Objective-C与Runtime为什么是这样.docx

Objective-C 与 Runtime：为什么是这样？笔者非常高兴能为Objective-C写写自己的理解和总结，不仅仅因为是笔者是Objective-C多年的重度开发者，更是因为这是一门有独特想法的，有创造性的，有优美语法的，有历史地位的编程语言。如果说对本文有什么预期的话，笔者希望能把一些类似“为什么是这样”的问题说清楚。Objective-C发明于上世纪80年代，Objective-C的作者——Brad Cox和Tom Love，在接触到SmallTalk语言之后，一方面受到SmallTalk的启发，另一方面也是看好C语言有着巨大影响力和广阔前景，因此选择在C语言的基础上引入SmallTalk语言面向对象和消息派发的概念。最初的版本以C语言的扩展的形式实现的，在C编译器中编写支持Objective-C的预处理模块，预处理会先将Objective-C语法代码转化为C代码，再继续C代码的编译过程。1988年，以企业为目标客户的NeXT公司购买Objective-C的使用授权，接着扩展著名开源编译器GCC，使其支持Objective-C，并且开发了AppKit和FoundationKit等基础库，Objective-C成为了NeXTSTEP系统（工作站）上“标准”的应用程序开发语言。1996年，Apple公司收购了NeXT公司，NeXTSTEP/OPENSTEP系统成为Apple新一代操作系统OS X的研发基础。 2005年，Apple引入了Chris Lattner以及他的LLVM技术团队，Objective-C新特性和编译优化第一次得到高水平编译器最高优先级的支持，先从后端的代码优化和生成开始，逐步扩展到前端的语法解析（Clang）。如今（2015），Objective-C已经拥有GCC之外更为适合更为优异的编译器套装选择——LLVM编译器，LLVM包括完整的前后端模块，必威体育精装版版本6.1（2015）。Objective-C是面向对象的，这是Objective-C最基本的的概念。关于面向对象，把一定的算法（函数）和数据（变量）因某种内在的联系绑定在一起，形成最基本的程序结构单元，这些结构单元即是经常谈及的对象，加上抽象二字，我们称呼它为抽象对象，术语简称类；通过对变量的赋值（笔者认为不仅是变量，逻辑运算如闭包也是可以用于赋值）则会构成实体对象，术语简称对象（Objective-C一般也称作实例）。对象和对象之间不是完全独立的，通过巧妙的方式，它们之间能建立紧密的联系，比如继承、派生，对事物的抽象以及对代码的复用有着微妙而重大的价值。Brad Cox和Tom Lov出版的第一本正式Objective-C著作，书名即为《Object-Oriented Programming, An Evolutionary Approach》。那么，为什么要对象，为什么要面向对象？这是个好问题，观察人类普遍的思维，我们理解这个世界使用最多的概念就是物体，我们擅长把感知到的一切抽象为一个个的物体，通过了解物体的构成，以及物体之间的作用关系，实现对这个世界的认知和作用的目的。这一直是非常奏效的！面向对象就是把人类的思维的天赋和积累的思想财富应用于编程，这样，程序对于增强生产能力/提高生活品质的效率和能力方面会大大提高。/* 上图为FoundationKit中支持的集合对象——（不可变）数组，继承于根类NSObject，支持实现NSCopying在内的一系列协议（接口），count代表着有一个只读变量，- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index等表示数组支持的可供使用的方法（函数） */消息派发是Objective-C函数（Objective-C实际称方法）调用的模式，前文亦有提及，概念继承于Smalltalk。Objective-C的对象相互调用函数，被看做是向目标对象传递消息，消息的发送者称作sender，消息的接收者称作receiver，消息中间传递的字符串称作selector（选择子）。/* 上图的代码表示至少有两个明显receiver，self.view为其中一个消息接收者，传递的消息（字符串/选择子）为“setBackgroundColor:“，UIColor表示一个类，类也是可以作为消息的接收者，字符串/选择子为“yellowColor” */消息的处理就是需要先确定实际执行的方法然后跳转过去并执行，我们理解为这是对该消息的回应，编译期间，单从一句”派发消息”的语法是无法确定实际执行的结果。只有在程序运行期间，实际执行的结果才能得到确定。这种在运行期间才确定实际执行的方法，Objective-C称为动态绑定。消息派发这种工作机制明显区别另一著名面向对象编程语言——C++。C++调用对象的函数，函数与对象