Objective-C和Sprite Kit游戏开发从入门到精通
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4.2 类与对象

现在，我就要创建真正的机器人类型了。

与大多面向对象编程语言的区别在于，在Objective-C中并不使用class关键字来定义类，而是使用两个部分来定义类，包括接口（interface）部分和实现（implementation）部分。

理论上讲，我们可以将类的接口部分和实现部分都放在一个文件中，但我们一般会将接口部分定义在头文件（.h）中，而将实现部分定义在相应的模块文件（.m）中。

■4.2.1 接口部分

接下来的测试工作，我们将继续使用SimpleOC项目；在Xcode中，通过菜单“File”→“New”→“File”，选择OS X下的Source，然后选择Cocoa Class，接下来，需要我们指定类的名称（Class）及其基类（Subclass of），如图4-1所示。

图4-1 创建类

单击“Next”按钮，我们还需要指定代码保存的路径，然后，Xcode会自动为创建以类的名称命名的头文件和代码文件。首先，我们看一看头文件中的接口部分，如下面的代码（CRobot.h文件）。

    #ifndef __CRobot_h__
    #define __CRobot_h__
    #import <Foundation/Foundation.h>
    @interface CRobot : NSObject
    -(void) move;
    @end
    #endif

我们可以看到，类的接口部分定义在@interface和@end指令之间，而类的名称定义在@interface指令后面，紧跟其后的冒号（:）含义为继承，本例中，我们定义的CRobot类继承自NSObject类。

在CRobot类中，我们声明了一个名为move的实例方法，它没有返回值（使用void关键字声明），稍后，会看到更多关于方法的内容。接下来，我们先来看一看如何在实现部分定义这个方法。

■4.2.2 实现部分

下面的代码，我们将在CRobot.m文件中看到CRobot类成员的具体实现。

    #import "CRobot.h"
    @implementation CRobot
    -(void) move
    {
        NSLog(@"机器人移动");
    }
    @end

在这里，我们可以看到，类的实现部分定义在@implementation和@end指令之间。在@implementation指令后需要类的名称，但不需要再次指定继承哪个类。

在这里，可以看到move方法的实现代码，它的功能很简单，只是显示一条信息。

请注意，在类中的方法并没有使用小括号()来包含参数。实际上，其参数的定义方式与函数有所不同，稍后，我们会看到相关内容。

■4.2.3 创建对象（实例化）

下面的代码，我们演示了如何在main()函数中使用CRobot类。

    #import <Foundation/Foundation.h>
    #import "CRobot.h"
    int main(int argc, const char *argv[])
    {
        @autoreleasepool {
            CRobot *robot5 = [[CRobot alloc] init];
            [robot5 move];
    }
    return 0;
    }

代码中，我们需要使用#import指令引用CRobot.h文件。然后，在main()函数中，我们使用如下代码声明了一个CRobot类的实例，即robot5对象。

    CRobot *robot5

大家可以看到，对象是被定义为指针类型的，这就是加*的意义。

接下来，我们注意给robot5对象赋值的代码，它实际上完成了对象的实例化过程，这个过程共调用了两个方法，即alloc方法和init方法，也许大家会问，我们并没有定义这两个方法，它们是从哪里来的呢？答案就是，它们是从继承NSObject类而来的，也就是说，这两个方法是定义在NSObject类中的，由于CRobot是NSObject类的子类，所以，我们可以在CRobot类中使用这两个方法。

请注意，并不是基类中所有成员都能被子类访问的，这与类成员的访问级别有关，稍后我会讨论相关主题。

最后，我们调用了robot5对象的move方法，在Objective-C中，类或对象的方法调用，其基本格式如下。

    [<类或对象> <方法名和参数>];

调用类或对象中的方法时，需要使用一对方括号[]包含起来，如果你学习过C#或Java等编程语言，可能对这种方法的调用格式有些不适应，不过，用着用着也就习惯了。

■4.2.4 类的成员

前面的示例已经介绍了如何定义一个简单的类和方法，以及如何使用对象及其成员。实际开发中，类成员的定义会比前面的示例复杂得多，我们先来了解一些关于类成员定义和应用的基础知识。

1．属性和方法

定义一个类时，接口中定义的成员也就是类型对外公开的成员，主要包括属性和方法，属性用于定义对象的特性，而方法（任务）则用于定义对象可执行的动作。稍后，我们会详细讨论属性和方法的创建与使用。

2．实例方法和类方法

在前面定义的CRobot类中，我们定义的move属于实例方法，使用减号（-）定义。

    -(void) move;

实例方法的特点是，它必须由对象，即类的实例来调用。

另一种方法是类方法，它由类来调用，类方法使用加号（+）定义。

    +(void) methodName;

调用类方法时，直接使用类的名称。

    [CRobot methodName];

更多关于方法定义的内容稍后讨论。

3．实例变量

在类中，可以定义一些实例变量，这些变量可以在实例方法中调用，我们还可以通过@public、@private、@protected指令指定实例变量的适用范围（称为作用域或访问级别）。

我们可以在类的接口部分或实现部分定义实例变量，此时，应在紧跟接口或实现指令后的一对花括号{}之间，如下面的代码，我们在CRobot类的接口部分定义了counter实例变量。

    @interface CRobot : NSObject
    {
        int counter;
    }
    -(void) move;
    @end

在接口部分定义的实例变量，其默认使用范围是@protected（受保护的），这些实例变量可以在当前类或其子类的实例方法中使用。

实现部分定义的实例变量，只能用于当前类中的实例方法，相当于@private（私有的）访问级别。如下面的代码。

    @implementation CRobot
    {
        int counter;
    }
    // 其他代码
    @end

如果想简单点，还可以直接在接口部分定义全部的实例变量，并指定其访问级别，如下面的代码。

    @interface CRobot : NSObject
    {
    @private
        int counter = 0;
    @protected
        int x;
        int y;
    @public
        int identity;
    }
    -(void)move;
    @end

其中，counter变量为私有的实例变量，只能在本类中的实例方法中使用。x和y变量定义为受保护的实例变量，可以在本类或其子类的实例方法中使用，而identity变量则定义为公共的，可以由CRobot类型的对象使用→运算符调用，如下面的代码。

    CRobot *robot5 = [[CRobot alloc] init];
    robot5→identity = 5;
    NSLog(@"当前ID : %i", robot5→identity);

不过，在类中使用公共的实例变量并不是好的应用方式，如果我们需要使用对象的数据，可以将这个数据定义为属性。

4．访问级别

定义一个类时，有些成员是需要提供给外部代码调用的，而有些成员则只能在类的内部使用，此时，我们就应该考虑成员的访问级别问题。

一般来讲，我们将公共成员（属性和方法）声明在接口部分，然后在实现部分实现它们；而只限于本类或其子类使用的成员则应该定义在类的实现部分。

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