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Objective-C

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Objective-C
中文名扩充C的面向对象编程语言
英文名Objective-C
简称ObjC、OC
设计者布莱德·考克斯（Brad Cox）、Tom Love
设计公司Stepstone（原 Productivity Products International）
面市时间1980年代
主要实现产品Clang、GCC
受其影响Smalltalk、C
影响语言Swift、Java（部分特性）
操作系统macOS、iOS、Linux（通过GNUstep）等
网站Apple Developer

Objective-C（常缩写为 ObjC 或 OC）是一种通用、高级、面向对象的编程语言，它在标准 ANSI C 语言之上扩展了 Smalltalk 风格的消息传递机制[1]。该语言是苹果公司 macOS、iOS 及其相关 API（Cocoa 与 Cocoa Touch）的主要开发语言，直至 2014 年 Swift 语言问世。Objective-C 由布莱德·考克斯（Brad Cox）和 Tom Love 于 1980 年代初发明[2]，后被 NeXT 公司选为其 NeXTSTEP 操作系统的核心开发语言。目前 Objective-C 的商标权归苹果公司所有，苹果也是该语言的主要维护者[3]。

历史

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Objective-C 的起源可追溯至 1980 年左右，当时布莱德·考克斯和 Tom Love 在 ITT 实验室工作，他们受到 Smalltalk 语言的启发，希望将动态消息传递机制引入 C 语言，以提升工程系统的可复用性[4]。考克斯编写了一个 C 语言的预处理器，为 C 增加了面向对象特性，这便是 Objective‑C 的雏形[5]。

1983 年，考克斯与 Love 共同创立了 Productivity Products International（PPI）公司，后更名为 Stepstone，将 Objective‑C 及其类库商业化[6]。1986 年，考克斯出版了《Object‑Oriented Programming, An Evolutionary Approach》一书，系统阐述了该语言的设计哲学[2]。

1988 年，史蒂夫·乔布斯创办的 NeXT 公司从 Stepstone 获得 Objective‑C 授权，并扩展了 GCC 编译器以支持该语言。NeXT 基于 Objective‑C 开发了 AppKit 和 Foundation Kit，作为 NeXTSTEP 操作系统的基础开发框架[7]。尽管 NeXT 硬件并未取得商业成功，但其软件工具在业界影响深远。

1992 年，GNU 项目增加了对 Objective‑C 的支持[8]。1994 年 NeXT 与 Sun 联合发布了 OPENSTEP 标准。1996 年苹果公司收购 NeXT，NeXTSTEP/OPENSTEP 成为 macOS 的基础，其开发环境被命名为 Cocoa[9]。2005 年起，苹果逐步引入 LLVM 和 Clang，以取代 GCC 成为官方编译器[10]。

语法

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Objective‑C 是 C 语言的严格超集，任何 C 代码均可在 Objective‑C 编译器中直接通过编译[11]。其面向对象语法源自 Smalltalk 的消息传递范式，而非 C++ 的静态函数调用。非面向对象部分（如类型、流程控制、函数声明）与 C 完全一致。

消息传递

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对象方法的调用不是传统的函数调用，而是“消息发送”（Message Sending）。编译器将方法调用转换为 `objc_msgSend` 等运行时函数，由运行时系统动态解析目标方法[12]。这种动态绑定赋予语言极高的灵活性，支持方法交换（Method Swizzling）等高级特性[12]。

接口与实现

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类的声明（接口）与实现分离。接口在 `.h` 文件中使用 `@interface` 指令，声明属性和方法；实现在 `.m` 文件中使用 `@implementation` 指令提供具体代码[11]。这种分离方式有利于隐藏实现细节。

运行时系统

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Objective‑C 拥有一个强大的运行时（Runtime）系统，负责消息分发、动态类型识别、类与对象的创建及方法解析[12]。运行时 API 是 Cocoa 和 Cocoa Touch 中诸多设计模式（如委托、目标‑动作）的底层支撑。所有类均继承自 `NSObject`，该类定义了与运行时交互的基本接口[13]。

使用情况

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Objective‑C 是苹果平台（iOS、macOS、tvOS、watchOS）应用程序开发的主要语言，其普及程度与 iPhone 及 iOS 生态系统的成功密切相关[14]。在 2013 年，Objective‑C 曾位列 TIOBE 编程语言排行榜第三名[14]。

2014 年苹果发布 Swift 语言，并积极推广其作为 Objective‑C 的继任者。然而，Objective‑C 的存量代码库依然庞大，苹果也保持对 Objective‑C 的持续支持，且两种语言可在同一项目中无缝互操作[15]。目前 Objective‑C 仍在苹果生态系统中扮演重要角色，特别是在维护历史项目或使用未更新至 Swift 的第三方框架时[16]。

参考文献

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  1. ↑ Apple Inc. "Programming with Objective-C", Introduction
  2. ↑ 2.0 2.1 Cox, Brad J. (1986). Object-Oriented Programming, An Evolutionary Approach. Addison-Wesley. ISBN 978-0201103939.
  3. ↑ Apple Inc. "About Objective-C" (archived)
  4. ↑ Wikipedia: Objective-C – History
  5. ↑ Cox, Brad. "The Objective-C Language: An Introduction" (1983).
  6. ↑ Wikipedia: Objective-C – Early development
  7. ↑ Wikipedia: Objective-C – NeXT and Apple
  8. ↑ GCC online documentation – Objective-C
  9. ↑ Wikipedia: Objective-C – NeXT and Apple
  10. ↑ Clang project website
  11. ↑ 11.0 11.1 引用错误：<ref>标签无效；未给name（名称）为apple_intro的ref（参考）提供文本
  12. ↑ 12.0 12.1 12.2 Apple Developer: Objective-C Runtime
  13. ↑ Apple Developer: NSObject
  14. ↑ 14.0 14.1 TIOBE Index (historical data, 2013)
  15. ↑ Apple Developer: Swift and Objective-C Interoperability
  16. ↑ TIOBE Index (current trends)
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