Objective-C和 C++ 混編的要點(轉)

Using C++ With Objective-C
蘋果的Objective-C編譯器允許用戶在同一個源文件里自由地混合使用C++和Objective-C，混編后的語言叫Objective-C++。有了它，你就可以在Objective-C應用程序中使用已有的C++類庫。

Objective-C和C++混編的要點
在 Objective-C++中，可以用C++代碼調用方法也可以從Objective-C調用方法。在這兩種語言里對象都是指針，可以在任何地方使用。例 如，C++類可以使用Objective-C對象的指針作為數據成員，Objective-C類也可以有C++對象指針做實例變量。下例說明了這一點。
注意：Xcode需要源文件以".mm"為擴展名，這樣才能啟動編譯器的Objective-C++擴展。

1. /* Hello.mm
2.  * Compile with: g++ -x objective-c++ -framework Foundation Hello.mm  -o hello
3.  */
4. #import <Foundation/Foundation.h>
5. class Hello {
6. private:
7.     id greeting_text;  // holds an NSString
8. public:
9.     Hello() {
10.         greeting_text = @"Hello, world!";
11.     }
12.     Hello(const char* initial_greeting_text) {
13.         greeting_text = [[NSString alloc] initWithUTF8String:initial_greeting_text];
14.     }
15.     void say_hello() {
16.         printf("%s/n", [greeting_text UTF8String]);
17.     }
18. };
19. @interface Greeting : NSObject {
20. @private
21.     Hello *hello;
22. }
23. - (id)init;
24. - (void)dealloc;
25. - (void)sayGreeting;
26. - (void)sayGreeting:(Hello*)greeting;
27. @end
28. @implementation Greeting
29. - (id)init {
30.     if (self = [super init]) {
31.         hello = new Hello();
32.     }
33.     return self;
34. }
35. - (void)dealloc {
36.     delete hello;
37.     [super dealloc];
38. }
39. - (void)sayGreeting {
40.     hello->say_hello();
41. }
42. - (void)sayGreeting:(Hello*)greeting {
43.     greeting->say_hello();
44. }
45. @end
46. int main() {
47.     NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
48.    
49.     Greeting *greeting = [[Greeting alloc] init];
50.     [greeting sayGreeting];                         // > Hello,  world!
51.    
52.     Hello *hello = new Hello("Bonjour, monde!");
53.     [greeting sayGreeting:hello];                   // > Bonjour,  monde!
54.    
55.     delete hello;
56.     [greeting release];
57.     [pool release];
58.     return 0;
59. }

正如你可以在OC接口中聲明C結構一樣，你也可以在OC接口中聲明C++類。跟C結構一樣，OC接口中定義的C++類是全局范圍的，不是OC類的內嵌類（這與標准C（盡管不是C++）提升嵌套結構定義為文件范圍是一致的）。
為了允許你基於語言變種條件化地編寫代碼，OC++編譯器定義了__cplusplus和__OBJC__預處理器常量，分別指定C++和OC。    如前所述，OC++不允許C++類繼承自OC對象，也不允許OC類繼承自C++對象。

1. class Base { /* ... */ };
2. @interface ObjCClass: Base ... @end // ERROR!
3. class Derived: public ObjCClass ... // ERROR!

與 OC不同的是，C++對象是靜態類型的，有運行時多態是特殊情況。兩種語言的對象模型因此不能直接兼容。更根本的，OC和C++對象在內存中的布局是互不 相容的，也就是說，一般不可能創建一個對象實例從兩種語言的角度來看都是有效的。因此，兩種類型層次結構不能被混合。
你可以在OC類內部聲明C++類，編譯器把這些類當作已聲明在全局名稱空間來對待。就像下面： 

1. @interface Foo {
2.     class Bar { ... } // OK
3. }
4. @end
5. Bar *barPtr; // OK

OC允許C結構作為實例變量，不管它是否聲明在OC聲明內部。

1. @interface Foo {
2.    struct CStruct { ... };
3.    struct CStruct bigIvar; // OK
4. } ... @end

Mac OS X 10.4以后，如果你設置fobjc- call-cxx-cdtors編譯器標志，你就可以使用包含虛函數和有意義的用戶自定義零參數構造函數、析構函數的C++類實例來做為實例變量 （gcc-4.2默認設置編譯器標志fobjc-call-cpp-cdtors）。OC成員變量alloc完以后，alloc函數會按聲明順序調用構造 器。構造器使用公共無參數恰當的構造函數。OC成員變量dealloc之前，dealloc方法按聲明順序反序調用調用析構函數。    OC沒有名稱空間得概念。不能在C++名稱空間內部聲明OC類，也不能在OC類里聲明名稱空間。
OC類，協議，分類不能聲明在C++ template里，C++ template也不能聲明在OC接口，協議，分類的范圍內。
但是，OC類可以做C++ template的參數，C++ template參數也可以做OC消息表達式的接收者或參數（不能通過selector）。

C++詞匯歧義和沖突
OC頭文件中定義了一些標識符，所有的OC程序必須包含的，這些標識符識id，Class，SEL，IMP和BOOL。
OC方法內，編譯器預聲明了標識符self和super，就想C++中的關鍵字this。跟C++的this不同的是，self和super是上下文相關的；OC方法外他們還可以用於普通標識符。
協議內方法的參數列表，有5個上下文相關的關鍵字（oneway，in，out，inout，bycopy）。這些在其他內容中不是關鍵字。
從 OC程序員的角度來看，C++增加了不少新的關鍵字。你仍然可以使用C++的關鍵字做OC selector的一部分，所以影響並不嚴重，但你不能使用他們命名OC類和實例變量。例如，盡管class是C++的關鍵字，但是你仍然能夠使用 NSObject的方法class：

1. [foo class]; // OK

然而，因為它是一個關鍵字，你不能用class做變量名稱：

1. NSObject *class; // Error

OC里類名和分類名有單獨的命名空間。@interface foo和@interface(foo)能夠同時存在在一個源代碼中。OC++里，你也能用C++中的類名或結構名來命名你的分類。
協議和template標識符使用語法相同但目的不同：

1. id<someProtocolName> foo;
2. TemplateType<SomeTypeName> bar;

為了避免這種含糊之處，編譯器不允許把id做template名稱。    最后，C++有一個語法歧義，當一個label后面跟了一個表達式表示一個全局名稱時，就像下面：

1. label: ::global_name = 3;

第一個冒號后面需要空格。OC++有類似情況，也需要一個空格：

1. receiver selector: ::global_c++_name;

限制
OC++ 沒有為OC類增加C++的功能，也沒有為C++類增加OC的功能。例如，你不能用OC語法調用C++對象，也不能為OC對象增加構造函數和析構函數，也不 能將this和self互相替換使用。類的體系結構是獨立的。C++類不能繼承OC類，OC類也不能繼承C++類。另外，多語言異常處理是不支持的。也就 是說，一個OC拋出的異常不能被C++代碼捕獲，反過來C++代碼拋出的異常不能被OC代碼捕獲。