زبان برنامه نویسی ابجکتیو سی ( Objective C )
آبجکتیو-سی (به انگلیسی: Objective-C) یک زبان شی گرا است که با اضافه کردن مفاهیم ارسال پیام از زبان اسمال تاک به زبان سی ایجاد شده است. در حال حاضر استفادهٔ اصلی آن در محیط های Mac OS X و iPhone OS است.
برنامه هایی از این زبان که از کتابخانه های خاص این محیط ها استفاده نکرده باشند در همهٔ محیط هایی که کامپایلر جی سی سی (GCC) استفاده می شود قابل استفاده اند.
تاریخچه
در سال های اولیهٔ ۱۹۸۰ روش غالب در مهندسی نرم افزار روش برنامه سازی ساخت یافته بود. این روش بر مبنای اصل تقسیم مسئله به اجزای کوچک تر و حل تک تک آن ها بنا شده بود. با افزایش اندازهٔ مسئله ها این روش به تدریج کارایی خود را از دست داد.
راه حل جدید پیشنهاد شده روش برنامه سازی شی گرا بود. زبان هایی مانند اسمال تاک بر مبنای آن ساخته شدند.
Brad Cox و Tom Love زبان آبجکتیو-سی را در سال های اولیهٔ ۱۹۸۰ در کارخانه شان تولید کردند. Cox با الهام از زبان اسمال تالک با تغییر در کامپایلر زبان سی توانست امکانات شی گرایی را به آن اضافه کند. او نام این زبان را OOPC مخفف Object Oriented Programming in C گذاشت.
بعدها با کمک Love محصول جدیدی به نام Productivity Products International یا PPI را ساخت که یک کامپایلر آبجکتیو-سی با کتابخانهٔ کلاس های قدرت مند بود.
در سال ۱۹۸۸ شرکت NeXT مالکیت آبجکتیو-سی را از StepStone خرید و کامپایلر و کتابخانه های خاص خودش را منتشر کرد. پروژهٔ GNU نیز ورژن خودش به نام GNUStep را از کامپایلر این زبان منتشر کرد. بعد از خریده شدن NeXT توسط Apple این شرکت ابزارهایی برای کار با این زبان را منتشر کرد.
دستور زبان
زبان آبجکتیو-سی یک لایهٔ بسیار نازک روی زبان سی است. هر برنامه به زبان سی را می توان با کامپایلر آبجکتیو-سی کامپایل کرد. اکثر دستورات از زبان سی به ارث رسیده اند و تعدادی دستور برای ارسال پیغام به آن ها اضافه شده است.
پیام ها
زبان آبجکتیو-سی روش هایی برای انتقال پیام به زبان سی اضافه کرد. در این زبان از مدل اسمال تالک برای فرستادن پیام استفاده می شود. در این روش یک پیام برای یک شی فرستاده می شود و در صورتی که شی گیرنده متدی برای اجرای آن داشته باشد،آن را اجرا می کند. این روش برعکس روش سی++ است که گیرنده باید حتماً یک متد را پیاده سازی کرده باشد تا شی ای بتواند آن را صدا بزند.
فرستادن یک پیام به یک شی در این زبان به شکل زیر است:
کد:
کد:
[obj method:parameter];
این دستور مانند عمل زیر در سی++ است:
کد:
کد:
obj->method(parameter);
پیام های آبجکتیو-سی نیازی ندارند که اجرا شوند.اگر به شیئی پیامی بدهیم و آن شی متد مربوطه را پیاده سازی کرده باشد. اجرا می شود و در غیر این صورت اجرا نمی شود. حتی می توان به شی پوچ نیز پیام فرستاد.
واسط ها و پیاده سازی ها
آبجکتیو-سی نیاز دارد که واسط و پیاده سازی یک کلاس در بلوک های کد جداگانه قرار بگیرند. به طور قراردادی، واسط در یک فایل سرآیند با پسوند h. و پیاده سازی در یک فایل کد، معمولاً با پسوند m. قرار می گیرد.
واسط
واسط کلاس معمولاً در فایل سرآیند قرار می گیرد و معمولاً نام آن فایل سرآیند همان نام کلاس گذاشته می شود.
نمونه ای از نحوهٔ تعریف واسط
کد PHP:
کد:
@interface classname : superclassname {
// instance variables
}
+classMethod1;
+(return_type)classMethod2;
+(return_type)classMethod3:(param1_type)parameter_varName;
-(return_type)instanceMethod1:(param1_type)param1_varName :(param2_type)param2_varName;
-(return_type)instanceMethod2WithParameter:(param1_type)param1_varName andOtherParameter:(param2_type)param2_varName;
@end
+ نشان دهندهٔ توابع مربوط به خود کلاس و – نشان دهندهٔ توابع مربوط به یک نمونه از آن کلاس است. معادل کد بالا در سی++ به شکل زیر است.
کد PHP:
کد:
class classname : superclassname {
// instance variables
// Class (static) functions
static void classMethod1();
static return_type classMethod2();
static return_type classMethod3(param1_type parameter_varName);
// Instance (member) functions
return_type instanceMethod1(param1_type param1_varName, param2_type param2_varName);
return_type instanceMethod2WithParameter(param1_type param1_varName, param2_type param2_varName=default);
};
یکی از موارد قابل توجه instanceMethod2WithParameter است. در آبجکتیو-سی امکان استفاده از پارامتردهی بانام وجود دارد که در حال زیاد بودن تعداد پارامترها کد را تمیز نگاه می دارد. ولی در سی++ چنین امکانی وجود ندارد.
مقادیر بازگشتی می توانند انواع سی، یک اشاره گر به یک شی آبجکتیو-سی و یا یک اشاره گر به انواع خاص مانند NSArray یا NSImage یا NSString باشد. مقدار بازگشتی پیش فرض نوع عمومی آبجکتیو-سی به نام id است.
پیاده سازی
واسط تنها روش دسترسی به کلاس را بیان می کند و نه خود متدها را. کد اصلی در قسمت پیاده سازی نوشته می شود. این فایل های پیاده سازی معمولاً با پسوند m. خاتمه می یابند.
کد PHP:
کد:
@implementation classname
+classMethod {
// implementation
}
-instanceMethod {
// implementation
}
@end
و هریک از این متدها به این شکل خواهند بود
کد PHP:
کد:
-(int)method:(int)i {
return [self square_root: i];
}
دستور زبان اجازهٔ دادن مقدار با استفاده از اسم پارامترها را نیز می دهد.
مثلاً برای فراخوانی یک متد که این گونه تعریف شده است:
کد:
کد:
-(int)changeColorToRed:(float)red green:(float)green blue:(float)blue
می توان به این شکل عمل کرد
کد:
کد:
[myColor changeColorToRed:5.0 green:2.0 blue:6.0];
در پیاده سازی این زبان، هریک از این ارسال پیام ها تبدیل به یک فراخوانی تابع می شود.
نمونه گرفتن از یک کلاس
بعد از نوشتن کلاس آبجکتیو-سی می توان از آن نمونه گرفت. برای این کار باید ابتدا برای شی حافظه بگیریم و سپس به آن مقدار اولیه بدهیم. این دو کار با دستوری مانند
کد:
کد:
MyObject o = [[MyObject alloc] init];
قابل انجام اند. alloc سبب می شود که به اندازهٔ متغیرهای این کلاس حافظه گرفته شود و با init می توان به این متغیرها مقدار اولیه داد.
متد init معمولاً به صورت زیر نوشته می شود:
کد PHP:
کد:
-(id) init {
self = [super init];
if (self) {
ivar1 = value1;
ivar2 = value2;
.
.
.
}
return self;
}
پروتکل ها
پروتکل ها در زبان آبجکتیو-سی برای معرفی مفهوم وراثت چندگانه به وجود آمدند. در این زبان وراثت چندگانهٔ توصیفات وجود دارد ولی وراثت چندگانهٔ پیاده سازی ها وجود ندارد. این همان مفهومی است که در ++C با وراثت از یک کلاس abstract و در جاوا به عنوان مفهوم interface وجود دارد.
در این زبان دو نوع پروتکل وجود دارد ad-hoc protocol که informal protocol نیز خوانده می شود و formal protocol Informal protocol لیست متدهایی است که یک کلاس می تواند پیاده سازی کند. توی مستندات می آید زیرا هیچ معادلی در زبان ندارد. معمولاً شامل متدهای اختیاری نیز هست.
Formal protocol مشابه interface در جاوا است. یک لیست متدها است که یک کلاس می تواند بیان کند که آن ها را پیاده سازی می کند. این پروتکل ها نمی توانند هیچ گونه پیاده سازی داشته باشند.
تعریف یک formal protocol به این شکل است
کد PHP:
کد:
@protocol Locking
- (void)lock;
- (void)unlock;
@end
و استفاده از آن در یک کلاس به صورت
کد PHP:
@interface SomeClass : SomeSuperClass <Locking>
@end
است.
تعیین نوع پویا
آبجکتیو-سی از تعیین نوع پویا پشتیبانی می کند. یک شی می تواند پیامی دریافت کند که در واسط آن مشخص نشده است که می تواند آن را دریافت کند. به این ترتیب انعطاف پذیری زبان افزایش می یابد.
در این جا یک شی می تواند یک پیام را دریافت کرده و با توجه به نوع آن، به یک شی دیگر ارسالش کند یا آن را به مدیر خطا بسپارد. همچنین می توان با اضافه کردن تعیین نوع استاتیک امکان چک کردن انواع ارسالی به یک شی در زمان کامپایل را به یک شی اضافه کرد.
ارسال کردن پیام
یک شی می تواند کارهای زیادی با یک پیام که برایش ارسال شده است انجام دهد. از جمله این که می تواند شی دریافت شده را به یک شی دیگر ارسال کند
