Objective-C: Alt du behøver at vide om Apples nøglesprog

Informatic Digital » Idiomer » Objective-C: Alt du behøver at vide om Apples nøglesprog

Objective-C er et af de programmeringssprog, der, selvom det er blevet noget overskygget af Swifts fremkomst på det seneste, stadig er et vigtigt værktøj i både Apple-programmeringens historie og nutid. Hvis du har hørt om at oprette applikationer til iOS eller macOS , er du næsten helt sikkert stødt på dette sprog, da det har været hjørnestenen i udviklingen i Apples økosystem i over to årtier.

I denne artikel vil vi udforske alt, hvad du behøver at vide for at forstå Objective-C : dets mest karakteristiske funktioner, dets oprindelse, hvor det bruges i øjeblikket, og hvordan det sammenlignes med alternativer som Swift. Du vil også se praktiske eksempler, der hjælper dig med at forstå dets syntaks, struktur og funktioner, samt nøgleaspekter af hukommelsesstyring, det objektorienterede paradigme, protokoller og meget mere. Gør dig klar, for vi vil dykke ned i alle hjørner af dette fascinerende sprog.

Hvad er Objective-C?

Objective-C er et objektorienteret programmeringssprog designet til at udvide C-sproget og give det funktioner, der er typiske for objektbaserede sprog, især dem, der er inspireret af Smalltalk. Dets oprindelse går tilbage til 1980'erne takket være Brad Cox og StepStone Corporation, med det mål at give C et meddelelsessystem i Smalltalk-stil, der ville give mulighed for større fleksibilitet og modularitet i programmering.

I modsætning til ren C giver Objective-C dig mulighed for at oprette og manipulere objekter, hvilket betyder, at du kan strukturere din kode omkring enheder, der indeholder både data og tilhørende funktioner. Dette er især nyttigt i udviklingen af ​​komplekse applikationer, da det fremmer kodeorganisering, genbrug og vedligeholdelse.

En af de store resultater ved Objective-C er, at dens syntaks og funktionalitet gør det muligt at kombinere kode skrevet i C med objektorienterede funktioner , hvilket letter overgangen fra eksisterende C-projekter og integrerer nye, langt mere avancerede funktioner.

Objective-Cs historie og udvikling

Oprindelsen af ​​Objective-C kan spores tilbage til 80'erne, hvor Brad Cox og Tom Love, softwareudviklere hos StepStone, erkendte behovet for at tilføje funktioner til C svarende til Smalltalk, som var det førende sprog inden for objektorienteret programmering på det tidspunkt. Deres intention var at forene C's kraft, hastighed og popularitet med Smalltalks fleksibilitet og dermed skabe et hybridsprog, der tilbød det bedste fra begge verdener.

Den første version blev udgivet i 1984 og blev senere taget i brug af virksomheder som NeXT, virksomheden grundlagt af Steve Jobs efter hans midlertidige afgang fra Apple. NeXT integrerede Objective-C som hovedsproget i sit NeXTSTEP-operativsystem, hvilket lagde grunden til det, der senere skulle blive macOS og iOS, da Apple opkøbte NeXT i slutningen af ​​90'erne.

Siden da, og i næsten tredive år, har Objective-C været den ubestridte standard for udvikling af software på Apples operativsystemer. I 2014 annoncerede Apple Swift som sit nye referencesprog til appudvikling, men Objective-C er forblevet en essentiel del af økosystemet, især til vedligeholdelse af eksisterende applikationer og adgang til ældre API'er og frameworks, der endnu ikke er blevet migreret.

Selvom Swift i øjeblikket dominerer udviklingen af ​​nye apps, er Objective-C fortsat essentiel for teams, der arbejder på ældre kodebaser, frameworks, der ikke er tilpasset Swift, og som en bro til visse projekter på tværs af platforme.

Hvad bruges Objective-C til?

Objective-C skiller sig især ud som det primære programmeringssprog, der bruges af Apple til macOS- og iOS-operativsystemerne, såvel som til dets mest populære native frameworks: Cocoa og Cocoa Touch. Fra den grafiske brugerflade på en Mac til de mest komplekse mobilapplikationer til iPhone og iPad har Objective-C muliggjort skabelsen af ​​robust, effektiv og vedligeholdelsesvenlig software.

En af dens største fordele er, at den tillader at blande C-kode og objektorienteret kode , hvilket muliggør brugen af ​​C-biblioteker i moderne projekter, hvilket er særligt nyttigt i applikationer, der kræver maksimal ydeevne eller integration med ældre kode.

Nogle af de mest fremtrædende anvendelser af Objective-C inkluderer:

• Native app-udvikling til iOS og macOS: Selv i dag er et godt antal apps i App Store skrevet, delvist eller helt, i Objective-C.
• Adgang til ældre Apple API'er: Mange systemfunktioner er kun tilgængelige i dette sprog, hvilket gør det afgørende for at vedligeholde og forbedre langvarige projekter.
• Frameworks og proprietære biblioteker: Det er almindeligt for store udviklingsteams at fortsætte med at vedligeholde Objective-C-biblioteker for effektivitet og kompatibilitet.
• Kompatibilitet med GNUstep og andre platforme: Ud over Apple tillader andre implementeringer, såsom GNUstep, at Objective-C kan bruges på ikke-Apple-systemer.

Hovedfunktioner i Objective-C

Objective-C tilbyder en række funktioner, der værdsættes højt af programmører, især dem fra C-verdenen. Nedenfor gennemgår vi de vigtigste for at forstå, hvad der gør det unikt sammenlignet med andre sprog:

• Objektorienteret sprog: Alt drejer sig om objekter, hvilket muliggør definition af klasser, arv, polymorfi og indkapsling, samt klar kodeopdeling.
• Supermængde af C: Det bevarer al funktionaliteten i C og tillader inkludering af traditionelle instruktionssæt (såsom while, for, do-while) og manipulere primitive data sammen med objekter.
• Beskeder i Smalltalk-stil: Metodekald udføres ved at sende beskeder til objekter, hvilket giver stor fleksibilitet og dynamik i udviklingen.
• Eksplicit hukommelseshåndtering: I modsætning til moderne sprog med automatisk hukommelsesstyring kræver Objective-C, at programmøren styrer oprettelsen og frigivelsen af ​​hvert objekt, selvom denne opgave er blevet betydeligt forenklet siden 2011 med ankomsten af ​​ARC (Automatic Reference Counting).
• C-biblioteksunderstøttelse: Det giver dig mulighed for at genbruge biblioteker skrevet i C, hvilket letter integrationen af ​​gammel kode og øger ydeevnen, når det er nødvendigt.
• Understøttelse af protokoller og kategorier: Du kan definere abstrakte grænseflader ved hjælp af protokoller og tilføje yderligere metoder til eksisterende klasser ved hjælp af kategorier.

Grundlæggende syntaks og strukturer i Objective-C

Objective-Cs syntaks er et af dets definerende karakteristika, og selvom det kan virke mærkeligt ved første øjekast (især parentesnotationen til afsendelse af beskeder), er det ret logisk og ligetil, når man først har vænnet sig til det. Her er en gennemgang af nøgleelementerne:

• Deklaration af variabler og primitive typer: Ligesom i C kan du deklarere simple variabler som int, float o charFor objekter bruges en asterisk før variabelnavnet (MyClass *objeto;).
• Sender beskeder: For at kalde en metode til et objekt bruger du parentessyntaksen: ;
• Klasser og metoder: Definitionen af ​​en klasse optager to filer: grænsefladen (.h) og implementeringen (.mDirektiver bruges @interface y @implementation.
• Propiedades: De er defineret med @property og er normalt ledsaget af @synthesize at implementere getter- og setter-metoder automatisk.
• Flow kontrol: De klassiske C-sætninger er til stede: if, else, switch, while, for.
• Samlingstyper: Der er objekter til lister (NSArray, NSMutableArray), ordbøger (NSDictionary, NSMutableDictionary) og sæt (NSSet, NSMutableSet).

Dette system giver udviklere mulighed for at arve noget af C-logikken, men tilføjer et lag af abstraktion og modularitet, der er højt værdsat i store projekter.

Praktisk eksempel: Hej Verden i Objective-C

Lad os se, hvordan et grundlæggende eksempel i Objective-C ville se ud til at udskrive "Hello World" til konsollen:

#import <Foundation/Foundation.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"Hola Mundo");
    }
    return 0;
}

I dette fragment ser vi flere elementer:

• #importere : Importerer Apples kerneobjektrammeværk.
• @autoreleasepool: Nødvendig for objekthukommelsesstyring, især når ARC ikke bruges.
• NSLog: Funktion til at vise information i konsollen, svarende til printf i C, men tilpasset til Objective-C.

Objektorienteret paradigme i Objective-C

Objective-C anvender fuldt ud det objektorienterede paradigme , hvilket giver dig mulighed for at arbejde med klasser, objekter, arv, indkapsling og polymorfi. Hver klasse kan definere instansvariabler, sine egne metoder og egenskaber og kan udvides gennem underklasser for at arve og ændre adfærd.

Derudover er en unik funktion muligheden for dynamisk at sende beskeder til objekter, hvilket favoriserer udviklingen af ​​meget fleksible programmer med runtime-tilpasningsevne, en idé arvet direkte fra Smalltalk.

Det er også værd at bemærke muligheden for at organisere kode ved hjælp af kategorier , som giver mulighed for at tilføje ekstra funktionalitet til eksisterende klasser uden at oprette underklasser, og protokoller , som gør det muligt at definere metodekontrakter, som klasser kan anvende, svarende til grænseflader i andre sprog.

Kategorier og udvidelser i Objective-C

Kategorier er et af de mest effektive værktøjer til at udvide funktionaliteten af ​​en klasse uden at ændre dens oprindelige kode eller oprette underklasser. De giver dig mulighed for at tilføje ekstra metoder til enhver klasse, selvom du ikke har adgang til dens implementering, hvilket er yderst nyttigt til at organisere store kodebaser eller implementere privat funktionalitet.

For deres vedkommende tjener udvidelser (eller "klasseudvidelser") til at deklarere private metoder og egenskaber i selve klasseimplementeringen, hvilket muliggør bedre indkapsling og skjuling af interne detaljer.

Protokoller i Objective-C

Protokoller fungerer som abstrakte kontrakter , der definerer metoder, som klasser kan anvende og implementere. Således kan enhver klasse angive sin overholdelse af en bestemt protokol og forpligte sig til at implementere dens metoder. Dette giver stor fleksibilitet og hjælper med at opfylde mønstre som delegering, som er så almindelige i iOS- og macOS-appudvikling.

For eksempel kan en protokol specificere metoder som f.eks. turnOnEngine o beNiceToSister:, og forskellige klasser kunne anvende disse protokoller, hvis de er interesserede i denne funktionalitet.

Hukommelsesstyring: Bevaring, frigivelse og ARC

I Objective-C har hukommelsesstyring traditionelt været en af ​​de største udfordringer for programmører. Før fremkomsten af ​​ARC ( Automatic Reference Counting ) var det nødvendigt manuelt at kontrollere tilbageholdelsen og deallokeringen af ​​hvert objekt, hvilket øgede risikoen for hukommelseslækager og svært detekterbare fejl.

Den grundlæggende cyklus består af:

• Opret objektet (alloc).
• Brug objektet.
• Slip objektet (release o autorelease).

Med ARC, som blev indarbejdet i Xcode 4.2 og iOS 4, indsætter compileren automatisk instruktionerne retain , release og autorelease , hvilket drastisk forenkler udviklerens liv og bringer Objective-C tættere på andre sprogs oplevelse med garbage collection.

Egenskaber og attributter: adgangskontrol og hukommelse

den Egenskaber i Objective-C erklæres af @property og dens styring forstærkes gennem forskellige attributter, som styrer, hvordan hver værdi gemmes og tilgås. De vigtigste attributter er:

• tildel: Tildeler en værdi direkte uden at beholde eller frigive objektet (bruges normalt til primitive typer eller svage referencer).
• beholde: Opretholder en stærk reference til objektet og øger tælleren hver gang den tildeles.
• kopi: Opretter en kopi af det tildelte objekt, nyttigt til tekststrenge eller uforanderlige objekter.
• svag: Introduceret med ARC, definerer en svag reference, der automatisk sættes til nil når det oprindelige objekt frigives.
• stærk: En stærk reference sikrer, at objektet er tilgængeligt i hukommelsen, så længe egenskaben eksisterer.

Denne granularitet giver udviklere mulighed for at optimere ressourceforbruget og undgå hukommelsesadgangsfejl.

Sammenligning: Objective-C vs. Swift

Siden 2014 har udviklingen for Apple-økosystemet været præget af sameksistensen af ​​Objective-C og Swift . Begge sprog har styrker og svagheder, og valget afhænger i høj grad af projekttypen og udviklingsteamets erfaring.

De vigtigste fordele ved Objective-C inkluderer:

• Direkte kompatibilitet med C og C++: Det giver dig mulighed for at blande imperativ og objektorienteret kode, hvilket er højt værdsat i applikationer, der kræver rå ydeevne.
• Modenhed og stabilitet: Det er et sprog, der er blevet testet i årevis, med et stort fællesskab og rigelig dokumentation.
• Dynamik: Dens meddelelses- og refleksionssystem giver dig mulighed for at ændre applikationers adfærd under kørsel.

Swift bidrager på sin side med:

• Større sikkerhedsgarantier: Takket være dens statiske indtastning, fejlhåndtering og moderne hukommelsesstyring.
• Tydeligere og mere præcis syntaks: Det gør det nemmere at skrive og vedligeholde kode, især for dem, der ikke kommer fra C-verdenen.
• Moderne værktøjer: Fremragende understøttelse af navnerum, interaktiv udvikling med Playgrounds og funktionelle mønstre.

Fremadrettet peger alt på, at Swift fortsat vinder terræn, men Objective-C vil fortsat være relevant i store ældre projekter og i interoperabilitet med ældre frameworks.

Fordele og ulemper ved Objective-C versus Swift

Det er værd at gennemgå nogle nøglepunkter, der kan påvirke valget af det ene eller det andet sprog:

• Mål-C:
  • Giver dig mulighed for at arbejde effektivt med C- og C++-biblioteker.
  • Den tilbyder dynamiske funktioner, såsom metode-swizzling, der giver dig mulighed for at ændre adfærd under kørsel.
  • Kompatibel med eksisterende binære frameworks og tredjepartsbiblioteker.
  • Det har dog et lille navnerum, hvilket kan føre til konflikter i store projekter og vanskelige fejlfindingsfejl.
  • Syntaksen kan virke kompleks og forældet for nye programmører.
• Hurtig:
  • Statisk typing og moderne syntaks øger sikkerhed og produktivitet.
  • Avanceret understøttelse af funktionelle mønstre og interaktiv kodehåndtering med Playgrounds.
  • Langsommere kompilering på store projekter og en vis ustabilitet i modulformater eller interoperabilitet med C++.

Praktiske grundprincipper og kodeeksempler

For dem, der ikke er vant til Objective-C, kan det være nyttigt at gennemgå nogle praktiske eksempler på dets brug i virkelige projekter. Her er nogle nøglestrukturer og koncepter:

Deklarering af klasser og metoder

// Archivo de cabecera: MyClass.h
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyClass : NSObject
@property int contador;
- (void)incrementar;
@end

// Archivo de implementación: MyClass.m
#import "MyClass.h"

@implementation MyClass
- (void)incrementar {
    self.contador++;
}
@end

I dette eksempel arver MyClass fra NSObject , rodklassen for de fleste objekter i Cocoa.

Brug af arrays og ordbøger

NSArray *array = @;
NSString *elemento = array; // "dos"

NSDictionary *diccionario = @{ @"clave1": @"valor1", @"clave2": @"valor2" };
NSString *valor = diccionario; // "valor1"

Loops og kontrolstrukturer

for (int i = 0; i < 5; i++) { NSLog(@"Iteración %d", i); } if (array.count > 2) {
    NSLog(@"El array tiene más de dos elementos");
}

Klassisk hukommelsesstyring (uden ARC)

MyClass *objeto =  init];
// Se usa el objeto
; // Liberar cuando termine de usarse

Kompatibilitet og understøttede platforme

Selvom Objective-C er uadskillelig fra Apples økosystem, tillader implementeringer som GNUstep udvikling med dette sprog på andre platforme, herunder Linux og Windows. Brugen uden for macOS- og iOS-miljøer er dog meget begrænset og generelt knyttet til nicheprojekter eller interoperabilitet med ældre kode. Hvad er Objective-C?

Inden for Apple understøttes Objective-C stadig på alle moderne versioner af macOS, iOS, iPadOS, tvOS og watchOS, og det er en brugbar mulighed i både Xcode og kommandolinjeværktøjer.

Objective-C ressourcer og læring

For dem, der ønsker at lære eller forbedre deres Objective-C-færdigheder, findes der et væld af materialer, vejledninger og onlinekurser. Læring er nemt og varieret, lige fra universitetsplatforme og tekniske træningsskoler til videokanaler og officiel Apple-dokumentation. Lær, hvordan du bliver en succesfuld mobilapp-udvikler.

Blandt de mest almindelige muligheder for træning er:

• Forklarende videoer.
• E-bøger og praktiske manualer.
• Trin-for-trin vejledninger, både tekst og video.
• Online udviklerfællesskaber og tekniske fora.
• Kurser på specialiserede platforme, der spænder fra grundlæggende til avancerede niveauer.

Derudover tilbyder mange af disse platforme certificeringer til dem, der gennemfører deres uddannelsesprogrammer, hvilket kan være en fordel, når man søger arbejde i sektoren.

Hvorfor lære Objective-C i dag?

Det kan virke meningsløst at lære Objective-C i disse dage, især hvis dit primære mål er at gå i gang med nye projekter. Det anbefales dog stadig at mestre det, hvis du skal arbejde i virksomheder med ældre kodebaser, vedligeholde applikationer, der allerede er i produktion, eller hvis du er tiltrukket af de indre funktioner i Apple-platforme. Objective-Cs kompatibilitet med Swift gør det muligt for begge sprog at sameksistere i det samme projekt, hvilket letter den gradvise migrering af applikationer uden at skulle genopbygge alt fra bunden.

Desuden garanterer det faktum, at Objective-C fortsat er en teknisk benchmark i mange aspekter af iOS- og macOS-udvikling, dets relevans på jobmarkedet, især for ledende profiler og arkitektoniske eller tekniske lederstillinger.

Gennem denne rejse har du set, hvordan Objective-C-sproget har markeret et vendepunkt i Apples softwareudvikling, og hvordan dets filosofi, baseret på at udvide C og inkorporere objektorienterede paradigmer, har muliggjort skabelsen af ​​robuste, fleksible og meget tilpasningsdygtige applikationer. Selvom Swifts popularitet i nogen grad har fortrængt dets brug, er det fortsat et fundamentalt aktiv for enhver udvikler, der ønsker at navigere i Apples økosystem med lethed og tackle udfordringerne ved moderne programmering og vedligeholdelse af store projekter. Uanset om det er af kompatibilitetsårsager, ældre arkitekturer eller blot af teknisk nysgerrighed, åbner det at lære Objective-C en dør til forbrugercomputerens historie og nutid.