第8章繼承第8章繼承重載方法8.3通過繼承擴展：添加新的實例變量8.4通過繼承擴展——添加新方法8.2一切從根類開始8.1抽象類8.528.1一切從根類開始在第三章“類，對象和方法”中學過父類的概念。父類自身也可以有父類。沒有父類的類位于類層次結構的最頂層，稱為根類。在Objective-C中，允許定義自己的根類，但通常你不想這么做，而是想要利用現(xiàn)有的類。至此我們所定義的類都屬于名為NSObject的根類的派生類，這個根類通常如下在接口文件中指定：@interfaceFraction:NSObject...@end類Fraction就是從類NSObject派生來的。因為NSObject是層次結構的最頂端（也就是，它上面沒有任何類），因此稱為根類。類Fraction稱為子或子類（subclass）。從術語的角度而言，可以將一個類稱作子類和父類。相似的，還可以將類稱為子類和超類。要定義一個新類（不是一個新的根類），該類都會繼承一些屬性。例如，很明顯父類的所有實例變量和方法都成為新類定義的一部分。這意味著子類可以直接訪問這些方法和實例變量，就像直接在類定義中定義了一樣。3.8.1一切從根類開始舉一個例子，有助于解釋繼承這個概念。下面是一個名為ClassA的對象的聲明，它有個方法initVar：@interfaceClassA:NSObject{intx;}-(void)initVar;@end

initVar方法簡單地把100賦值給ClassA的實例變量：@implementationClassA-(void)initVar{x=100;}@end4.8.1一切從根類開始現(xiàn)在再定義一個名為ClassB的類：@interfaceClassB:ClassA-(void)printVar;@end聲明的第一行：@interfaceClassB:ClassA說明ClassB并非NSObject的子類，而是ClassA的子類。所以，盡管ClassA的父類或超類是NSObject，但是ClassB的父類確實ClassA。根類沒有超類，而ClassB沒有子類。因此ClassA是NSObject的子類，而ClassB是ClassA的子類，也是NSObject的子類。同樣，NSObject是ClassA的超類，也是ClassB的超類。@interfaceClassB:ClassA-(void)printVar;@end@implementationClassB-(void)printVar{NSLog(@”x=%i”,x);}@end5.8.1一切從根類開始雖然在ClassB中沒有定義任何實例變量，但是可以通過printVar方法輸出實例變量x的值。這是由于ClassB是ClassA的子類，因此它繼承ClassA的所有實例變量。通過把它集中放在一個完整的程序例子中，看看它的工作方式。代碼清單8-1---------------------------------------------------------------------------------------------------//Simpleexampletoillustrateinheritance#import<Foundation/Foundation.h>//ClassAdeclarationanddefinition@interfaceClassA:NSObject{intx;}-(void)initVar;@end@implementationClassA-(void)initVar{x=100;}@end6.8.1一切從根類開始//ClassBdeclarationanddefinition@interfaceClassB:ClassA-(void)printVar;@end@implementationClassB-(void)printVar{NSLog(@”x=%i”,x);}@endintmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];ClassB*b=[[ClassBalloc]init];[binitVar];//willuseinheritedmethod[bprintVar];//revealvalueofx;[brelease];[pooldrain];return0;}輸出：x=1007.8.1一切從根類開始記住，繼承的概念作用于整個繼承鏈。因此，如果如下所示定義一個父類是ClassB的新類ClassC：@interfaceClassC:ClassB;...@end那么ClassC將繼承ClassB的所有方法和實例變量，同時也一次繼承ClassA的所有方法和實例變量，它依次繼承NSObject的所有方法和實例變量。一定要理解一下的事實：類的每個實例都擁有自己的實例變量，即使這些實例變量是繼承來的。因此，對象ClassC與對象ClassB具有完全不同的實例變量。8.8.1一切從根類開始

找出正確的方法

向對象發(fā)送消息時，你可能想知道如何選擇正確的方法來應用到該對象。規(guī)則其實很簡單。首先，檢查該對象所屬的類，以查看在該類中是否明確定義了一個具有指定名稱的方法。如果有，就是用這個方法。如果這里沒有定義，就檢測它的父類。如果父類有定義，就用這個方法，否則繼續(xù)尋找。知道發(fā)現(xiàn)下面兩種情況中的一種，才會檢測父類：發(fā)現(xiàn)包含指定的方法的類，或者一直搜索到根類也沒有發(fā)現(xiàn)任何方法。如果是第一種情況，就會停止查找，如果是第二種情況，說明存在問題，就會生成類似下面的警告消息：warning:‘ClassB’maynotrespondto‘-inity’在這個例子中，你無意中向類ClassB傳遞了一條名為inity的消息，編譯器告知你：該類型的類不能響應這種方法。同樣，這是在檢測ClassB的方法及知道根類的父類的方法之后確定的。9.第8章繼承重載方法8.3通過繼承擴展：添加新的實例變量8.4通過繼承擴展——添加新方法8.2抽象類8.5一切從根類開始8.1108.2通過繼承擴展——添加新方法繼承通常用于擴展一個類。舉個例子，假設你剛接受一項任務：開發(fā)一些處理2D圖像對象的類?，F(xiàn)在，只考慮矩形。實際上，回顧第4章“數(shù)據(jù)類型和表達式”的練習7，從一下例子開始@interface部分：@interfaceRectangle:NSObject{intwidth;intheight;}@propertyintwidth,height;-(int)area;-(int)perimeter;@end當前的方法可以設置矩形的寬與高，返回它們的值并計算其面積和周長。再添加一個方法，允許你使用相同的消息來設置矩形的寬度和長度值，如下：-(void)setWidth:(int)wandHeight:(int)h;11.8.2通過繼承擴展——添加新方法假設將新類聲明鍵入名為Rectangle.h的文件。實現(xiàn)文件Rectangle.m將如下面所示：#import“Rectangle.h”@implementationRectangle@synthesizewidth,height;-(void)setWidth:(int)wandHeight:(int)h{width=w;height=h;}-(int)area{returnwidth*height;}-(int)perimeter{return(width+height)*2;}@end12.8.2通過繼承擴展——添加新方法代碼清單8-2顯示了一個測試它的main例程。代碼清單8-2---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Rectangleh”#import<stdio.h>intmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];Rectangle*myRect=[[Rectanglealloc]init];[myRectsetWidth:5andHeight:8];NSLog(w=%i,h=%i”,myRect.width,myRect.height);NSLog(@”Area=%i,Perimeter=%i”,[myRectarea],[myRectperimeter]);[myRectrelease];[pooldrain];return0;}輸出：Rectangle:w=5,h=8Area=40,Perimeter=2613.8.2通過繼承擴展——添加新方法處理矩形之后，假設現(xiàn)在需要處理正方形。可以定義一個名為Square的新類，并在其中定義同Rectangle類相似的方法。或者，認識到正方形只是長方形的特例。因此，簡單的處理方法就是定義一個名為Square的新類，并使它成為Rectangle的子類。這樣除了定義自己的方法和變量之外，可以使用Rectangle類中的所有方法和變量?，F(xiàn)在可能要添加的唯一方法可能是將正方形的邊設置特定的值。代碼清單8-3顯示了Square類的接口文件和實現(xiàn)文件。代碼清單8-3Square.h接口文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Rectangle.h”@interfaceSquare:Rectangle-(void)setSide:(int)s;-(int)side;@end14.8.2通過繼承擴展——添加新方法代碼清單8-3Square.m實現(xiàn)文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Square.h”@implementationSquare:Rectangle-(void)setSide:(int)s{[selfsetWidth:sandHeight:s];}-(int)side{returnwidth;}@end

注意此處所作的工作。你將Square定義為Rectangle的子類，這是在頭文件Rectangle.h中聲明的。這里不必添加任何實例變量，但是添加了兩個名為setSide和side的新方法。15.8.2通過繼承擴展——添加新方法代碼清單8-3測試程序---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Square.h”#import<Foundation/Foundation.h>intmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];Square*mySquare=[[Squarealloc]init];[mySquaresetSide:5];NSLog(@”Squares=%i”,[mySquareside]);NSLog(@”Area=%i,Perimeter=%i”,[mySquarearea],[mySquareperimeter]);[mySquarerelease];[pooldrain];return0;}輸出：Squares=5Area=25,Perimeter=2016.8.2.1Point類和內存分配Rectangle類只存儲矩形大小。在實際的圖形應用中，可能需要保存各種附加消息，如：矩形的填充色，線條顏色，窗口中的位置等待。可以方便的擴展這些類來處理這些情況?，F(xiàn)在，處理矩形原點的概念。假設“原點”是指笛卡爾坐標系（x，y）中矩形左下角的位置。可以擴展Rectangle類，將矩形原點（x，y）保存為兩個不同的值。在開發(fā)圖形應用程序的過程中，要處理很多坐標，因此要定義一個名為XYPoint的類。#import<Foundation/Foundation.h>@interfaceXYPoint:NSObject{intx;inty;}@propertyintx,y;-(void)setX:(int)xValandY:(int)yVal;@end17.8.2.1Point類和內存分配回到Rectangle類。希望能夠存儲矩形的原點，所以，必須想Rectangle類的定義添加另一實例變量origin：@interfaceRectangle:NSObject{intwidth;intheight;XYPoint*origin;}...18.8.2.2@class指令現(xiàn)在可以設置矩形的寬，高及原點。首先，完整的看一下接口文件Rectangle.h:#import<Foundation/Foundation.h>@classXYPoint;@interfaceRectangle:NSObject{intwidth;intheight;XYPoint*origin;}@propertyintwidth,height;-(XYPoint*)origin;-(void)setOrigin:(XYPoint*)pt;-(void)setWidth:(int)wandHeight:(int)h-(int)area;-(int)perimeter;@end19.8.2.2@class指令代碼清單8-4Rectangle.m添加的方法---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“XYPoint.h”-(void)setOrigin:(XYPoint*)pt{origin=pt;}-(XYPoint*)origin{returnorigin;}@end20.8.2.2@class指令代碼清單8-4XYPoint.h接口文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import<Foundation/Foundation.h>@interfaceXYPoint:NSObject{intx;inty;}@propertyintx,y;-(void)setX:(int)xValandY:(int)yVal;@end21.8.2.2@class指令代碼清單8-4XYPoint.m實現(xiàn)文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“XYPoint.h”@implementationXYPoint@synthesizex,y;-(void)setX:(int)xValandY:(int)yVal{x=xVal;y=yVal;}@end22.8.2.2@class指令代碼清單8-4Rectangle.h接口文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import<Foundation/Foundation.h>@classXYPoint;@interfaceRectangle:NSObject{intwidth;intheight;XYPoint*origin;}@propertyintwidth,height;-(XYPoint*)origin;-(void)setOrigin:(XYPoint*)pt;-(void)setWidth:(int)wandHeight:(int)h;-(int)area;-(int)perimeter;@end23.8.2.2@class指令代碼清單8-4Rectangle.m實現(xiàn)文件---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Rectangle.h”@implementationRectangle@synthesizewidth,height;-(void)setWidth:(int)wandHeight:(int)h{width=w;height=h;}–(void)setOrigin:(XYPoint*)pt{origin=pt;}–(int)area{returnwidth*height;}–(int)perimeter{return(width+height)*2;}–(XYPoint*)origin{returnorigin;}@end24.8.2.3具有對象的類代碼清單8-5---------------------------------------------------------------------------------------------------#import“Rectangle.h”#import“XYPoint.h”intmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];Rectangle*myRect=[[Rectanglealloc]init];XYPoint*myPoint=[[XYPointalloc]init];[myPointsetX:100andY:200];[myRectsetWidth:5andHeight:8];myRect.origin=myPoint;NSLog(@”O(jiān)riginat(%i,%i)”,myRect.origin.x,myRect.origin.y);[myPointsetX:50andY:50];NSLog(@”O(jiān)riginat(%i,%i)”,myRect.origin.x,myRect.origin.y);[myRectrelease];[myPointrelease];[pooldrain];return0;}代碼清單的輸出結果是什么？輸出:Originat(100,200)Originat(50,50)25.8.2.3具有對象的類將XYPointmyPoint從源程序中（100,200）改為（50，50）顯然也改變了矩形的原點。如果回顧setOrigin：方法的定義，也許就會明白：-(void)setOrigin:(XYPoint*)pt{origin=pt;}當使用一下表達式調用setOrigin方法時，myRect.origin=myPoint;myPoint的值作為參數(shù)傳遞給該方法。這個值指向存儲XYPoint對象的內存，如圖8-5所示。x100y200myPoint圖8-526.8.2.3具有對象的類存儲在myPoint（它是一個指向內存的指針）中的值被復制到在該方法中定義的本地變量中?，F(xiàn)在pt與myPoint都引用內存中相同的數(shù)據(jù)。如圖8-6所示：x100y200myPointpt圖8-627.8.2.3具有對象的類在方法中將Origin變量設置為pt時，pt中存儲的指針被復制到實例變量origin，如圖8-7所示：myPointptmyrectx100y200w5h8origin圖8-728.8.2.3具有對象的類因為myPoint和存儲在myRect中的origin變量引用內存中的同一區(qū)域，所以隨后將myPoint的值改為（50,50）時，矩形的原點也被更改。避免這一問題的辦法就是修改setOrigin：方法，以便分配自己的點并將原點設置為該點：-(void)setOrigin:(XYPoint*)pt{origin=[[XYPointalloc]init];[originsetX:pt.xandY:pt.y];}

這個方法首次分配并初始化一個新XYPoint。消息表達式[originsetX:pt.xandY:pt.y];將新分配的XYPoint設置為該方法參數(shù)的X，Y坐標。29.8.2.3具有對象的類setOrigin：方法的改變意味著每個rectangle實例現(xiàn)在都有它的originXYPoint實例。既然它負責為XYPoint分配內存，所以還應該負責釋放該內存。當一個類包含其他對象時，有時你希望擁有部分或全部對象。以矩形為例，它有自己的原點很合理。但是如何釋放origin占用的內存呢？釋放矩形內存，并不同時釋放為原點分配的內存。一種方式是在main中插入以下一行：[[myRectorigin]release];這樣可以釋放由原點方法返回的XYPoint對象。但是必須在Rectangle對象釋放自己的內存之前釋放XYPoint對象，因為在對象釋放內存后它包含的所有實例都是無效的。因此，正確的代碼順序應該如下所示：

[[myRectorigin]release];//Releasetheorigin’smemory[myRectrelease];//Releasetherectangle’smemory30.8.2.3具有對象的類使用修改后的方法，重新編輯和運行代碼清單8-5，將生成錯誤信息。這里的問題是由于修改后的方法中使用了XYPoint類的一些方法，所以現(xiàn)在編譯器需要的信息多于@class所能提供的。在這個例子中，返回并用import代替這個指令，如下：#import“XYPoint.h”代碼清單8-5的輸出結果為：Originat(100,200)Originat(100,200)31.第8章繼承通過繼承擴展：添加新的實例變量8.4重載方法8.3抽象類8.5一切從根類開始8.1通過繼承擴展——添加新方法8.2328.3重載方法前面一節(jié)提到過，不能通過繼承刪除或減少方法。但可以利用常在來更改繼承方法的定義。看著兩個類：ClassA和ClassB。假定要為ClassB編寫自己的initVar方法。你已經知道ClassB將繼承定義在ClassA中的initVar方法，但是是否可以新建一個同名的方法來替代繼承的方法呢？答案是可以的，只要定義一個同名的新方法即可。使用和父類相同的名稱定義的方法來代替或重載了繼承的定義。新方法必須具有相同的返回類型，并且參數(shù)的數(shù)目與重載的方法相同。代碼清單8-6展示了簡單的例子來說明這個概念。33.8.3重載方法代碼清單8-6-------------------------------------------------------------------------------------------------------//OverridingMethods#import<Foundation/Foundation.h>//ClassAdeclarationanddefinition@interfaceClassA:NSObject{intx;}-(void)initVar;@end@implementationClassA-(void)initVar{x=100;}@end34.8.3重載方法//ClassBdeclarationanddefinition@interfaceClassB:ClassA-(void)initVar;-(void)printVar;@end@implementationClassB-(void)initVar//addedmethod{x=200;}-(void)printVar{NSLog(@”x=%i”,x);}@end35.8.3重載方法intmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];ClassB*b=[[ClassBalloc]init];[binitVar];//usesoverridingmethodinB[bprintVar];//revealvalueofx;[brelease];[pooldrain];return0;}輸出：x=20036.8.3重載方法顯然消息[binitVar]導致使用定義在ClassB中的initVar方法，而不是使用CLassA中所定義的方法，前一示例也是如此。如圖所示。類NSObjectClassAClassB實例變量

xx方法

initVarinitVarprintVar37.8.3.1選擇哪個方法前面曾講到系統(tǒng)如何上溯類層析查找應用于對象的方法。如果在不同的類中有名稱相同的方法，則根據(jù)作為消息的接受者的類選擇正確的方法。代碼清單8-7使用與前面的ClassA和ClassB相同的類定義。代碼清單8-7-------------------------------------------------------------------------------------------------------#import<Foundation/Foundation.h>//insertdefinitionsforClassAandClassBhereintmain(intargc,char*argv[]){NSAutoreleasePool*pool=[[NSAutoreleasePoolalloc]init];ClassA*a=[[ClassAalloc]init];ClassB*b=[[ClassBalloc]init];[ainitVar]; //usesClassAmethod[aprintVar]; //revealvalueofx;[binitVar]; //useoverridingClassBmethod[bprintVar]; //revealvalueofx;[arelease];[brelease];[pooldrain];return0;}38.8.3.1選擇哪個方法編譯該程序時會得到以下警告消息：warning:‘ClassA’maynotrespondto‘-printVar’觀察ClassA的聲明：//ClassAdeclarationanddefinition@interfaceClassA:NSObject{intx;}-(void)initVar;@end注意沒有聲明printVar方法。該方法聲明并定義在ClassB中。因此，盡管ClassB對象及其派生類可以通過繼承使用此方法，但ClassA對象卻不能使用此方法，這是由于此方法是沿著層次定義的。39.8.3.1選擇哪個方法回到例子，為ClassA添加一個printVar方法，以便顯示實例變量的值。//ClassAdeclarationanddefinition@interfaceClassA:NSObject{intx;}-(void)initVar;-(void)printVar;@end@implementationClassA-(void)initVar{x=100;}-(void)printVar{NSLog(@”x=%i”,x);}@endClassB的聲明與定義保持不變?，F(xiàn)在，再次嘗試編譯并運行該程序。x=100x=20040.8.3.2重載dealloc方法和關鍵字super既然知道如何重載方法后，那么返回代碼清單8-5，學習釋放origin所占內存的更好方法。setOrigin：方法現(xiàn)在為自己的XYPointorigin對象分配內存，并且你負責釋放它的內存。代碼清單8-6中使用的方法就是使用一下語句讓main釋放該內存：[[myRectorigin]release];所以不必擔心釋放所有單獨的類成員，可以重載繼承的dealloc方法（從NSObject繼承的）并在其中釋放origin的內存。注意：不重載release方法，而是重載dealloc方法。在后續(xù)章節(jié)中你將了解，release方法有時釋放對象使用的內存，有時卻不。只有在其他人引用某個對象時，release才釋放該對象所占用的內存。這通過調用該對象的dealloc方法來完成。實際上是由dealloc來釋放內存。41.8.3.2重載dealloc方法和關鍵字super如果覺得重載dealloc方法，必須確保不僅要釋放自己的實例變量所占用的內存，而且要釋放繼承的變量所占用的內存。

為此，需要利用關鍵字super，它引用消息接受者的父類?？梢韵騭uper傳遞消息來執(zhí)行重載方法。這就是此關鍵字最常見的用途。所以，在方法內部使用消息表達式

[superrelease];時，調用定義在父類中的（或是父類繼承的）release方法。此方法是對消息的接受者調用的，換言之，是對self調用。因此，為Rectangle類重載dealloc方法的策略是，首先要釋放origin所占的內存，然后調用父類的dealloc方法完成這項任務。這就釋放了Rectangle對象自身所占的內存。下面是這個新方法：-(id)dealloc{if(origin)[originrelease];return[superdealloc];}42.8.3.2重載dealloc方法和關鍵字super定義dealloc方法沒有返回值。通過查看頭文件<NSObject.h>可以了解這點。在dealloc方法中，進行一項測試來查看釋放origin之前它釋放非零。很可能從未設置矩形的原點。這種情況下，它擁有默認值0。然后調用父類的dealloc方法，如果沒有重載，則Rectangle類將繼承此方法。應該指出，還可以如下更簡單的編寫這個dealloc方法：-(id)dealloc{[originrelease];return[superdealloc];}因為可以向nil對象發(fā)送消息。此外，要注意此時release原點，而不是dealloc它。如果沒有其他人使用原點，release就會在原點調用dealloc方法。有了這個新方法，現(xiàn)在只需要釋放分配了內存的矩形，而不需擔心其中包含的XYPoint對象。代碼清單8-5所示的兩條release消息：[myRectrelease];[myPointrelease];足以釋放在程序中分配內存的所有對象，包括setOrigin所創(chuàng)建的XYPoint對象。43.8.3.2重載dealloc方法和關鍵字super還有一個問題，如果在程序執(zhí)行期間將單個Rectangle對象的原點設置為不同的值，那么再分配和制定新的原點之前，必須釋放舊原點所占的內存。例如，在下面的代碼中：myRect.origin=startPoint;...myRect.origin=endPoint;...[startPointrelease];[endPointrelease];[myRectrelease];XYPointstartPoint的副本保存在myRect的成員origin中，它從未被釋放，這是因為它