Objective-C Class/Object 到底是什么？

你应该在其他的文件里头听说过，Objective-C 是C 语言的Superset，在C语言的基础上，加上了一层稀薄的物件导向，而Cocoa Framework 的Cocoa这个名字就是这么来的—Cocoa 就是C 加上O O。也因此，在Objective-C程序中，可以直接调用C 的API，而如果你将.m 文件后缀改改为.mm，程序里还可以和C++ 语法混编，变成Objective-C++。

Objective-C 程序在compile time 时，Compiler 其实会编译成C然后继续编译。所有的Objective-C Class 会变成C 的Structure，所有的method （以及block）会被编译成C function，接下来，在程序执行的时候，Objective-C runtime 才会建立某个C Structure 与C function 的关联，也就是说，一个物件到底有哪些method可以调用，是在runtime 才决定的。

Objective-C 物件会被编译成Structure

比方说，我们现在写了一个简单的Class，里头只有int a 这个成员变数：

@interface MyClass: NSObject {    
   int a;
}
@end

会被编译成

typedef struct {    
int a;
} MyClass;

因为Objective-C的对象其实就是C的structure，所以当我们建立了一个Objective-C对象之后，我们也可以把这个对象当用C structure调用：

MyClass *obj = [[MyClass alloc] init];
obj->a = 10;

在Class 添加 method

在执行的时候，runtime会为每个class准备好一张表格（专用术语叫做virtual table），表格里头会以一个字符串当key，每个key会对应到C function的指标位置。Run time里头，把实作的C function定义成IMP这个type；至于拿来当作key的字符串，就叫做selector，type定义成SEL，然后我们可以使用@selector关键字建立selector。

而其实SEL就是C字符串，我们可以用下面的方法来验证一下：

NSLog(@"%s", (char*)(@selector(doSomething)));

我们会顺利打印出「doSomething」这个C 字串。

对象每次调用某个method，runtime时，在做的事情，就是把method的名称当做字串，寻找与字串符合的C function实作，然后执行。也就是说，下面这三件事情是一样的：

我们可以直接要求某个对象执行某个method：

[myObject doSomthing];

或是通过过performSelector:调用。performSelector:是NSObject的method，而在Cocoa Framework中所有的对象都继承自NSObject，所以每个对象都可以调用这个method。

[myObject performSelector:@selector(doSomething)];

我们可以把performSelector:想成台湾的电视新闻用语：如果原本的句子是「我正在吃饭」，使用performSelector:就很像是「我正在进行一个吃饭的动作」。而其实，最后底层执行的是objc_msgSend。

objc_msgSend(myObject, @selector(doSomething), NULL);

我们常常会说「要求某个object 执行某个methood」、「要求某个object执行某个selector」，其实是一样的事情，我们另外也常听到一种说法，叫做「对receiver 传递message」，这是沿用来自Small Talk 的术语—Objective-C 受到了Small Talk 语言的深刻影响—但其实也是同一件事。

因为一个Class 有哪些method，是在run time 时一个一个加入的；所以我们就有机会在程序已经在执行的时候，继续对某个Class 加入新method，一个Class已经存在了某个method，也可以在run time 用别的method换掉，一般来说，我们会用Category 做这件事情，不过Category是下一章的主题，会在下一章继续讨论。

我们在这里首先要记住一件非常重要的事：在Objective-C中，一个class会有哪些method，并不是固定的，如果我们在程式中对某个对象调用了目前还不存在的method，编译的时候，compiler并不会当做编译错误，只会发出警告而已，而跳出警告的条件，就是引入的header文件中到底有没有这个method而已，所以我们一不小心，就很有可能调用到了没有实现的method（或这么说，我们要求执行的selector并没有对应的实现）。如果我们是使用performSelector:呼叫，更是完全不会有警告。直到实际执行的时候，才发生unrecognized selector sent to instance错误而导致应用crash。

之所以只有警告，而不当做编译错误，就是因为某些method有可能之后才会被加入。苹果认为你会写出调用到没有实现的selector，必定是因为你接下来在某个时候、某个地方，就会加入这个method的实现。

由于Objective-C语言中，对象有哪些method可以在run time改变，所以我们也会将Objective-C列入像Perl、Python、Ruby等所谓的动态语言（Dynamic Language）的列表中。而在写这样的动态对象导向语言时，一个对象到底有哪些method可以呼叫，往往会比这个对象到底是属于哪个class更为重要。2

如果我们不想用category，而想要自己动手写点代码，手动将某些method 加入到某个class 中，我们可以这么写。首先定义一个C function，至少要有两个参数，第一个参数是执行method 的实例，第二个参数是selector，像这样：

void myMethodIMP(id self, SEL _cmd) {
    doSomething();
}

接下来可以调用class_addMethod加入selector与实例的对应。

#import <objc/runtime.h>
// 中間省略
class_addMethod([MyClass class], @selector(myMethod), (IMP)myMethodIMP, "v@:");

接下来就可以这么调用了：

MyClass *myObject = [[MyClass alloc] init];

[myObject myMethod];

1
.不过，如果你直接在程序中这么调用，Xcode会在编译的时候发出警告，告诉你在不久的将来会禁止这样直接调用函数的成员变量，如果想要调用成员变量，必须另外写getter /setter。
而如果这个成员变量被定义成是private的，Xcode会直接出现编译错误，禁止你这样调用。
↩

2
.这种强调实例有哪些method，会比实例继承自哪个Class来得重要的观念，有一个专有名词，叫做Duck Typing，中文翻译做「鸭子型别」。
观念是：我眼前这个东西到底是不是鸭子？
它是不是鸟类或是哪个种类根本就不重要，反正它走路游泳像鸭子，叫起来像鸭子，那我就当它是鸭子。
可以参见Wikipedia上的说明：
http://en.wikipedia.org/wiki/Duck_typing
。
↩