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开源 Objective-C IOS 应用开发（六）Objective-C 和 C语言

news 2025/11/14 7:49:07

文章的目的为了记录使用Objective-C 进行IOS app 开发学习的经历。本职为嵌入式软件开发，公司安排开发app，临时学习，完成app的开发。开发流程和要点有些记忆模糊，赶紧记录，防止忘记。

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本章内容主要对Objective-C 和C语言进行一个对比，方便快速学习。

Objective-C 是 C 语言的超集。这意味着：

所有合法的 C 语言代码，在 Objective-C 环境中完全有效。
Objective-C 在 C 的基础上添加了面向对象的特性，其核心是一个基于消息的、运行时的面向对象机制。

1.语法对比

2.学习路线

3.完整示例

4.总结

一、语法对比

1. 面向对象 vs 面向过程

C 语言是面向过程的，程序由函数和数据结构组成。
Objective-C 是面向对象的，程序由类、对象和方法组成。

2. 方法调用：消息传递 vs 函数调用

这是两种语言最显著的区别。

特性	C 语言	Objective-C
形式	函数调用	消息传递
语法	`function(arg1, arg2);`	`[receiver message:arg1 withArg:arg2];`
解析时机	编译时决定	运行时决定（更灵活，支持动态绑定）

示例对比：

// C语言：函数调用
printf("Hello, %s!", name); // 调用函数，传递参数
int result = calculateArea(10, 20);

// Objective-C：消息传递
NSString *myString = @"World";
// 向 myString 对象发送 `stringByAppendingString:` 消息
NSString *greeting = [myString stringByAppendingString: @"!"];
// 向 NSLog 函数发送消息，传递格式化字符串和参数
NSLog(@"Hello, %@", greeting);

3. 类的定义：接口 (.h) 与实现 (.m)

Objective-C 将类的声明和实现分开在两个文件中。

C 语言使用 struct 来组织数据，行为（函数）是独立的。

Objective-C 使用 @interface 和 @implementation。

Person.h (头文件/接口文件)

objective-c

// 导入基础头文件
#import <Foundation/Foundation.h>

// 声明 Person 类，继承自 NSObject (几乎所有ObjC类的根类)
@interface Person : NSObject

// 属性声明 (自动生成setter/getter方法)
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

// 方法声明
- (void)introduce; // 实例方法 (- 号开头)
+ (void)species; // 类方法 (+ 号开头，类似C++的静态方法)

// 自定义初始化方法
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age;

@end

Person.m (实现文件)

// 导入自己的头文件
#import "Person.h"

@implementation Person

// 方法的实现
- (void)introduce {
// 使用属性，self 指向当前对象（类似C++的this）
NSLog(@"Hello, my name is %@ and I'm %ld years old.", self.name, (long)self.age);
}

+ (void)species {
NSLog(@"I am a Person.");
}

// 初始化方法实现
- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(NSInteger)age {
    self = [super init]; // 调用父类初始化
    if (self) {
        _name = name; // 可以直接访问实例变量（自动由@property生成）
        _age = age;
    }
    return self;
}

@end

4. 字符串：NSString vs char *

特性	C 语言	Objective-C
类型	`char *` (字符数组)	`NSString *` (对象)
创建	`char *str = "Hello";`	`NSString *str = @"Hello";`
功能	基础操作，需手动管理内存	丰富的API（比较、分割、查找、格式化等）

示例：

objective-c

// C 字符串
char cString[] = "C String";
// Objective-C 字符串
NSString *objcString = @"Objective-C String";
NSString *fullString = [objcString stringByAppendingString: @" is powerful!"];

5. 内存管理

C 语言：手动管理，malloc() / free()。
Objective-C：
- MRC：手动引用计数，需要手动 retain, release, autorelease。
- ARC：自动引用计数，编译器自动在合适的地方插入内存管理代码。Xcode 新项目默认使用 ARC，极大简化了开发。

二、学习路线

1. 理解基本语法结构

导入头文件：用 #import 代替 #include，它能自动防止重复包含。
日志输出：用 NSLog(@"Format", args...) 代替 printf(...)。%@ 是对象的格式化符。
消息语法：反复练习 [Object Message] 的写法。

2. 掌握面向对象核心

创建类：练习创建 .h 和 .m 文件，声明 @interface 和 @implementation。
定义属性：熟练使用 @property，理解 strong, weak, assign 等关键字。
创建对象：

objective-c

// 传统方式
Person *person1 = [[Person alloc] init];
// 使用自定义初始化方法
Person *person2 = [[Person alloc] initWithName:@"Alice" age:25];

3. 熟悉 Foundation 框架常用类

这是 Cocoa Touch 的基础，就像 C 的标准库。

字符串：NSString, NSMutableString
集合：
- 数组：NSArray (不可变), NSMutableArray (可变)
- 字典：NSDictionary (不可变), NSMutableDictionary (可变)
数值：NSNumber, NSInteger, CGFloat

示例：

// 数组
NSArray *fruits = @[@"Apple", @"Banana", @"Orange"];
NSString *firstFruit = fruits[0]; // 下标访问

// 字典
NSDictionary *personInfo = @{@"name": @"Bob", @"age": @30}; // @30 将基本数据类型转为NSNumber对象
NSString *name = personInfo[@"name"];

4. 理解 id 类型和 nil

id：是一种通用的对象类型，可以指向任何类的对象（类似 void *，但更安全）。

objective-c

id unknownObject = ...; // 可以接受任何对象
nil：指向一个不存在的对象。向 nil 发送消息是安全的，什么也不会发生（不像C/C++会崩溃）。

三、完整的示例

C 和 Objective-C 的风格：

C 语言版本：

#include <stdio.h>
#include <string.h>struct Person {char name[50];int age;
};void introduce(struct Person *p) {printf("Hello, my name is %s and I'm %d years old.\n", p->name, p->age);
}int main() {struct Person person;strcpy(person.name, "John");person.age = 30;introduce(&person);return 0;
}

Objective-C 版本：

#import <Foundation/Foundation.h>@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, strong) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
- (void)introduce;
@end@implementation Person
- (void)introduce {NSLog(@"Hello, my name is %@ and I'm %ld years old.", self.name, (long)self.age);
}
@endint main() {@autoreleasepool { // 自动释放池，用于内存管理Person *person = [[Person alloc] init];person.name = @"John";person.age = 30;[person introduce];}return 0;
}

四、总结：从 C 到 Objective-C 的思维转变

思维模式	C 语言	Objective-C
数据与行为	分离（结构体 + 函数）	封装（类 = 属性 + 方法）
调用方式	“调用一个函数”	“向一个对象发送消息”
字符串	字符数组	功能丰富的对象
核心数据结构	数组、结构体	容器类（NSArray, NSDictionary）
错误处理	返回值	异常、NSError、`@try-@catch`