Objective-C: Allt du behöver veta om Apples nyckelspråk

Informatec Digital » Idiom » Objective-C: Allt du behöver veta om Apples nyckelspråk

Objective-C är ett av de programmeringsspråk som, trots att det på senare tid har överskuggats något av Swifts framgångar, fortfarande är ett viktigt verktyg i både Apples programmerings historia och nutid. Om du har hört talas om att skapa applikationer för iOS eller macOS har du nästan säkert stött på det här språket, eftersom det har varit hörnstenen i utvecklingen i Apples ekosystem i över två decennier.

I den här artikeln utforskar vi allt du behöver veta för att förstå Objective-C : dess mest utmärkande egenskaper, dess ursprung, var det används för närvarande och hur det står sig i jämförelse med alternativ som Swift. Du får också se praktiska exempel som hjälper dig att förstå dess syntax, struktur och funktioner, samt viktiga aspekter av minneshantering, det objektorienterade paradigmet, protokoll och mycket mer. Gör dig redo, för vi kommer att fördjupa oss i varje hörn av detta fascinerande språk.

Vad är Objective-C?

Objective-C är ett objektorienterat programmeringsspråk utformat för att utöka C-språket och ge det funktioner som är typiska för objektbaserade språk, särskilt de som inspirerats av Smalltalk. Dess ursprung går tillbaka till 1980-talet, tack vare Brad Cox och StepStone Corporation, med målet att förse C med ett meddelandesystem i Smalltalk-stil som skulle möjliggöra större flexibilitet och modularitet i programmering.

Till skillnad från ren C låter Objective-C dig skapa och manipulera objekt, vilket innebär att du kan strukturera din kod kring enheter som innehåller både data och tillhörande funktioner. Detta är särskilt användbart vid utveckling av komplexa applikationer, eftersom det främjar kodorganisation, återanvändning och underhållbarhet.

En av de stora framgångarna med Objective-C är att dess syntax och funktion gör det möjligt att kombinera kod skriven i C med objektorienterade funktioner , vilket underlättar övergången från befintliga C-projekt och integrerar nya, mycket mer avancerade funktioner.

Objective-Cs historia och utveckling

Ursprunget till Objective-C kan spåras tillbaka till 80-talet, då Brad Cox och Tom Love, mjukvaruutvecklare på StepStone, insåg behovet av att lägga till funktioner i C liknande de hos Smalltalk, som var det ledande språket för objektorienterad programmering vid den tiden. Deras avsikt var att förena kraften, hastigheten och populariteten hos C med flexibiliteten hos Smalltalk och skapa ett hybridspråk som erbjöd det bästa av två världar.

Den första versionen släpptes 1984 och antogs senare av företag som NeXT, företaget som grundades av Steve Jobs efter hans tillfälliga avsked från Apple. NeXT integrerade Objective-C som huvudspråk i sitt operativsystem NeXTSTEP, vilket lade grunden för det som senare skulle bli macOS och iOS när Apple förvärvade NeXT i slutet av 90-talet.

Sedan dess, och i nästan trettio år, har Objective-C varit den obestridda standarden för att utveckla programvara på Apples operativsystem. År 2014 tillkännagav Apple Swift som sitt nya referensspråk för apputveckling, men Objective-C har förblivit en viktig del av ekosystemet, särskilt för att underhålla befintliga applikationer och komma åt äldre API:er och ramverk som ännu inte har migrerats.

För närvarande , även om Swift dominerar utvecklingen av nya appar, är Objective-C fortfarande avgörande för team som arbetar med äldre kodbaser, ramverk som inte har anpassats till Swift, och som en brygga för vissa plattformsoberoende projekt.

Vad används Objective-C till?

Objective-C utmärker sig särskilt som det primära programmeringsspråket som används av Apple för operativsystemen macOS och iOS, såväl som för dess mest populära native ramverk: Cocoa och Cocoa Touch. Från det grafiska gränssnittet på en Mac till de mest komplexa mobilapplikationerna för iPhone och iPad har Objective-C underlättat skapandet av robust, effektiv och lättskött programvara.

En av dess främsta fördelar är att den tillåter att blanda C-kod och objektorienterad kod , vilket möjliggör användning av C-bibliotek i moderna projekt, vilket är särskilt användbart i applikationer som kräver maximal prestanda eller integration med äldre kod.

Några av de mest framträdande användningsområdena för Objective-C inkluderar:

• Utveckling av native appar för iOS och macOS: Än idag är ett stort antal appar på App Store skrivna, delvis eller helt, i Objective-C.
• Åtkomst till äldre Apple API:er: Många systemfunktioner är endast tillgängliga i det här språket, vilket gör det viktigt för att underhålla och förbättra långvariga projekt.
• Ramverk och egna bibliotek: Det är vanligt att stora utvecklingsteam fortsätter att underhålla Objective-C-bibliotek för effektivitet och kompatibilitet.
• Kompatibilitet med GNUstep och andra plattformar: Förutom Apples finns det andra implementeringar som GNUstep som tillåter att Objective-C används på system som inte kommer från Apple.

Huvudfunktioner i Objective-C

Objective-C erbjuder ett antal funktioner som värderas högt av programmerare, särskilt de som kommer från C-världen. Nedan granskar vi de viktigaste för att förstå vad som gör det unikt jämfört med andra språk:

• Objektorienterat språk: Allt kretsar kring objekt, vilket möjliggör definition av klasser, arv, polymorfism och inkapsling, samt tydlig koduppdelning.
• Supermängd av C: Den bevarar all funktionalitet i C, vilket möjliggör inkludering av traditionella instruktionsuppsättningar (som while, for, do-while) och manipulera primitiva data tillsammans med objekt.
• Meddelanden i smalltalk-stil: Metodanrop utförs genom att skicka meddelanden till objekt, vilket ger stor flexibilitet och dynamik i utvecklingen.
• Hantering av explicit minne: Till skillnad från moderna språk med automatisk minneshantering kräver Objective-C att programmeraren kontrollerar skapandet och lanseringen av varje objekt, även om denna uppgift har förenklats avsevärt sedan 2011 med ankomsten av ARC (Automatic Reference Counting).
• Stöd för C-bibliotek: Det låter dig återanvända bibliotek skrivna i C, vilket underlättar integrationen av gammal kod och ökar prestandan vid behov.
• Stöd för protokoll och kategorier: Du kan definiera abstrakta gränssnitt med hjälp av protokoll och lägga till ytterligare metoder till befintliga klasser med hjälp av kategorier.

Grundläggande syntax och strukturer i Objective-C

Objective-Cs syntax är en av dess definierande egenskaper, och även om den kan verka konstig vid första anblicken (särskilt hakparentesnotationen för att skicka meddelanden), är den ganska logisk och okomplicerad när man väl vant sig vid den. Här är en genomgång av de viktigaste elementen:

• Deklaration av variabler och primitiva typer: Precis som i C kan man deklarera enkla variabler som int, float o charFör objekt används en asterisk före variabelnamnet (MyClass *objeto;).
• Skicka meddelanden: För att anropa en metod för ett objekt använder du parentessyntaxen: ;
• Klasser och metoder: Definitionen av en klass tar upp två filer: gränssnittet (.h) och implementeringen (.mDirektiv används @interface y @implementation.
• Egenskaper: De definieras med @property och åtföljs vanligtvis av @synthesize för att implementera getter- och setter-metoder automatiskt.
• Flödeskontroll: De klassiska C-satserna finns: if, else, switch, while, for.
• Samlingstyper: Det finns objekt för listor (NSArray, NSMutableArray), ordböcker (NSDictionary, NSMutableDictionary) och mängder (NSSet, NSMutableSet).

Det här systemet låter utvecklare ärva en del av C-logiken, men lägger till ett lager av abstraktion och modularitet som är högt värderat i stora projekt.

Praktiskt exempel: Hello World i Objective-C

Låt oss se hur ett enkelt exempel i Objective-C skulle se ut för att skriva ut "Hello World" till konsolen:

#import <Foundation/Foundation.h>

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

I detta fragment ser vi flera element:

• #importera : Importerar Apples kärnobjektramverk.
• @autoreleasepool: Nödvändigt för hantering av objektminne, särskilt när ARC inte används.
• NSLog: Funktion för att visa information i konsolen, motsvarande printf i C men anpassad till Objective-C.

Objektorienterat paradigm i Objective-C

Objective-C använder sig helt av det objektorienterade paradigmet , vilket gör att du kan arbeta med klasser, objekt, arv, inkapsling och polymorfism. Varje klass kan definiera instansvariabler, sina egna metoder och egenskaper, och kan utökas genom underklasser för att ärva och modifiera beteenden.

Dessutom är en unik funktion möjligheten att dynamiskt skicka meddelanden till objekt, vilket gynnar utvecklingen av mycket flexibla program med anpassningsförmåga vid körning, en idé som ärvts direkt från Smalltalk.

Det är också anmärkningsvärt att kunna organisera kod med hjälp av kategorier , vilket gör det möjligt att lägga till extra funktionalitet till befintliga klasser utan att skapa underklasser, och protokoll , vilket gör det möjligt att definiera metodkontrakt som klasser kan använda, liknande gränssnitt i andra språk.

Kategorier och tillägg i Objective-C

Kategorier är ett av de mest kraftfulla verktygen för att utöka funktionaliteten hos en klass utan att ändra dess ursprungliga kod eller skapa underklasser. De låter dig lägga till extra metoder till en klass, även om du inte har tillgång till dess implementering, vilket är extremt användbart för att organisera stora kodbaser eller implementera privat funktionalitet.

För sin del tjänar tillägg (eller "klasstillägg") till att deklarera privata metoder och egenskaper inom själva klassimplementeringen, vilket möjliggör större inkapsling och döljning av interna detaljer.

Protokoll i Objective-C

Protokoll fungerar som abstrakta kontrakt som definierar metoder som klasser kan använda och implementera. Således kan vilken klass som helst indikera att den följer ett visst protokoll och åta sig att implementera dess metoder. Detta ger stor flexibilitet och hjälper till att uppfylla mönster som delegering, vilka är så vanliga vid iOS- och macOS-apputveckling.

Till exempel kan ett protokoll specificera metoder som turnOnEngine o beNiceToSister:, och olika klasser kan anta dessa protokoll om de är intresserade av den funktionen.

Minneshantering: Behåll, släpp och ARC

I Objective-C har minneshantering traditionellt varit en av de största utmaningarna för programmerare. Innan ARC ( Automatic Reference Counting ) kom till stånd var det nödvändigt att manuellt kontrollera kvarhållning och deallokering av varje objekt, vilket ökade risken för minnesläckor och svårupptäckta fel.

Grundcykeln består av:

• Skapa objektet (alloc).
• Använd objektet.
• Släpp objektet (release o autorelease).

Med ARC, som införlivades i Xcode 4.2 och iOS 4, infogar kompilatorn automatiskt instruktionerna retain , release och autorelease , vilket drastiskt förenklar utvecklarens liv och för Objective-C närmare andra språks erfarenhet av garbage collection.

Egenskaper och attribut: åtkomstkontroll och minne

den Egenskaper i Objective-C deklareras av @property och dess hantering förstärks genom olika attribut, som styr hur varje värde lagras och nås. De viktigaste attributen är:

• tilldela: Tilldelar ett värde direkt, utan att behålla eller släppa objektet (vanligtvis används för primitiva typer eller svaga referenser).
• behålla: Bibehåller en stark referens till objektet och ökar räknaren varje gång den tilldelas.
• kopiera: Skapar en kopia av det tilldelade objektet, användbart för textsträngar eller oföränderliga objekt.
• svag: Introducerad med ARC, definierar en svag referens som automatiskt sätts till nil när det ursprungliga objektet släpps.
• stark: En stark referens säkerställer att objektet finns tillgängligt i minnet så länge egenskapen finns.

Denna granularitet gör det möjligt för utvecklare att optimera resursförbrukningen och undvika minnesåtkomstfel.

Jämförelse: Objective-C vs Swift

Sedan 2014 har utveckling för Apples ekosystem präglats av samexistensen av Objective-C och Swift . Båda språken har styrkor och svagheter, och valet beror starkt på projekttyp och utvecklingsteamets erfarenhet.

De främsta fördelarna med Objective-C inkluderar:

• Direkt kompatibilitet med C och C++: Det låter dig blanda imperativ och objektorienterad kod, vilket är högt värderat i applikationer som kräver rå prestanda.
• Mognad och stabilitet: Det är ett språk som har testats i åratal, med en stor community och riklig dokumentation.
• Dynamism: Dess meddelande- och reflektionssystem låter dig modifiera applikationers beteende vid körning.

Swift, för sin del, bidrar med:

• Större säkerhetsgarantier: Tack vare dess statiska skrivning, felhantering och moderna minneshantering.
• Tydligare och mer koncis syntax: Det gör det enklare att skriva och underhålla kod, särskilt för de som inte kommer från C-världen.
• Moderna verktyg: Utmärkt stöd för namnrymder, interaktiv utveckling med Playgrounds och funktionella mönster.

Framöver tyder allt på att Swift fortsätter att vinna mark, men Objective-C kommer att förbli relevant i stora äldre projekt och för interoperabilitet med äldre ramverk.

Fördelar och nackdelar med Objective-C kontra Swift

Det är värt att granska några viktiga punkter som kan påverka valet av ett språk:

• Mål-C:
  • Låter dig arbeta effektivt med C- och C++-bibliotek.
  • Den erbjuder dynamiska funktioner, som metodswizzling, som låter dig ändra beteendet vid körning.
  • Kompatibel med befintliga binära ramverk och tredjepartsbibliotek.
  • Den har dock ett litet namnutrymme, vilket kan leda till konflikter i stora projekt och svårfelsökta fel.
  • Syntaxen kan verka komplex och föråldrad för nya programmerare.
• Snabb:
  • Statisk skrivning och modern syntax ökar säkerheten och produktiviteten.
  • Avancerat stöd för funktionella mönster och interaktiv kodhantering med Playgrounds.
  • Långsammare kompilering på stora projekt och viss instabilitet i modulformat eller interoperabilitet med C++.

Praktiska grunder och kodexempel

För de som inte använder Objective-C tidigare kan det vara bra att se över några praktiska exempel på dess användning i verkliga projekt. Här är några viktiga strukturer och koncept:

Deklarera klasser och 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 det här exemplet ärver MyClass från NSObject , rotklassen för de flesta objekt i Cocoa.

Använda arrayer och ordböcker

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

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

Loopar och kontrollstrukturer

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

Klassisk minneshantering (utan ARC)

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

Kompatibilitet och plattformar som stöds

Även om Objective-C är oskiljaktigt från Apples ekosystem, möjliggör implementeringar som GNUstep utveckling med detta språk på andra plattformar, inklusive Linux och Windows. Dess användning utanför macOS- och iOS-miljöer är dock mycket begränsad och generellt knuten till nischprojekt eller interoperabilitet med äldre kod. Vad är Objective-C?

Inom Apple stöds Objective-C fortfarande på alla moderna versioner av macOS, iOS, iPadOS, tvOS och watchOS, och är ett gångbart alternativ i både Xcode och kommandoradsverktyg.

Objective-C-resurser och lärande

För de som vill lära sig eller förbättra sina kunskaper i Objective-C finns det en mängd material, handledningar och onlinekurser tillgängliga. Från universitetsplattformar och tekniska utbildningsskolor till videokanaler och officiell Apple-dokumentation är lärandet enkelt och varierat. Lär dig hur du blir en framgångsrik mobilapputvecklare.

Bland de vanligaste alternativen för träning är:

• Förklarande videor.
• E-böcker och praktiska manualer.
• Steg-för-steg-handledningar, både text och video.
• Onlineutvecklarcommunities och tekniska forum.
• Kurser på specialiserade plattformar, från grundläggande till avancerad nivå.

Dessutom erbjuder många av dessa plattformar certifieringar för dem som slutför sina utbildningsprogram, vilket kan vara ett plus när man söker arbete inom sektorn.

Varför lära sig Objective-C idag?

Det kan verka meningslöst att lära sig Objective-C nuförtiden, särskilt om ditt huvudmål är att ge dig in i nya projekt. Att behärska det är dock fortfarande starkt rekommenderat om du ska arbeta i företag med äldre kodbaser, underhålla applikationer som redan är i produktion, eller om du dras till Apples plattformar. Objective-Cs kompatibilitet med Swift gör att båda språken kan samexistera i samma projekt, vilket underlättar gradvis migrering av applikationer utan att behöva bygga om allt från grunden.

Dessutom garanterar det faktum att Objective-C fortfarande är en teknisk riktmärke inom många aspekter av iOS- och macOS-utveckling dess relevans på arbetsmarknaden, särskilt för seniora profiler och för arkitektoniska eller tekniska ledarroller.

Under den här resan har du sett hur språket Objective-C har markerat en vändpunkt inom Apples mjukvaruutveckling, och hur dess filosofi, baserad på att utöka C och införliva objektorienterade paradigmer, har möjliggjort skapandet av robusta, flexibla och mycket anpassningsbara applikationer. Även om Swifts popularitet något har ersatt dess användning, är det fortfarande en grundläggande tillgång för alla utvecklare som vill navigera i Apples ekosystem med lätthet och ta itu med utmaningarna med modern programmering och underhåll av stora projekt. Oavsett om det är av kompatibilitetsskäl, äldre arkitekturer eller helt enkelt av teknisk nyfikenhet, öppnar Objective-C en dörr till konsumentdatabehandlingens historia och nutid.