Objective-C 类与对象详细入门

作为初学者，理解类与对象是掌握 Objective-C 的第一步。我会用"汽车工厂"的比喻贯穿始终，帮你建立直观认识。

---

一、核心概念：类 vs 对象

1. 类 (Class) - 蓝图/模板

类是对象的定义说明书，描述对象有什么（属性）和能做什么（方法）。

类比：汽车设计图纸，定义了"汽车应该有四个轮子、一个引擎，可以加速和刹车"。

2. 对象 (Object) - 实例

对象是类的具体个体，根据类创建出来的真实存在。

类比 ：根据图纸制造出的每一辆具体的汽车（你的宝马、我的特斯拉）。

---

二、定义一个类（以 Car 为例）

Objective-C 中，每个类由两个文件组成：

1. 接口文件 (Car.h) - 对外声明

// Car.h
#import 

@interface Car : NSObject  // 继承自 NSObject
{
    // 实例变量（现在很少直接写这里）
    int _wheels;          // 轮子数量
    NSString *_brand;     // 品牌
}

// 属性（推荐方式）
@property (nonatomic, strong) NSString *color;  // 颜色
@property (nonatomic, assign) int maxSpeed;     // 最高时速

// 方法声明
- (void)drive;           // 驾驶（实例方法）
- (void)stop;            // 停止（实例方法）
+ (void)horn;            // 鸣笛（类方法）

@end

关键字解析：

关键字	含义	说明
@interface	接口开始	声明类的公共接口
@end	接口结束	必须有
: NSObject	继承	所有类最终都继承自 NSObject
@property	属性	自动生成 getter/setter 方法
nonatomic	非原子性	性能更好，不考虑多线程
strong	强引用	ARC 下持有对象（防止被释放）
assign	赋值	用于基本类型（int/float 等）

---

2. 实现文件 (Car.m) - 内部实现

// Car.m
#import "Car.h"

@implementation Car

// 实现初始化方法（构造器）
- (instancetype)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        _wheels = 4;      // 默认4个轮子
        _brand = @"Unknown";
        self.color = @"Black";
        self.maxSpeed = 120;
    }
    return self;
}

// 实例方法实现
- (void)drive {
    NSLog(@"%@ 汽车正在行驶，最高时速 %d km/h", _brand, self.maxSpeed);
}

- (void)stop {
    NSLog(@"%@ 汽车已停止", _brand);
}

// 类方法实现
+ (void)horn {
    NSLog(@"滴滴滴！这是类方法，不需要具体汽车就能调用");
}

@end

为什么分 .h 和 .m？

• .h：对外暴露的"使用说明书"，其他类通过它知道如何调用你
• .m：内部实现的"商业机密"，隐藏具体实现细节

---

三、创建和使用对象

在 main.m 中测试

#import 
#import "AppDelegate.h"
#import "Car.h" 

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        
        // 1. 创建对象（实例化）
        Car *myCar = [[Car alloc] init];
        
        // 2. 使用点语法设置属性
        myCar.color = @"Red";
        myCar.maxSpeed = 180;
        
        // 3. 调用方法（消息传递）
        [myCar drive];  // 输出: Unknown 汽车正在行驶，最高时速 180 km/h
        
        // 4. 创建另一辆车
        Car *yourCar = [[Car alloc] init];
        yourCar.color = @"Blue";
        [yourCar drive];  // 这是另一辆独立的车
        
        // 5. 调用类方法
        [Car horn];  // 输出: 滴滴滴！这是类方法，不需要具体汽车就能调用
        
        appDelegateClassName = NSStringFromClass([AppDelegate class]);
    }
    return UIApplicationMain(argc, argv, nil, appDelegateClassName);
}

创建对象的两步语法

Car *myCar = [[Car alloc] init];
//   ↑      ↑      ↑      ↑
//   1      2      3      4

// 1: Car *myCar - 声明一个指向 Car 对象的指针
// 2: [Car alloc] - 向 Car 类发送消息：分配内存空间
// 3: init - 调用初始化方法（构造函数）
// 4: = - 将内存地址赋值给指针

更简洁的写法：

Car *myCar = [Car new];  // 等同于 [[Car alloc] init]

---

四、方法类型对比

实例方法 (Instance Method)

- (void)drive;  // 以 - 开头

• 调用方式 ：[对象 方法]，如 [myCar drive]
• 特点 ：可以访问具体对象的属性（如 _brand、self.color）

类方法 (Class Method)

+ (void)horn;  // 以 + 开头

• 调用方式 ：[类名 方法]，如 [Car horn]
• 特点：不依赖具体对象，常用于工具类、工厂方法

---

五、属性 vs 实例变量

现代开发方式（用 @property）

// 在 .h 中
@property (nonatomic, strong) NSString *color;

编译器会自动生成：

// 生成的实例变量（自动加下划线）
NSString *_color;

// 生成的 getter 方法
- (NSString *)color {
    return _color;
}

// 生成的 setter 方法
- (void)setColor:(NSString *)color {
    _color = color;
}

使用方式

// 三种写法等价，推荐第一种
myCar.color = @"Red";           // 点语法（推荐）
[myCar setColor:@"Red"];        // 消息语法
[myCar setColor:@"Red"];        // 直接调用 setter

---

六、继承 (Inheritance)

// ElectricCar.h
#import "Car.h"  // 导入父类

@interface ElectricCar : Car  // 继承自 Car
@property (nonatomic, assign) int batteryLevel;  // 新增属性

- (void)charge;  // 新增方法
@end

// ElectricCar.m
@implementation ElectricCar

- (instancetype)init {
    self = [super init];  // 先调用父类初始化
    if (self) {
        self.maxSpeed = 200;  // 修改继承来的属性
        self.batteryLevel = 100;
    }
    return self;
}

- (void)charge {
    NSLog(@"%@ 正在充电...", self.color);
}

// 重写父类方法
- (void)drive {
    [super drive];  // 调用父类实现
    NSLog(@"（无声电动车）");
}

@end

使用：

ElectricCar *tesla = [[ElectricCar alloc] init];
tesla.color = @"White";
[tesla drive];   // 调用重写后的方法
[tesla charge];  // 调用子类新方法

---

七、内存管理基础（ARC）

关键概念

• ARC (Automatic Reference Counting)：自动引用计数，编译器自动管理内存
• 强引用 (strong)：持有对象，"只要我还用，它就不能释放"
• 弱引用 (weak)：不持有对象，"我用它，但它可以被释放，释放后自动变 nil"

常见场景

@property (nonatomic, strong) NSArray *data;      // 持有数据
@property (nonatomic, weak) id delegate;          // 代理通常为 weak，防止循环引用
@property (nonatomic, weak) IBOutlet UIButton *button; // UI 元素用 weak

---

八、总结与最佳实践

规则	说明
文件命名	类名与文件名保持一致（如 Car.h/Car.m）
属性优先	99% 情况用 @property，不用手写实例变量
初始化	自定义类必须重写 init 方法
方法命名	用动词开头，清晰表达功能（如 drive、stop）
内存管理	默认用 strong， delegate 和 IBOutlet 用 weak
继承	避免过深的继承层次，iOS 推荐用组合代替继承

初学者必须记住的3句话

1. 类是模板，对象是实例 - 先有图纸，后有汽车
2. [] 是 Objective-C 的灵魂 - 所有方法调用都用中括号
3. alloc/init 是对象的生命起点 - 记住这个组合

---

九、练习题

尝试创建一个 Student 类：

• 属性：姓名(name)、年龄(age)、学号(studentID)
• 方法：学习(study)、睡觉(sleep)
• 在 main.m 中创建两个学生对象并调用方法