective-C 项目里最接近 playground 的存在。

再多啰嗦一句，确定你在 language 这一栏选择了 Objective-C。毕竟你从 Swift 世界来，这一栏的默认语言是 Swift，所以不要忘记更改它哦。

What’s in the template? 模板里有什么？

当你建好这个项目的时候，会发现这个项目里面只有一个文件, “main.m”，而在这个文件里面，你只会看到几行代码。然而就是这几行代码，就已经向我们介绍了几个非常重要的概念，你看到的代码是这样的：

#import <Foundation/Foundation.h>
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // insert code here...
        NSLog(@"Hello, World!");
    }
return 0; }

如果你有一些 C 语言的编程经验，你会发现其中大多数代码，是常规的命令行应用程序的写法。 但其中有两个部分是 Objective-C 所独有的：@autoreleasepool 和 @”Hello，World!” 。

“@”是 Objective-C 中非常非常常见的符号，所以你最好赶紧适应它。”@”的意思是「接下来执行的代码是 Objective-C ，而不是 C 语言。 」NSLog（）是一个类似于 swift 中print（）的函数，在这个模板代码中，用来打印消息。如果在”Hello, World!”之前没有@符号，那么她就会被认为是 C 字符串（ASCII中的字符数组，以0结尾）。Objective-C 和 Swift 一样，有着属于自己的字符串数据结构。在这里， NSLog（）期望接收的是 Objective-C 字符串，而不是 C 字符串，这就是为什么必须写上”@”符号。

@autoreleasepool 的意思是「我要开始分配大量的内存了;当我完成的时候，请自动释放。」其后的花括号区间（”{}”）内的所有内容都是这个自动释放池的一部分，在上面的这段示例代码里，就是整个程序。

请让我简单地提一下用 C 语言写的代码，特别是函数的写法。就是这一句：

int main(int argc, const char * argv[]) {

下面是每个符号的含义：

• int：此函数返回一个整数。
• main：函数名为 “main（）” 。
• int argc：函数的第一个参数是一个称为 argc 的整数。
• const char * argv []：函数的第二个参数是一个名为 argv 的字符串数组。

这个带有参数的 main（） 函数是创建命令行程序的标准方法，它会在程序运行时自动调用。

在继续下一步之前，还有一些小知识点：

• 首先，注意 “return” 用于从函数返回一个值，这点和 Swift 一样。
• 第二，每个语句必须以分号结束。也就是说，在着 NSLog（）和 return 分别以分号结束。
• 第三，”//” 是添加注释，这点也和 Swift 一样。

Importing headers 接入头文件

在上一小节里，有一行代码我没有解释，就是这一行：

#import <Foundation/Foundation.h>。

这是一个预处理器指令，在之前的章节我已经简要提到过「预处理」这个概念。这意味着即使在构建代码之前，这个代码也被预处理器所替代。所有以”＃”开头的代码行都是预处理器指令，对付它们要小心。

这行代码的具体意思是「找到”Foundation”（苹果的基本 Objective-C 框架）的头文件，并粘贴在这里」。预处理器语义上接受了 “Foundation.h” 这个头文件的内容，而这个头文件本身接入许多其他的头文件，并复制在”#import”行代替原来的代码。

如果你之前写过 C 或 C++ ，你会对 #include 更熟悉，它和 #import 几乎是在做同样的事情。然而，#import 有一个微妙的特性，这使它更易用：如果你在文件头部试用 #import，在整个文件里，它只被接入一次，而 #include 则可能被接入数次。 C 语言的程序员经常要通过编写头文件守卫（header guards）的方法，解决 #include 的问题，但 Objective-C 的 #import 自动解决了这个问题。

当你 “#import” 了一个系统库，你要把库的名字放在一对尖括号里。例如，#import <UIKit/UIKit.h> 。但是如果你想导入自己的头文件时，就要使用双引号，比如：#import”MyClass.h”。区分这两者非常重要：使用尖括号表示「在系统库中搜索该头文件」，而使用双引号表示「同时在系统库和项目中搜索该头文件」。

Creating variables 创建变量

Objective-C 和 Swift 不同，它不支持自动类型推理，同时在 Objective-C 中，几乎所有的属性都会被创建为变量。这就意味着，你必须要告诉 Xcode 你想要使用的每一个数据的类型。

现在，请用下面这行代码替换原有的 “// insert code here…”:

int i = 10;

这一行代码创建了一个新的整数，并且给它赋值为10。注意啦，这里没有 var 或者 let ，并且默认 “i” 是一个变量。如果你想创建一个常量，就要这样写：

const int i = 10;

在 Objective-C 里很少有人会这么做就对了。

如果你想创建字符串，就需要用到 NSString 这个类，请注意，在 Objective-C 里，它是一个类，而不是结构体。而 “NS” 正是一个由于没有命名空间而存在的前缀，同样你需要用上表示 Objective-C 语句的符号 “@”。

试试把上面的内容串联起来写一写：

NSString str = @"Reject common sense to make the impossible possible!";

然而如果你真的这么写了，Xcode 会跟你说 “Interface type cannot be statically allocated.”, 也就是「连接类型的数据，是不能静态初始化的」。

Xcode 的意思是，就像 NSString 一样，无论什么样的对象，必须要用一种特殊的方法来初始化，这种方法就叫做「指针」。你可以来回忆一下在 Swift 里，我们对可选值是如何的纠结，那么在 Objective-C 里面，指针就有那么的纠结。我会在指针的那一章里更详细地阐述它的概念，但是目前，你至少要知道，指针的指向是本地的内存某一位置，在那里存了一些你想要的数据。举个例子，比如说如果你想存一张照片，它占了 30M 的内存。当你想用这张照片的时候，总不能把所有的数据都拷贝过来，然后才能找到这张照片吧？用指针的话，直接找到照片对应的这 30M 空间就好啦。

在 Objective-C 里面，所有的对象都必须用指针来存储，而 NSString 又是一个对象，所以刚刚那行代码是要这样写的：

NSString *str = @"Reject common sense to make the impossible possible!";

看这个星号（*），这就是指针的标记。所以说， str 并不是 NSString 对象，而是一个指针，指向这个 NSString 对象在内存里的位置。

我们再看一个数据类型：数组，这里叫做 NSArray, 在这里你也需要在数组的开头写一个 @ 符号，并且因为我写的是一个字符串数组，在每个字符串前面，也要用上 @ 符号。

NSArray *array = @[@"Hello", @"World"];

在后面的章节里，我会更详细地解释「字符串」这些数据类型。到此为止，你应该已经知道怎么创建变量了，那我们就可以进行下一步了。

Conditions 条件语句

在 Objective-C 里使用条件语句和在 Swift 中几乎一般无二，要注意的是，在这里必须在条件语句上加圆括号。圆括号对于从 Swift 过来的开发者来说，就好像每句话后面的分号一样，非常容易遗漏。好在 Xcode 是会提示你的。

以下是一个基础的条件语句：

int i = 10;
if (i == 10) {
    NSLog(@"Hello, World!");
}

在 Objective-C 里，如果在你的条件语句的位置上，有且只有一个条件，那么后面的实现语句，就可以不带花括号。这个特性，让程序员少敲了很多代码，但同时制造了很多新的 bug。

举个例子，下面两种写法在 Objective-C 里是等价的：

if (i == 10) {
    NSLog(@"Hello, World!");
} else {
    NSLog(@"Goodbye!");
}
if (i == 10)
    NSLog(@"Hello, World!");
else
    NSLog(@"Goodbye!");

目前你只是初学 Objective-C ，我强烈建议你不要写第二种形式。如果你非要用这种形式，至少把 if 语句写在同一行里面，就像这样：

if (i == 10) NSLog(@"Hello, World!");

这种写法到底好在哪里，反正我是不明白。(-_-)ゞ゛

Switch/case Switch/case 结构

在 Objective-C 里，如果只有一个语法必须保证滴水不漏，那是 switch / case 了。 原因有二：其一，Objective-C 没有 Swift 那么强大，因此你需要手动地做配置很多东西；其二，case 语句有程序出错的可能。 这与 Swift 不同，在 Objective-C 里每一个 case 语句后面总是跟着 break ，以避免程序出错。

还是先来看基础写法：

int i = 20;
switch (i) {
    case 20:
        NSLog(@"It's 20!");
        break;
    case 40:
        NSLog(@"It's 40!");
        break;
    case 60:
        NSLog(@"It's 60!");
        break;
    default:
        NSLog(@"It's something else.");
}

敲黑板！请注意 switch（i）这里的圆括�号。

现在运行这段代码，你应该在控制台看到 “It’s 20!”。

但如果删除 “break;” 语句，你会看到刚才所谓的「程序出错」。在控制台里会有：
“It’s 20!”
“It’s 40!”
“It’s 60!”
“It’s something else.”

在 Objective-C 中，没有 break 相当于在 Swift 中添加 fallthrough 命令。

Objective-C 也支持模式匹配，但它只能写范围区间，比如这样：先写一个数字，然后写 “…” 符号，注意符号两边都有空格，接着写另一个数字，像这样：

switch (i) {
  case 1 ... 30:
        NSLog(@"It's between 1 and 30!");
        break;
    default:
        NSLog(@"It's something else.");
}

有一点需要注意。可能这只是一种特殊情况，但是万一哪天要用到呢？这一点是：你不能使用 case 结构的第一行，声明一个新的变量，如果非要这么做，就要用花括号（{}）把 case 结构括起来。

请用下面的代码来演示一下：

switch (i) {
    case 10:
        int foo = 1;
        NSLog(@"It's something else.");
}

Objective-C 不要求 switch / case 结构是穷举的，这意味着 default 语句并不是必须的。因此，如果不是因为 case 之后直接声明了一个新的变量，这段代码依然是有效的。

有两种方法来解决这个问题：可以把 case 语句的内容扩上花括号，也可以先执行 NSLog（）语句：

switch (i) {
    case 10:
{int foo = 1;
        NSLog(@"It's something else.");
    }
}
switch (i) {
    case 10:
        NSLog(@"It's something else.");
        int foo = 1;
}

Loops 循环

Objective-C 有一整套可供选择的循环方案，包括在 Swift 2.2 中被弃用的 C 语言风格的 for 循环。

让我们从最常见的循环类型开始，这一类被称为「快速枚举」：

NSArray *names = @[@"Laura", @"Janet", @"Kim"];
for (NSString *name in names) {
    NSLog(@"Hello, %@", name);
}

还记得我之前提过的 @ 符号在 Objective-C 使用频率之高吗？仅仅在上面这几行代码里，它就被用了6次。苹果真的简直了，好像把大部分盈利用来给开发者换 @ 键一样。(/= _ =)/~┴┴

这段代码先创建了一个存有姓名的数组，然后在循环里面，对数组里每个人打印了一句问候语。NSLog（）的语法可能看起来特别奇怪，这是因为 Objective-C 没有字符串插值的功能。 NSLog（）是一个可变函数，它把第一个参数中的字符串和别的值组合起来。 “％@” 被称为「格式说明符」，意思是「在这里插入对象的内容」。在我们的例子里，就是 name 变量。

你也可以使用 C 语言风格的 for 循环：

for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
    NSLog(@"%d * %d is %d", i, i, i * i);
}

“％d” 是另一种格式说明符，表示 “int”。在这里我调用了三次，你可以更清楚地看到它们在字符串中被替换的过程：第一个 “％d” 匹配第一个 i ，第二个 “％d” 匹配第二个 i ，第三个 “％d” 匹配 i * i 的运算结果。

你也可以像在 Swift 里一样使用 do/while 语法，用法和 Swift 里的 repeat/while 相同。

与条件语句一样，如果循环体只包含一个语句，则可以从循环中省略大括号。但风险极大，请谨慎地使用它。

Calling methods 调用方法

此后有一个专门关于「方法」（method）的章节，我将逐个在案例的基础上，介绍常见的数据类型。但在此之前，我至少想告诉你「方法」在 Objective-C 看起来是什么样子的。

我们首先来回忆一下 Swift 里的写法：

let myObject = new MyObject()

但在 Objective-C 里，不是这样的。首先， “new” 变成了你向 MyObject 发送的一个消息，所以变成了：

MyObject *myObject = [MyObject new];

在这段代码里，首先要写一对中括号（[]），在里面先写你的对象名称（MyObject），然后写你的消息名称（new）。

小提示：尽管苹果公司的人在技术上叫它「发送消息」（sending a message），但是一般我们都会叫它「调用方法」（calling a method）。

然而当你想同时调用两个方法的时候，事情就变得棘手了。在 Swift 中你可能会这样写：

myObject.method1().method2()

但是在 Objective-C 里，你要写很多的中括号，像这样：

[[myobject method1] method2]

当你在写 Objective-C 的时候，你可能会在一行里写两个，三个甚至四个中括号，尽管 Xcode 会帮你检查这些括号是否补全，但出错了还是非常麻烦。

一种特殊情况下你会愿意在一行里使用两对中括号，就是创建一个新对象。之前我们用的是 new 方法，就是为一个对象分配了内存，并初始化。当然你也可以把这两步分开来执行，先分配内存，再初始化。就像这行代码：

MyObject *myObject = [[MyObject alloc] init];

内部括号里的 alloc 先运行，留出足够的内存来存储对象，接着运行 init，把默认值放入对象中，将它初始化。分离这两步是为了辅助函数，也就是在 Swift 中的初始化器，让你可以从文件、链接及其他东西里创建字符串。

Objective-C 方法调用看起来与 Swift 类似，区别只是：使用方括号，且不要在参数之间使用逗号。没有逗号也就意味着，在参数名的冒号后面，也不要加空格。

下面是在 Swift 和 Objective-C 调用方法的例子：

myObject.executeMethod(hello, param2: world)
[myObject executeMethod:hello param2:world];

我们将在后面的章节里，进一步阐述相关内容。

Nil coalescing 合并空值

和在 Swift 里一样，Objective-C 确保值存在的一种有效方法是使用 nil 合并。 Objective-C 没有专用的 “??” 运算符，而是允许您劫持三元运算符 “?:”。

举个例子，在这段代码里，如果姓名（name）的值不为空，就会打印欢迎语句，否则就打印「匿名」（Anonymous）。

NSString *name = nil;
NSLog(@"Hello, %@!", name ?: @"Anonymous");

Pointers 指针

The size of integers 整数运算

What is truth? 真相是什么？

Format specifiers 样式申明