【转】我们一起学MAC编程吧（1）

Admin

我从旧书摊捡起那本一块砖头大小的《C语言大全》到现在整整过去了20年了。这20年间，我偶尔摆弄过其他一些语言，但绝大部分时间，我都在弄C/C++，近3-4年我已经不再使用MFC，而用WTL编程。我是个很不时髦的家伙，所以，尽管谷歌和苹果的兴起都看到了，但从没有想过要参与其中，直到最近，由于参与的一个项目，客户端有使用Ipad的打算，我才打算看看苹果编程究竟是怎么回事儿。

       首先看到的就是Object－c，它的语法给我的第一印象相当怪异。以至于本来很容易弄明白的事情，花费了更多的时间。以我的年纪和经验，理解不是问题，－－不管怎么说，它总还是C语言吧；但记忆力衰退明显，尤其是要记住许多细节，相当的困难了。花了两周之后，感觉到苹果漂亮面孔背后的强大，他们与开发者共享了几乎，几乎所有的一切，功能强到令我感动。于是我决定买一个MAC本本。现在MacBook Pro已经拿到了大概两个月了，查看了许许多多文档，下载并试验了几乎超过一半的苹果提供的例子程序，当然是相当粗略的。我甚至自己编了一个文本编辑器，当然自己没编什么代码，都是从这边拷贝到那边来实现，连接设置等等。

       结果出来后我测试了下，吓了一跳，那个程序居然实现了很多我想都没有想过的功能。拷贝粘贴，字体颜色设置，图片，屏幕捕捉，甚至还有英文的语音阅读。完成所有这一切，程序的代码只有几十行。这还不算，浏览那些例子的时候，我也发现其他感兴趣的东西，表格，各种各样的控件，CoreData,PDF, 视频，相机，定位，地图，游戏 ……这使我产生了一个感觉，苹果的成功不是偶然的，将来他们或者会更加成功，尤其是现在苹果的本本的价格也到了跟ThinkPad差不多程度。

      于是我决定好好学习下苹果编程。3个月的接触，我已经有了一个大致的印象。刚开始时，我的目光局限在IOS上，但是现在我认为如果要学习，还是从cocoa开始比较好。毕竟IOS只是MAC的一个子集而已。学习编程，重要的不是会编什么程序，而是你是否理解界面背后的逻辑。对于Mac OS而言，你要学习的也不是object－c，那只是基础，你要学习  Cocoa, Appkit, Foundation,CoreData等这些基础的 FrameWork，以及他们如何在Xcode里面被组织和使用，整个程序如何工作。

        为了强化我的学习动力，我觉得开一个专门的博客来做这件事，毕竟当考虑到会有人看你写的那些东西，你才愿意把想法纪录到别人能看懂的程度。我过去也曾经记录过一些东西，后来，有些我自己也无法看明白了。就算看明白的，内容也想到凌乱。

        闲话不说了。那么我就们开始吧。

一、第一个程序（查看图片1）

        如果要讲编程，一般的例子总是从Hello Word开始的。但我不打算这么做，这也太简单了，如果你的程度跟不上这里，那么请另外查找资料补足。  

        我们的第一个例子，是一个查看本机图片文件的单窗口界面，显示图片，最好我们还能对图片进行一些处理，彩色变黑白之类的。

打开Xcode，选择Cocoa Application，［Next］。

product ： 产品名称

classPrefix ：你的分类前缀， 任意的，一般我取产品名称的头字母。

Use Automatic Reference Counting  使用自动参考计数。

关于“使用自动参考计数”，如果你不明白怎么回事。那么要去查查。内存问题一直是C语言最棘手之处，引用计数我最早在COM里面遇到过。它的实质就是解决内存泄漏。自动参考计数是一种先进的方法，基本你可以不用去管内存释放问题了。简单的说就是你alloc了一个对象，用完后不用理会，它会自动释放的。所以这个选项一定要选。

建立程序运行，你看到的就是这样的一个程序，它什么也不做。但是它已经是一个完整的程序了，你检查Xcode自动产生的代码，会发现主题只有一个应用的接口类和一个nib界面文件。

//  BSAppDelegate.h

@interface BSAppDelegate :NSObject <NSApplicationDelegate>

@property (assign)IBOutletNSWindow *window;

@end

//  BSAppDelegate.m

#import "BSAppDelegate.h"

@implementation BSAppDelegate

- (void)applicationDidFinishLaunching:(NSNotification *)aNotification

{

    // Insert code here to initialize your application

}

@end

        主程序main也叫入口程序，几乎所有的程序都有它的身影。很明显它仅仅调用了一下NSApplicationMain函数，然后就返回了。你可能很想知道，这个叫做启动函数的哥们都做了什么呢？可以想象，它启动了主线程，调用了主界面产生了主窗口，并且建立了菜单。之后就进入事件循环，等待用户输入。

下面语句：

      定义了一个窗口变量属性。显然它就是主窗口，如果你够细心你会发现最左边有一个同心原点，内心是实心的。如果是实心的就表示它已经跟界面上的窗口关联了。打开nib文件，找找看吧，要仔细。FIle's Owner 就象英文表达的，叫做文件属主，这个文件的属主如何确定呢？看看那个叫App Delegate 的，是这个家伙决定了nib的属主是BSAppDelegate这个类。为了搞清这里的关系，我费了不少气力，请你认真记住了。毕竟以后，你会看到另外的东东，比如 没有BSAppDelegate这个类代之以一个controler类，等等。

       不能说的再多了。如果你还没明白，那么就记下来，将来慢慢体会。回到我们将要实现的程序， 我们的目标已经明确，就是要实现能够浏览机器上的图片，要实现这个有多种方法。比如你可以用一个打开文件对话框，就象finder， 它就有浏览能力，但是我不想这样，我希望是一个树型结构，象Windows里面的资源管理器，不过只显示图片文件。要实现这个功能，第一步我会想有这样的控件吗？或者别人有现成的控件？有没有例子代码？

        要学软件，要点之一就是，不要怕向人学习，哪怕你是一个20年开发经验的老手，而你学习对象仅仅刚入门。一个好的开发者就要善于把别人的代码变成自己的，这个能力是学习软件最重要的能力之一。将一个功能从一个完整的例子里面剥离出来，并不象从别人那边拿过扳手拧上螺丝那么简单。

        我找到的类似的代码例子是 OutlineView。你要先去下载了看看。

        我们就使用OutlineView来实现这个目录结构。NSOutlineView是一个标准的控件。他们是这么介绍它的：

“ NSOutlineView是NSTableView的一个子类，使用行和列的格式来显示分层数据，可以展开和折叠，如显示文件系统中的目录和文件。用户可以展开和折叠行，可以编辑值，并调整其大小和重新排列。”你应该去查关于这个控件更多的资料，我已经这么做了。

       苹果引用数据的处理相当高明，它引入了一个数据源和接口的概念。以前数据源总是和一个数据表关联的。就好像它说：把数据准备好给我。而在这里NSOutlineView会对你说：当我需要什么的时候，我向你提问，你告诉我就行了，这种情况，就算你什么都没有，你都可以假装自己就是数据源。

        如果我们把一个OutlineView控件拉到界面上，那么最终系统就会在window内部产生一个NSOutLineView对象，你可以定义一个变量指向它，如果你不打算针对这个变量做什么，也可以不定义变量，就算你不定义它也是存在的。你可以去看看 NSOutlineView和NSTableView的头文件代码，就算看不太明白也没什么关系，主要是我们要定义它需要的那个数据源和接口。

@interface NSTableView :NSControl <NSUserInterfaceValidations,NSTextViewDelegate,NSDraggingSource>

{

    /* All instance variables are private */

         。。。。。。

   id                  _delegate;

   id                  _dataSource;

    。。。。。。

}

在OutlineView 例子里面，数据源是这样定义的

@interface DataSource :NSObject

@end

         仅仅定义成了NSObject的子类，比较上面两处代码，你应该大致可以理解了。原因是他们的原始数据定义成了id指针。

        关于指针，我想这里应该好好说一下。指针是C语言中另一个难点。下面是我个人的理解，希望是对的：指针的本质是计算机内存中的物理位置，它指向内存的某处，就象从西安到广州的铁路，我们假设每根枕木都是一个字节，每根枕木都有一个编号，所谓指针就是这个编号，至于内存中，则可以保存变量，对象，甚至是函数或者类对象。从这个意义上说，所有指针本质上都是一样的。那么，指针在哪里变的不同了呢？嗯，是C语言的编译器。因为编译器的原因，比如它处理一个char ＊指针和一个long ＊指针， 你完全可以把两个指针强行转换，当然值可能并不是你期望的，编译器并不会产生错误。如果你对指针进行＋1操作，情况就不同了。对于char 指针，加一操作之后它的编号也加1，而long指针的＋1操作之后，它的指针编号增加了4.原因在于，一个long变量的字节数是4，而char是1，编译器是这么操作的。由于这个原因，指针才变的不同。因此，在你确切知道自己在做什么之后，你完全可以根据需要对指针进行转换。object－c中的id，相当于c语言中的void＊。id是个指针，既然我们知道我们是把DataSource对象的指针给了它，那么我们就可以强制将它转换成我们需要的接口指针，前提是我们为那些函数编写了正确的代码。

        下面就开始建立 DataSource这个类。由于磁盘上文件或者目录项的内存需要保存，需要一个类来完成，我们也建立了类BSFileSystemItem。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface BSFileSystemItem :NSObject

{

   NSString *relativePath;

    BSFileSystemItem *parent;

   NSMutableArray *children;

}

+ (BSFileSystemItem *)rootItem;

- (NSInteger)numberOfChildren;// Returns -1 for leaf nodes

- (BSFileSystemItem *)childAtIndex:(NSInteger)n;// Invalid to call on leaf nodes

- (NSString *)fullPath;

- (NSString *)relativePath;

@end

#import "BSFileSystemItem.h"

@implementation BSFileSystemItem

static BSFileSystemItem *rootItem =nil;

//#define IsALeafNode ((id)-1)

- (id)initWithPath:(NSString *)path parent:(BSFileSystemItem *)obj {

   if (self = [superinit]) {

       relativePath = [[pathlastPathComponent]copy];

       parent = obj;

    }

    return self;

}

+ (BSFileSystemItem *)rootItem {

    if (rootItem ==nil)rootItem = [[BSFileSystemItemalloc]initWithPath:@"/"parent:nil];

    returnrootItem;

}

// Creates and returns the array of children

// Loads children incrementally

//

- (NSArray *)children {

   if (children ==NULL) {

       NSFileManager *fileManager = [NSFileManagerdefaultManager];

       NSString *fullPath = [selffullPath];

       BOOL isDir, valid = [fileManagerfileExistsAtPath:fullPathisDirectory:&isDir];

       if (valid && isDir) {

           NSArray *array = [fileManagercontentsOfDirectoryAtPath:fullPatherror:NULL];

           if (!array) {  // This is unexpected

               children = [[NSMutableArrayalloc]init];

            }else {

               NSInteger cnt, numChildren = [arraycount];

               children = [[NSMutableArrayalloc]initWithCapacity:numChildren];

               for (cnt =0; cnt < numChildren; cnt++) {

                   BSFileSystemItem *item = [[BSFileSystemItemalloc]initWithPath:[arrayobjectAtIndex:cnt]parent:self];

                    [childrenaddObject:item];

                }

            }

        }else {

           children =nil;//IsALeafNode;

        }

    }

    returnchildren;

}

- (NSString *)relativePath {

    returnrelativePath;

}

- (NSString *)fullPath {

    returnparent ? [[parentfullPath]stringByAppendingPathComponent:relativePath] :relativePath;

}

- (BSFileSystemItem *)childAtIndex:(NSInteger)n {

   return [[selfchildren]objectAtIndex:n];

}

- (NSInteger)numberOfChildren {

   id tmp = [selfchildren];

   return (tmp ==nil) ? (-1) : [tmpcount];

}

@end

#import "BSDataSource.h"

#import "BSFileSystemItem.h"

@implementation BSDataSource

// Data Source methods

- (NSInteger)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView numberOfChildrenOfItem:(id)item {

   return (item ==nil) ?1 : [itemnumberOfChildren];

}

- (BOOL)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView isItemExpandable:(id)item {

   return (item ==nil) ?YES : ([itemnumberOfChildren] != -1);

}

- (id)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView child:(NSInteger)index ofItem:(id)item {

   return (item ==nil) ? [BSFileSystemItemrootItem] : [(BSFileSystemItem *)itemchildAtIndex:index];

}

- (id)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView objectValueForTableColumn:(NSTableColumn *)tableColumn byItem:(id)item {

   return (item ==nil) ?@"/" : (id)[itemrelativePath];

}

// Delegate methods

- (BOOL)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView shouldEditTableColumn:(NSTableColumn *)tableColumn item:(id)item {

    return NO;

}

@end

由于OutlineView的代码并不支持ARC，我给出的代码还是做了一些修改。不过并不困难。

编译如果没有错误，就可以设置他们了。你总得告诉NSOutlineView怎么使用你新加入的类。

将Object对象拖入到窗口界面，窗口外部，就可以了。你会看到

         

        最下面增加了一个对象。这么做的意思是初始化的时候，window会为这个产生一个对象。我们当然也可以通过编程方式来设置，不过现在不必要。将这个对象的类修改成BSDataSource。      

        接下来需要将OutLineView控件拖放到窗口。按右键，设置dataSource和delegate 跟我们新加的对象连接。点击后面的圆圈，拖动箭头到蓝色对象。你看到下面的设置图，就说明对了。记得设置列的标题。

编译执行，目前看到这样的结果：

      

我们的目录树显示了你的电脑里面所有的东西，我们其实不需要这么多。我们仅仅想看那些图片，因此得研究下如何才能达成目标。稍微分析一下源代码，就会发现我们需要了解NSString，NSString里有一些和路径文件有关的代码。在任何编程语言，字符串都是必修课。所以我们就算在这里耽误些时间，也是值得的。

        就算不能完全明白，看看NSString的头文件吧，总没什么损失。

        到这里，我就顺便说一下 UNICODE 码。最初的计算机是8位的，因此那时候字符表也是8位的，就是我们都知道的ASCII码，对于字母系（主要是英语系）的国家来说，8位已经够了。80年代，计算机到了中国，如何在计算机里面表示汉字成了难题，我们给出的方案是双字节16位，用两个字节表示一个汉字，为了跟ASCII兼容，当时的国标，只使用了16进制A0上面的代码区，第一个汉字“啊”的代码A1A1，如果发现一个字符在128以下，那就是ASCII码，这是一种选择，没对错之分。不过这样限定了能够在电脑表示的汉字总数也就8000个左右，当时的字库只有7000多汉字，要知道中国的汉字总数有10万，那么很多字无法在电脑里出现是必然的。当时我记得，如果起名字超出字库都不给上户口，直到后来朱镕基当了总理，没有人敢让总理改名字，那么就想办法改进字库吧，还真找到了一个方法，当时台湾已经有BIg5码了，所以方法是现成的。改进的结果形成了新的国标gbk，还是两个字节表示一个汉字，头一个字节如果大于0X80就表示是汉字，第二个字不限。这样以来，128X256，去掉控制字符的话，总的汉字数也超过了两万。那时中国，日本台湾，中东国家等，都有自己的字符系统，他们相互冲突而且不能通用。就是为了解决这个问题，国际上发展出了UNCODE码，它是也2字节的。2字节，256X256 可以表示6万多字符，他们把不同的代码区分配给各个国家，这么以来，大家代码冲突的问题就解决了。不同之处在于，所有的字符都变成了双字节字符。

        我们还是回到我们该做的事情。我看了NSString的定义之后，还是没有完全弄明白路径搜索问题。所以我们再看看其他代码。

        NSFileManager 类，我初步看了下：在Cocoa应用程序，文件管理器对象通常是你与文件系统的交互的第一选择。您可以使用此对象定位，创建，复制和移动文件和目录。您也可以使用这个对象来获取有关的文件和目录信息，如它的大小，修改日期和BSD许可。您还可以使用文件管理器对象改变许多文件和目录的属性值。NSDirectoryEnumerator这个由NSFileManager过来的类，可以每次一个枚举目录的内容。

        从代码看得出来，程序用它得fileExistsAtPath来判断一个路径是目录还是文件，如果是目录得话，就用contentsOfDirectoryAtPath方法得到目录下所有内容（目录或者文件）存放到一个数组，也就是children属性。我并不打算用NSDirectoryEnumerator做这个，要达到我们的目标，可以查找这个children数组的项，把目录跟图片文件找出来，其他得过滤掉。  当然这个效率可能会差一些，不过效率问题目前还不是我们关心的问题。

        

       我想了解我们BSDataSource的工作过程，所以就象上面为每个函数设置了断点。启动程序后，首先停留在第一个函数，请回忆一下，NSOutlineView并不知道BSFileSystemItem这个类，因此可以理解这个时候的item参数是nil，这个函数是要告诉NSOutlineView当前项目下的子项数目。当前项为空，想必是表示这个是根目录了。继续执行程序，被调用的是第3个函数，这个函数目的是返回当前项的第index个子项，这个子项就是BSFileSystemItem的，也就是说，除了根目录其他目录是知道 BSFileSystemItem的。所以这个函数就会在item为nil时，建立根目录，如果是后续的目录，就返回children里面相应的项。继续执行，是第二个函数，这个函数是回答是否是可展开的，也就是下面是否有子项。再次调用的函数是第四个，这是列的名称，最后一个方法是回答是否可以编辑表列的，我们只是查看系统内容，当然这里回答NO.

        有了这些知识，我们就可以去实现我们的想法了。

// Creates and returns the array of children

// Loads children incrementally

//

- (NSArray *)children {

   if (children ==NULL) {

       NSFileManager *fileManager = [NSFileManagerdefaultManager];

       NSString *fullPath = [selffullPath];

       children = [[NSMutableArrayalloc]init];

       BOOL isDir, valid = [fileManagerfileExistsAtPath:fullPathisDirectory:&isDir];

       if (valid && isDir) {

           NSArray *array = [fileManagercontentsOfDirectoryAtPath:fullPatherror:NULL];

           if (array) {

               NSInteger cnt, numChildren = [arraycount];

               for (cnt =0; cnt < numChildren; cnt++) {

                   NSString *childFile = [arrayobjectAtIndex:cnt];

                   NSString *childPath = [fullPathstringByAppendingPathComponent:childFile];

                    valid = [fileManagerfileExistsAtPath:childPathisDirectory:&isDir];

                   if ((valid && isDir) || ([[childPathpathExtension]isEqualToString:@"jpg"])) {

                       BSFileSystemItem *item = [[BSFileSystemItemalloc]initWithPath: childFileparent:self];

                        [childrenaddObject:item];

                    }

                }

            }

        }

    }

    returnchildren;

}

我只是修改了上面这个方法。希望你能看明白我做了什么，这个方法只处理了一种图片格式。不过对于我们的目标来说，应该算达到了目的。好了，接下来我们来显示图片，同时最好能给图片做点什么。还是老方法，我们找找有没有合适的控件，或者例子代码什么的。

         在控件里找的了三个控件，Image Wall，Image Cell，ImageKit Image View， 第二个是用在表格控件里面的（甚至都无法拖入窗口），比较了1，3两个选项后，我决定选择ImageKit Image View。当然，选择第一个应该也没什么问题。

         将ImageKit Image View控件拖入窗口布局一下，如果执行的话会出错，原因是缺少System/Library/Frameworks/Quartz.framework/ImageKit.framework 。

添加了Quartz.framework再次执行就看到上面的结果。颜色深的区域就是：ImageKit Image View，我在旁边留了点空白是打算将来放按钮。

接下来要考虑的就是，接收NSOutLineView的鼠标事件，然后根据用户的选择设置  ImageKit Image View 选择那个图片。苹果编程有几种方法可以处理这个任务，通常使用Delegate。

   我通过NSOutlineViewDelegate接口找到了outlineView:shouldSelectItem，定义是这样：

- (BOOL)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView shouldSelectItem:(id)item

我们在BSDataSource.m里面增加这个方法。该方法的内容参考了例子：lkImageViewDemo。

- (BOOL)outlineView:(NSOutlineView *)outlineView shouldSelectItem:(id)item{

   if(item ==nil)

       returnNO;

   NSURL *      url = [NSURLfileURLWithPath: [itemfullPath]];

    // open the sample files that's inside the application bundle

    [selfopenImageURL:url];

    // customize the IKImageView...

    [_lkImagesetDoubleClickOpensImageEditPanel:YES];

    [_lkImagesetCurrentToolMode:IKToolModeMove];

    [_lkImagezoomImageToFit:self];

    [_lkImagesetDelegate:self];

    return YES;

}

并增加了lkImageViewDemo里面一个函数－

- (void)openImageURL: (NSURL*)url

{

    // use ImageIO to get the CGImage, image properties, and the image-UTType

   //

   CGImageRef          image =NULL;

   CGImageSourceRef    isr =CGImageSourceCreateWithURL( (__bridgeCFURLRef)url,NULL);

   if (isr)

    {

NSDictionary *options = [NSDictionarydictionaryWithObject: (id)kCFBooleanTrue forKey: (id)kCGImageSourceShouldCache];

        image =CGImageSourceCreateImageAtIndex(isr,0, (__bridgeCFDictionaryRef)options);

       if (image)

        {

            _imageProperties = (NSDictionary*)CFBridgingRelease(CGImageSourceCopyPropertiesAtIndex(isr,0, (__bridgeCFDictionaryRef)_imageProperties));

           _imageUTType = (__bridgeNSString*)CGImageSourceGetType(isr);

        }

CFRelease(isr);

    }

   if (image)

    {

        [_lkImagesetImage: image

            imageProperties:_imageProperties];

CGImageRelease(image);

    }

}

在BSDataSource.h增加了几个属性。

#import <Foundation/Foundation.h>

#import <Quartz/Quartz.h>

@class IKImageView;

@interface BSDataSource :NSObject

{

   NSDictionary*           _imageProperties;

   NSString*               _imageUTType;

}

@property IBOutletIKImageView *lkImage;

@end

并将lkImage连接到ImageKit Image View。这些都处理完，如果编译成功的话，就有下面的效果了。

曾经说要增加一个按钮，将图片变成黑白之类的。我本来以为图片类里面会有这样的函数，调用一下就可以了。但当我真的去实现的时候，发现彩色图片变灰度相当麻烦。试了几次后，我决定放弃这个功能了。如果你有兴趣的话，可以自己试试看。

最后总结一下。整个过程还是学到了不少东西的。这个ImageKit Image View控件，还没有完全掌握。初始化后图片的位置不正，需要拖动一下才正常。这里并不是特别重要，尤其对我们初学者来说，所以我也没有深究。