Objective-C学习系列之一继承中的指针部分

这个例子来源于《Programmin In Objective-C(6 th)》，直入主题。
我们先写一个矩形类，其属性为长height，宽width，具有简单的设置长宽，计算周长面积的方法，相关代码如下：

//Rectangle.h
@interface Rectangle : NSObject

@property int width,height;

- (void) setWidth: (int) w andHeight: (int) h;
- (int) area;
- (int) perimeter;

@end

//Rectangle.m
#import "Rectangle.h"

@implementation Rectangle

@synthesize width,height;
- (int) area
{
    return width * height;
}
- (int) perimeter
{
    return 2 * (width + height);
}

- (void) setWidth: (int) w andHeight: (int) h
{
    width = w;
    height = h;
}
@end

测试代码先省略，随后我们加入一个XYPoint类，用于存储矩形的原点。我们先创建一个XYPoint类，其属性为x，y及基本的设置x，y的方法，相关代码如下：

//XYPoint.h
@interface XYPoint : NSObject

@property int x, y;
- (void) setX: (int) xVal andY: (int) yVal;
@end

@implementation XYPoint

@synthesize x, y;

- (void) setX:(int)xVal andY:(int)yVal
{
    x = xVal;
    y = yVal;
}

@end

之后我们在Rectangle.h中加上*@class XYPoint;标识符用于让编译器遇到XYPoint时知道它是什么，当然还有一种方法是直接导入它的头文件#import “XYPoint.h”；*。但使用@class指令更有效，因为编译器不需要导入并因此处理整个XYPoint.h文件（即使它非常小）;它只需要知道XYPoint是一个类的名称。如果你需要引用一个XYPoint类的方法（例如在实现部分中），那么@class指令就不够了，因为编译器需要更多信息;它需要知道方法采用了多少个论证，它们的类型是什么，以及方法的返回类型是什么。改过后的Rectangle.h为：

#import <Foundation/Foundation.h>

@class XYPoint;

@interface Rectangle : NSObject

@property int width,height;

- (XYPoint *) origin;
- (void) setOrigin: (XYPoint *) pt;
- (void) setWidth: (int) w andHeight: (int) h;
- (int) area;
- (int) perimeter;

@end

相应的Rectangle.m为：

import "Rectangle.h"
#import "XYPoint.h"

@implementation Rectangle
{
    XYPoint *origin;
}

@synthesize width,height;
- (XYPoint *) origin
{
    return origin;
}
- (void) setOrigin: (XYPoint *) pt
{
	origin = pt;
}
- (int) area
{
    return width * height;
}
- (int) perimeter
{
    return 2 * (width + height);
}

- (void) setWidth: (int) w andHeight: (int) h
{
    width = w;
    height = h;
}
@end

测试文件 main.m为

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Rectangle.h"
#import "XYPoint.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Rectangle *myRect = [[Rectangle alloc] init];
        XYPoint *myPoint = [[XYPoint alloc] init];
        
        [myPoint setX:100 andY:200];
        
        [myRect setWidth:5 andHeight:8];
        myRect.origin = myPoint; //调用setOrigin
        
        NSLog(@"Rectangle w = %i, h = %i", myRect.width, myRect.height);
        NSLog(@"Origin at (%i, %i)", myRect.origin.x, myRect.origin.y);
        NSLog(@"Area = %i, Perimeter = %i", [myRect area], [myRect perimeter]);
    }
    return 0;
}

测试结果为：
在这里插入图片描述
接下来我们改一下测试文件

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Rectangle.h"
#import "XYPoint.h"

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Rectangle *myRect = [[Rectangle alloc] init];
        XYPoint *myPoint = [[XYPoint alloc] init];
        
        [myPoint setX:100 andY:200];
        
        [myRect setWidth:5 andHeight:8];
        myRect.origin = myPoint; //调用setOrigin
        
        NSLog(@"Origin at (%i, %i)", myRect.origin.x, myRect.origin.y);
        
        [myPoint setX:50 andY:50];
        NSLog(@"Origin at (%i, %i)", myRect.origin.x, myRect.origin.y);
    }
    return 0;
}

结果为：
在这里插入图片描述
我们发现：通过调用 myPoint 的setX：andY：方法，我们改了矩形原来的原点的值，这显然是不合理的。那为什么会造成这样的结果呢，我们看下代码。

- (void) setOrigin: (XYPoint *) pt
{
    origin = pt;
}

当使用表达式myRect.origin = myPoint调用setOrigin：方法时;myPoint的值作为参数传递给方法。该值指向此XYPoint对象存储在内存中的位置，如图1所示。
图1 内存中myPoint对象的引用

存储在myPoint中的值（它是指向内存的指针）将被复制到方法内定义的局部变量pt中。现在，pt和myPoint都引用了存储在内存中的相同数据。图2说明了这一点。
在这里插入图片描述图2 将矩形的原点传递给方法

当在方法内将origin变量设置为pt时，将复制存储在pt中的指针进入实例变量origin，如图3所示。
在这里插入图片描述图3 设置矩形的原点

这样一来，那个问题就非常明显了，pt和myPoint指针指向的是同一个地址，只要改变其中之一的值就会改变其内容。

我们能够在setOrigin:方法中避免该问题的发生，改变后的代码如下。

- (void) setOrigin: (XYPoint *) pt
{
    if (!origin)
        origin = [[XYPoint alloc] init];

    origin.x = pt.x;
    origin.y = pt.y;
}

该方法首先测试实例变量origin是否为非零。（确保您了解该测试以及使用的逻辑否定运算符！）回想一下，所有实例变量最初都设置为零。因此，当分配新的Rectangle对象时，其实例变量（包括origin）将设置为零。如果原点为零，则setOrigin：方法将分配并初始化一个新的XYPoint对象，并在原点中存储对它的引用。然后，该方法将新分配的XYPoint对象设置为方法的参数的x，y坐标。研究这种方法，直到你完全理解它是如何工作的。对setOrigin：方法的更改意味着每个Rectangle实例现在都拥有它的XYPoint实例。即使它现在负责为该XYPoint分配内存，它现在也应该负责释放该内存。通常，当一个类包含其他对象时，有时您会希望它拥有这些对象中的部分或全部。在矩形的情况下，Rectangle类拥有其原点是有意义的，因为这是矩形的基本属性。只有类的访问器方法应该能够设置或检索该原点。这与数据封装的概念一致。这时的输出结果为
在这里插入图片描述

Objective-C学习系列之一 继承中的指针部分

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