C语言封装成object-c的过程，实现原理

前言

做iOS开发的朋友，对OC肯定非常了解，那么大家有没有想过OC中NSInteger,NSObject,NSString这些对象是怎么封装的？接下来我们就使用C语言来一部一部的实现这个封装。

Object对象

首先我们先封装一个Object对象,我们来分析一下:

• 如果使用C来封装对象，我们就要用到结构体
• 每一个Object都有一个计数器，这个计数器用来管理对象的释放
• 提供一定的方法，能够retain, release, 获取计数器个数

好了，基于上边的设计呢，我们写了如下的代码：

Object.h

#include "Object.h"// 定义Object对象typedef struct Object {    int retainCount;}Object;//宏定义方法 方便书写#define OBJECTRETAIN(obj) objectRetain((Object*)obj)#define OBJECTRELEASE(obj) objectRelease((Object*)obj)#define GETRETAINCOUNT(obj) getRetainCount((Object*)obj)void objectRetain(Object *obj);void objectRelease(Object *obj);int getRetainCount(Object *obj);

接下来，我们只要在.c中实现这三个方法就行了。

Object.c

#include "Object.h"#include <stdlib.h>void objectRetain(Object *obj) {    obj -> retainCount += 1;}void objectRelease(Object *obj) {    obj -> retainCount -= 1;    if (obj -> retainCount <= 0) {        free(obj);    }}int getRetainCount(Object *obj) {    return obj -> retainCount;}

String对象

我们使用C语言的char *来封装String对象：

String.h

#ifndef String_h#define String_h#include <stdio.h>typedef struct String {    int retainCount;    char *value;}String;String* newString(char* value);char* getStringValue(String* ins);#endif /* String_h */

String.c

#include "String.h"#include <stdlib.h>#include "Object.h"String* newString(char* value) {    String *str = malloc(sizeof(String));    objectRetain((Object *)str);    str -> value = value;    return str;}char* getStringValue(String* ins) {    return ins -> value;}

Integer对象

Integer是对Int的封装。

Integer.h

#ifndef Integer_h#define Integer_h#include <stdio.h>typedef struct Integer{    int retainCount;    int value;}Integer;Integer* newInteger(int value);int getIntegerValue(Integer* ins);#endif /* Integer_h */

Integer.c

#include "Integer.h"#include <stdlib.h>#include "Object.h"Integer *newInteger(int value) {    Integer *new = malloc(sizeof(Integer));    OBJECTRETAIN(new);    new->value = value;    return new;}int getIntegerValue(Integer* ins) {    return ins->value;}

People对象

People对象中有两个属性，一个是String类型的姓名，一个是Integer类型的年龄，原理和上边的封装非常相似。

People.h

#ifndef People_h#define People_h#include <stdio.h>#include "Integer.h"#include "String.h"typedef struct People{    int retainCount;    String* name;    Integer* age;}People;People* newPeople(String *name,Integer *age);String* getName(People* people);Integer* getAge(People* people);#endif /* People_h */

People.c

#include "People.h"#include <stdlib.h>#include "Object.h"People* newPeople(String *name,Integer *age){    People *newP = malloc(sizeof(People));    OBJECTRETAIN(newP);    newP->age = age;    newP->name = name;    return newP;}String* getName(People* people){    return people->name;}Integer* getAge(People* people){    return people->age;}

Array对象

我们上边定义了好几个对象，接下来我们在定义一个数组对象，我们最终的目的是，实现类似OCNSArray的一些简单的功能，这这里我们会把People放入数组中。

• 数组需要一个参数length,用来获取数组中的元素个数
• 还需要一个参数capacity,用来说明数组的容量
• AnyObject *value,数组中放着的是一组连续内存的Object对象

代码分析：

//创建数组Array* newArray(){    Array *arr = malloc(sizeof(Array));    arr->length = 0;    arr->capacity = 32;    arr->value = allocMemoryByCapacity(arr);    return arr;}//分配空间static AnyObject* allocMemoryByCapacity(Array *arr){    return malloc(sizeof(People*) * arr->capacity);}

AnyObject是一个对象，他封装了Object *。malloc函数分配了一段内存后，返回了指向这段内存的指针，也就是AnyObject*.

在创建Array的时候，value就可以直接使用这个指针进行赋值，同C中的数组是一个概念。

Array.h

#ifndef Array_h#define Array_h#include <stdio.h>#include "People.h"#include "Object.h"typedef Object* AnyObject;typedef struct Array{    int length;    int capacity;    AnyObject *value;}Array;Array* newArray();//增加数组元素void addElement(Array *array,AnyObject value);//删除Array* removeIndexAt(Array *arry,int index);//插入Array* insertIndexAt(Array *array,AnyObject value,int index);//查找AnyObject getValueIndexAt(Array *array,int index);//获取数组长度int getArrayLength(Array *array);//销毁void destroyArray(Array *array);//打印void printArray(Array *arr);#endif /* Array_h */

Array.c

#include "Array.h"#include <String.h>#include <stdlib.h>#include <assert.h>//分配空间static AnyObject* allocMemoryByCapacity(Array *arr){    return malloc(sizeof(People*) * arr->capacity);}//创建数组Array* newArray(){    Array *arr = malloc(sizeof(Array));    arr->length = 0;    arr->capacity = 32;    arr->value = allocMemoryByCapacity(arr);    return arr;}//获取数组长度int getArrayLength(Array *array){    return array->length;}//增加元素void addElement(Array *array,AnyObject value){    if (array->length >= array->capacity) {        array->capacity *= 2;        AnyObject *oldValue = array->value;        memcpy(array->value, oldValue, array->length*sizeof(AnyObject));        free(oldValue);    }    OBJECTRETAIN(value);    array->value[array->length] = value;    array->length++;}//删除元素Array* removeIndexAt(Array *arry,int index){    assert(index >= 0 && index < arry->length);  //断言 防止越界    OBJECTRELEASE(getValueIndexAt(arry, index));    arry->length -- ;    for (int i = index; i < arry->length; i++) {        arry->value[i] = arry->value[i+1];    }    return arry;}//在指定位置增加元素Array* insertIndexAt(Array *array,AnyObject value,int index){    if (array->length >= array->capacity) {        array->capacity *= 2;        AnyObject *oldValue = array->value;        memcpy(array->value, oldValue, array->length*sizeof(AnyObject));        free(oldValue);    }    array->length++;    //插入指定位置    array->value[index] = value;    //将元素后移    for (int i = index + 1; i < array->length; i++) {        array->value[array->length] = array->value[array->length-i];    }    OBJECTRETAIN(value);    return array;}//获取某个元素AnyObject getValueIndexAt(Array *array,int index){    assert(index >= 0 && index < array->length);    return array->value[index];}//销毁void destroyArray(Array *array){    free(array->value);    free(array);    printf("数组被销毁\n");}//打印结果void printArray(Array *arr){    for (int i = 0; i < arr->length; i++) {        printf("位置:%d,姓名:%s,年龄:%d\n",i, getStringValue(getName((People*)getValueIndexAt(arr, i))),getIntegerValue(getAge((People*)getValueIndexAt(arr, i))));    }}