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C++和Objective-C混编，官方文档翻译

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C++和Objective-C混编（官方文档翻译）

2011-01-09 12:31

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。

复制代码
  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. Greeting *greeting = [[Greeting alloc] init];
  49. [greeting sayGreeting]; // > Hello, world!
  50. Hello *hello = new Hello("Bonjour, monde!");
  51. [greeting sayGreeting:hello]; // > Bonjour, monde!
  52. delete hello;
  53. [greeting release];
  54. [pool release];
  55. return 0;
  56. }

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。

复制代码
  1. class Base { /* ... */ };
  2. @interface ObjCClass: Base ... @end // ERROR!
  3. 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：

复制代码
  1. @interface Foo {
  2. class Bar { ... } // OK
  3. }
  4. @end
  5. 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。

复制代码
  1. @interface Foo {
  2. struct CStruct { ... };
  3. struct CStruct bigIvar; // OK
  4. } ... @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：

复制代码
  1. [foo class]; // OK

然而，因为它是一个关键字，你不能用class做变量名称：

复制代码
  1. 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：

复制代码
  1. id<someProtocolName> foo;
  2. 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：

复制代码
  1. 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：

复制代码
  1. receiver selector: ::global_c++_name;

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