C++和Objective-C混编（官方文档翻译）

Posted 2022-12-27

Using C++ With Objective-C
    苹果的Objective-C编译器允许用户在同一个源文件里自由地混合使用C++和Objective-C，混编后的语言叫Objective-C++。有了它，你就可以在Objective-C应用程序中使用已有的C++类库。


Objective-C和C++混编的要点
   在 Objective-C++中，可以用C++代码调用方法也可以从Objective-C调用方法。在这两种语言里对象都是指针，可以在任何地方使用。例 如，C++类可以使用Objective-C对象的指针作为数据成员，Objective-C类也可以有C++对象指针做实例变量。下例说明了这一点。
    注意：Xcode需要源文件以".mm"为扩展名，这样才能启动编译器的Objective-C++扩展。


/* Hello.mm
 * Compile with: g++ -x objective-c++ -framework Foundation Hello.mm  -o hello
 */
 
#import <Foundation/Foundation.h>
class Hello
private:
    id greeting_text;  // holds an NSString
public:
    Hello()
        greeting_text = @"Hello, world!";
   
    Hello(const char* initial_greeting_text)
        greeting_text = [[NSString alloc] initWithUTF8String:initial_greeting_text];
   
    void say_hello()
        printf("%s\\n", [greeting_text UTF8String]);
   
;
 
@interface Greeting : NSObject
@private
    Hello *hello;

- (id)init;
- (void)dealloc;
- (void)sayGreeting;
- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting;
@end
 
@implementation Greeting
- (id)init
    if (self = [super init])
        hello = new Hello();
   
    return self;

- (void)dealloc
    delete hello;
    [super dealloc];

- (void)sayGreeting
    hello->say_hello();

- (void)sayGreeting:(Hello*)greeting
    greeting->say_hello();

@end
 
int main()
    NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
   
    Greeting *greeting = [[Greeting alloc] init];
    [greeting sayGreeting];                         // > Hello,  world!
   
    Hello *hello = new Hello("Bonjour, monde!");
    [greeting sayGreeting:hello];                   // > Bonjour,  monde!
   
    delete hello;
    [greeting release];
    [pool release];
    return 0;



    正如你可以在OC接口中声明C结构一样，你也可以在OC接口中声明C++类。跟C结构一样，OC接口中定义的C++类是全局范围的，不是OC类的内嵌类（这与标准C（尽管不是C++）提升嵌套结构定义为文件范围是一致的）。
    为了允许你基于语言变种条件化地编写代码，OC++编译器定义了__cplusplus和__OBJC__预处理器常量，分别指定C++和OC。    如前所述，OC++不允许C++类继承自OC对象，也不允许OC类继承自C++对象。


class Base /* ... */ ;
@interface ObjCClass: Base ... @end // ERROR!
class Derived: public ObjCClass ... // ERROR!


   与 OC不同的是，C++对象是静态类型的，有运行时多态是特殊情况。两种语言的对象模型因此不能直接兼容。更根本的，OC和C++对象在内存中的布局是互不 相容的，也就是说，一般不可能创建一个对象实例从两种语言的角度来看都是有效的。因此，两种类型层次结构不能被混合。
    你可以在OC类内部声明C++类，编译器把这些类当作已声明在全局名称空间来对待。就像下面： 


@interface Foo
    class Bar ... // OK

@end
 
Bar *barPtr; // OK


    OC允许C结构作为实例变量，不管它是否声明在OC声明内部。


@interface Foo
   struct CStruct ... ;
   struct CStruct bigIvar; // OK
... @end


    Mac OS X 10.4以后，如果你设置fobjc- call-cxx-cdtors编译器标志，你就可以使用包含虚函数和有意义的用户自定义零参数构造函数、析构函数的C++类实例来做为实例变量 （gcc-4.2默认设置编译器标志fobjc-call-cpp-cdtors）。OC成员变量alloc完以后，alloc函数会按声明顺序调用构造 器。构造器使用公共无参数恰当的构造函数。OC成员变量dealloc之前，dealloc方法按声明顺序反序调用调用析构函数。    OC没有名称空间得概念。不能在C++名称空间内部声明OC类，也不能在OC类里声明名称空间。
    OC类，协议，分类不能声明在C++ template里，C++ template也不能声明在OC接口，协议，分类的范围内。
    但是，OC类可以做C++ template的参数，C++ template参数也可以做OC消息表达式的接收者或参数（不能通过selector）。


C++词汇歧义和冲突
    OC头文件中定义了一些标识符，所有的OC程序必须包含的，这些标识符识id，Class，SEL，IMP和BOOL。
    OC方法内，编译器预声明了标识符self和super，就想C++中的关键字this。跟C++的this不同的是，self和super是上下文相关的；OC方法外他们还可以用于普通标识符。
    协议内方法的参数列表，有5个上下文相关的关键字（oneway，in，out，inout，bycopy）。这些在其他内容中不是关键字。
   从 OC程序员的角度来看，C++增加了不少新的关键字。你仍然可以使用C++的关键字做OC selector的一部分，所以影响并不严重，但你不能使用他们命名OC类和实例变量。例如，尽管class是C++的关键字，但是你仍然能够使用 NSObject的方法class：


[foo class]; // OK


然而，因为它是一个关键字，你不能用class做变量名称：


NSObject *class; // Error


    OC里类名和分类名有单独的命名空间。@interface foo和@interface(foo)能够同时存在在一个源代码中。OC++里，你也能用C++中的类名或结构名来命名你的分类。
    协议和template标识符使用语法相同但目的不同：


id<someProtocolName> foo;
TemplateType<SomeTypeName> bar;


    为了避免这种含糊之处，编译器不允许把id做template名称。    最后，C++有一个语法歧义，当一个label后面跟了一个表达式表示一个全局名称时，就像下面：


label: ::global_name = 3;


    第一个冒号后面需要空格。OC++有类似情况，也需要一个空格：


receiver selector: ::global_c++_name;




限制
   OC++ 没有为OC类增加C++的功能，也没有为C++类增加OC的功能。例如，你不能用OC语法调用C++对象，也不能为OC对象增加构造函数和析构函数，也不 能将this和self互相替换使用。类的体系结构是独立的。C++类不能继承OC类，OC类也不能继承C++类。另外，多语言异常处理是不支持的。也就 是说，一个OC抛出的异常不能被C++代码捕获，反过来C++代码抛出的异常不能被OC代码捕获。