深入理解Objective-C：Protocol（略带了解预编译）

1 、Protocol介绍

Protocol为进行网络中的数据交换而建立的规则、标准或约定。用于不同系统中实体间的通信。两个实体要想通信，必须有“同一种语言”，而且，对于通信内容，怎样通信和何时通信，都必须遵守一定的规定，这些规定就是协议。亦可简单地定义为：控制两实体间数据交换的一套规则。

对于iOS中的Protocol，大约可以理解为A让B做一件事情，做好了告诉A。

代码使用，稍微贴下代码，具体一步一步请自行去学习。本文不做解释。

1、首先创建一个Delegate

#import <Foundation/Foundation.h>@protocol WKProtocolDelegate <NSObject>@required- (void)startRun;@optional- (void)startThinking;@end

2、在VC中遵守协议 全程代码如下，

#import "ViewController.h"#import "WKProtocolDelegate.h"#import "ViewController2.h"@interface ViewController ()<WKProtocolDelegate>@end@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.    UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];    btn.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);    btn.backgroundColor = [UIColor redColor];    [btn addTarget:self action:@selector(click:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];    [self.view addSubview:btn];}- (void)click:(id)sender{    ViewController2 *vc = [[ViewController2 alloc] init];    vc.delegate = self;    [self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];}- (void)startRun{    NSLog(@"%s",__func__);}//- (void)startThinking{// //    NSLog(@"%s",__func__);//    //}@end

3、在VC2 .h文件中，创建一个属性

#import <UIKit/UIKit.h>#import "WKProtocolDelegate.h"@interface ViewController2 : UIViewController@property (nonatomic,assign) id<WKProtocolDelegate> delegate;@end

4、然后调用。

全程.m文件如下：

#import "ViewController2.h"@interface ViewController2 ()@end@implementation ViewController2- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view.    UIButton *btn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];    btn.frame = CGRectMake(100, 100, 100, 100);    btn.backgroundColor = [UIColor redColor];    [btn addTarget:self action:@selector(click:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];    [self.view addSubview:btn];}- (void)click:(id)sender{    if ( [self.delegate respondsToSelector:@selector(startRun)] ) {        [self.delegate startRun];    }    if ( [self.delegate respondsToSelector:@selector(startThinking)] ) {        [self.delegate startThinking];    }}@end

虽然OC倡导使用protocol而不是block，但是本人很少用protocol，大都是通过block来完成了。
至于why？以后有机会进行讲解。

2、Protocol真面目

1、定义

在runtime层，protocol用结构体protocol_t（在objc-runtime-new.h中可以找到此定义）定义。

struct protocol_t : objc_object {    const char *mangledName;    struct protocol_list_t *protocols;    method_list_t *instanceMethods;    method_list_t *classMethods;    method_list_t *optionalInstanceMethods;    method_list_t *optionalClassMethods;    property_list_t *instanceProperties;    uint32_t size;   // sizeof(protocol_t)    uint32_t flags;    // Fields below this point are not always present on disk.    const char **_extendedMethodTypes;    const char *_demangledName;    property_list_t *_classProperties;    const char *demangledName();    const char *nameForLogging() {        return demangledName();    }    bool isFixedUp() const;    void setFixedUp();#   define HAS_FIELD(f) (size >= offsetof(protocol_t, f) + sizeof(f))    bool hasExtendedMethodTypesField() const {        return HAS_FIELD(_extendedMethodTypes);    }    bool hasDemangledNameField() const {        return HAS_FIELD(_demangledName);    }    bool hasClassPropertiesField() const {        return HAS_FIELD(_classProperties);    }#   undef HAS_FIELD    const char **extendedMethodTypes() const {        return hasExtendedMethodTypesField() ? _extendedMethodTypes : nil;    }    property_list_t *classProperties() const {        return hasClassPropertiesField() ? _classProperties : nil;    }};

2、真面目

通过protocol文件，查看Protocol是什么。

#import <Foundation/Foundation.h>@protocol WKProtocolDelegate <NSObject>@required- (void)startRun;@optional- (void)startThinking;@end

我们使用clang的命令去看看protocol到底会变成什么：
clang -rewrite-objc WKProtocolDelegate.h

wow~
WKProtocolDelegate.h.gch文件。

而且，我查找了资料，发下.gch文件无法正常打开。即使打开了，里面的内容全都是乱七八糟，完全不像正经打开的样子。 T _ T

如有小伙伴知道.gch文件如何打开，请告诉我一下。3Q

说到.gch…不得不说的一个词就是预编译。。。

3、预编译

预编译 传送门

所谓预编译头，就是把头文件事先编译成一种二进制的中间格式，供后续的编译 过程使用。

不要把这个中间格式与. o/.obj/.a/.lib的格式混淆，他们是截然不同的，所以预编译头文件的特性和目标文件也不同（尽管他们都属于某种中间文件） 。——但也有类似的地方的，比如，它们都是编译器之间不兼容的^_^，就是说你不能把VC生成的预编译头拿到GCC上去用。甚至扩展名都不一样，VC的是 大家都熟悉的. pch，而GCC的，是.gch——今天的主角。

为什么要使用预编译头？

再明确不过了，提高编译速度。为什么会提高编译速度？

这么说吧，你有两个文件a.cpp和b.cpp，都包含了同一个头文件 c.h。
那么正常的流程是：
1)将c.h和a.cpp合并，编译成a.o；
2)将c.h和b.cpp合并，编译成b.o；
3)最后将a.o和b.o链接成可执行文件。

过程很简单，浪费时间之处也一目了然：头文件c.h的内容实际上被解析了两遍。也许你要说，当然要两遍了，因为头文件几乎是不生成任何代码的，只有依附于 具体的.cpp文件才有意义。
正确，但那只是在代码执行过程中。但在代码编译的时候呢？编译器读入源代码，首先将其解析成为一种内部的表示方式。这个过程 与其所依附的.cpp文件并无关系，编译器接着可以读入.cpp文件并同样解析成内部表示，然后把两段内部表示拼接起来，再进行接下来的操作。
既然编译两 个.cpp文件都要先对c.h进行解析，那干嘛不把c.h解析好了保存成临时文件，用时读入，不就可以省了一次解析的时间了吗？——预编译头技术节省时间 的原理正在于此，尤其是在这样一个事实下：对源代码的“解析”这个步骤，确实是占了编译时间中很可观的一部分。

我看见你满是狐疑的脸：
预处理，就是编译之前的处理，合并.h和.cpp文件分明是预处理的步骤，而解析源代码是编译之中的步骤，先解析后合并？怎么 “预”处理反而跑到编译步骤之后了？这还叫“预”吗？——这个问题我们决定不深究了，毕竟现在的编译器早就混淆了预处理与编译的界限……毕竟，这么做是管 用的，对吗？

使用.gch文件

我们来看看结果。写一个C++的Hello world，使用cout输出一行字。包含了什么头文件？当然是iostream。这个头文件对于人们来说，绝对是熟视无睹级别的。然而使用它的时候，你 注意到编译器幕后的累累“罪行”了吗？是的，用 -H 参数编译一下这个Hello world吧！看看总共加载了多少个头文件？我的机器上，总共103个！

是的，你应该将它们做成一个.gch文件。如何做？如前所述，再简单不过：只要编译它就可以了：

g++ xxx.h

一句话，就是：把.h文件当成.cpp文件一样来编译。
这是最简单的，如果需要控制编译细节，比如常量定义之类，大可加上其它选项。运行之后，你会发现同个目录里生成了一个名叫xxx.h.gch的文件，这就是我们要的。

也许你和我一样，迫不及待地尝试g++ iostream了？呵呵，结果一定是和我一样的失败——在编译.gch的过程中，GCC并没有使用环境变量或 -I 选项来查找被编译的头文件，被编译的头文件必须在当前目录下。然而，被编译的头文件所进一步包含的其它头文件，却可以通过以上途径找到。简言之，就是把直接编译的那个头文件以类似对待.cpp文件的方式处理了。现在知道该如何编译iostream了吧？
对，在当前目录里建立一个头文件，起个随你喜欢的名 字，比如foo.h，在其里面写上：#include ，然后编译它：g++ foo.h。生成的foo.h.gch，就是我们要的了。其它文件需要用到iostream的，不要包含iostream，要包含foo.h。切记，不是 去包含foo.h.gch！

如果你用过VC，那么这个foo.h也许会让你找到一种似曾相识的感觉吧？对了，就相当于那个 stdafx.h ！那么你也该记得，每个文件包含这个foo.h，都应该在文件一开始的地方，否则会出错。真的，终于找到了GCC中的stdafx.h，这种感觉几乎让人 热泪盈眶了^_^

那么接下来，照搬一些stdafx.h相关的注意事项吧，它们同样适用于.gch文件：
应该把那些不常修改的（首当其冲，当然是系统的）头文件放在预编译 头里，而那些属于你的程序的一部分的头文件，一般并不放在预编译头里，因为它们可能随时要被修改的。每修改一次就要重新生成预编译头，并没有速度优势可言，失去预编译头的意义了。

另外重要的注意事项是：如果你生成预编译头的时候用了一些选项，比如宏定义，那么使用这个预编译头的其它源代码文件，被编译的时候也要使用这些选项，否则会因为不匹配而编译失败。

对了，说了半天，从来没有正面讲过如何使用已经生成的预编译头。然而看到这里也该明白了，是的，很简单，只要包含其所对应的.h文件即可！比如你有个头文 件叫foo.h，另外有一大堆其它文件都包含了这个foo.h，原来没有使用预编译头技术，现在忽然想使用了，于是把foo.h编译成了 foo.h.gch。那其它文件要做怎样的修改？——什么都不用，一切照旧！聪明的GCC编译器在查找一个.h文件之前，会自动查找其目录里有没有对应 的.gch文件，如有，且可用，则用之；没有，才用到真正的.h头文件。——慢着，“如有，且可用”，什么叫“可用”？——就是指这个.gch格式要正 确，版本要兼容，而且如上所述，编译两者要用同样的选项。如果.gch不可用，编译器会给出一条警告，告诉我们：这个预编译头不能用！我只好用原有的.h 头文件啦！什么？你说看不到这个警告？——当然，要先打开 -Winvalid-pch 选项才行，其默认是关闭的。

用 -H 选项感受一下预编译头的清爽吧！再没有滚不完的头文件了，明显提高的速度，绝对会让你有种翻身解放的感觉，原来MinGW也可以和蜗牛般的速度说再见的。

笔者后记：有一次同事不小心生成了.gch，但是由于编译选项不一致，导致后面无法编译。小心地雷啊

优点

手动先编译下确实会提高运行速度。
但是不要轻易的手动编译，不然会出现下面的问题。

缺点：

但该文件有一个很不好的地方就是：

但我们修改了文件头的 .h 文件, gcc仍旧会编译原来的 .h.gch 文件, 不会载入新修改的文件头, 仍旧很容易造成错误 , 对于此的解决方案, 我们只需要将 Makefile文件 的 clean 目标项 修改为 rm -f .o .h.gch , 然后在重新编译就好…..