Objective-C起源于20世纪80年代初，尽管多年来这种语言有了长足的发展，却仍不敌Swift这样真正的现代化语言。随着Swift 3.0即将上线，使用Swift来编写新的应用会更加智能化。然而在PSPDFKit，我们仍坚守在Objective-C的世界里，我们建立、发布二进制框架以渲染/编辑PDF文件。想要正确获取所有的PDF细节是很复杂的，除了核心的PDF功能之外，我们还提供了大量可在典型用例中运用的UI类，从而产生了大约60万行的代码库，包含了UI和封装模型的混合代码——shared C++和Objective-C++都有，header部分完全是现代化的Objective-C，使用泛型和nullability注释，以确保在Swift中运行良好。
尽管目前我们还处于Objective-C的世界中，但这种情况也并非全然糟糕的：通过一些精巧的设计，在类似我们这样的代码库中也甚至可以享用Swift的诸多好处。下面我们列出了一些将“新旧世界”结合起来的方法。
我们先来谈谈这个十分明显却无人肯谈的问题。Swift是很棒的语言，有很多原因促使我们使用它；不过在很多场景和需求下，选择Objective-C则更为明智。具体选择哪种语言，要取决于应用及用例本身、你的团队还有项目的范围及本质。在这里苹果给了我们选择，这真是太棒了。
在编写测试和样例代码时，我们越来越多地使用Swift，也非常喜欢它。但同时，我们也担心Xcode 8的转变与额外的复杂性会对团队产生负担。由于ABI还在变化，我们无法在主要的SDK中使用Swift。因此我们决定采用Objective-C++在恰当的地方对纯Objective-C进行补充。
这种做法看似非常复杂，可能会让很多人产生担心：在代码中加入C++这种可能非常复杂的语言——难以学习甚至难以驾驭，也许会花费很多的时间和精力，但实际上并非如此。与其将Objective-C++当作Objective-C加C++，不如把它当成Objective-C的一个小语种。我们在Objective-C类中仅使用了极少量的C++，以借助C++的便利、安全性与性能方面的优势。这与实现完全成熟的C++不同，在以Objective-C为主的代码库中尝试使用一个小的子集是非常简单的，即便对于没有C++经验的开发者来说也是如此。
我们先来看一下在项目中使用Objective-C++所需的步骤，假设已有以Objective-C编写的项目：
将想要使用Objective-C++的文件重命名，从<MyClass>.m改为<MyClass>.mm；
完成，就是这样，不需要步骤二。
真的非常简单，Objective-C与C++具有高度的协作性，因此无需安装任何内容，也完全不用修改设置。当然，也并非所有的C代码都是有效的C++代码，有时可能需要添加一些额外的转换，不过大部分情况都是没问题的。Xcode 7并不支持Objective-C++中的模块，因此必须使用较旧的#import语法，而不是新的@import。
现在我们知道，在应用中支持Objective-C++实际上非常简单，来看一下能用它做些什么。下面是我们最喜欢的一些功能：
auto
看下这段代码：
NSArray *files = [NSFileManager.defaultManager contentsOfDirectoryAtURL:samplesURL includingPropertiesForKeys:nil options:0 error:NULL];
PSPDFDocument *document = [[PSPDFDocument alloc] initWithBaseURL:samplesURL files:files];
这实际上是我们测试中的一个bug，在打算将文件名列表作为字符串时，其中有文件包含NSURL对象。最终由于相关文件被自动过滤掉，测试过了，有一阵子没人注意日志记录。如果我们使用Objective-C的新泛型功能（苹果专为Swift 2添加），编译器就会捕捉到这个问题：
在使用泛型时，区分符的输入非常烦人：
NSDictionary<NSNumber*,NSArray<PSPDFAnnotation*>*> *allAnnotationsDict = [document allAnnotationsOfType:PSPDFAnnotationTypeAll];
现在一下子就能解决了，我们可以简化它，同时保持C++正确的模板参数：
auto allAnnotationsDict = [document allAnnotationsOfType:PSPDFAnnotationTypeAll];
好多了，allAnnotationsDict是什么仍然很明显。在编译时，auto功能可以像上面这样自动完成，无需配置运行环境。Swift编译器团队的Joe Groff指出：目前在标准C和ObjC中，top-of-tree clang支持__auto_type类型推论了，因此我们终于可以在无需C++编译开销的情况使用它。
内联块
考虑一下使用内联块处理注释的情况，由于需要三个参数，声明的长度几乎让人难以忍受。通常我们会将它改成辅助函数，不过由于无法捕获变量，结果可能会让情况更加复杂。
void (^processAnnotation)(PSPDFAnnotation *annotation,BOOL addToIndex,NSUInteger objectID) =?
? ? ? ^(PSPDFAnnotation *annotation,NSUInteger objectID) {
? ? // code
};
这个声明还有个问题，就是非常冗长，每个参数类型都要写两遍，开发者通常都很厌恶冗长，因此我们来做些清理。auto再次成了救星：
auto processAnnotation = ^(PSPDFAnnotation *annotation,NSUInteger objectID) {
? ? // code
};
let
Swift的优点之一在于：在声明变量时，let是使用最多也最方便的办法，会自动产生const。同时在C语言中也有const，只不过非常丑陋：
NSString *const password = @"test123";
有了auto，可以写成可读性更高的样子：
const auto password = @"test123";
甚至可以更疯狂——使用一个宏：
#define let auto const
let password = @"test123";
vector
在Swift中，我们可以将任何数据类型放在数组中：
let anglePoints = [CGPoint(x: 0,y: 0),CGPoint(x: 32,y: 32),y: 0)]
在Objective-C中，NSArray只能包含对象，不但更为复杂，同时由于封装的问题，对于基本类型的处理速度也更慢。当然，我们可以使用C数组，但会使得添加移除元素或另存数组之类的通用操作更为复杂，可能需要手动执行内存管理与调用malloc()。有了Objective-C++，我们可以简单地使用std::vector：
auto points = std::vector<CGPoint>{{0,0},{.x=32,.y=32},{32,0}};
无论显式struct字段命名，还是较短的隐式版本{0,0}都是可用的，由于vector<CGPoint>已知想要的数据类型，无需再编写(CGPoint)转换。此外对C++容器const之后，它们也会自动成为不可变量。
vector <-> NSArray
有时候会出现需要将vector转化为NSArray的情况，反过来也是一样。这种操作非常简单，但如果使用helper会更好。
template <typename T>
static inline NSArray *PSPDFArrayWithVector(const std::vector<T> &vector,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? id(^block)(const T &value)) {
? ? NSMutableArray *result = [NSMutableArray arrayWithCapacity:vector.size()];
? ? for (const T &value : vector) {
? ? ? ? [result addObject:block(value)];
? ? }
? ? return result;
}
template <typename T>
static inline std::vector<T> PSPDFVectorWithElements(id<NSFastEnumeration> array,
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?T(^block)(id value)) {
? ? std::vector<T> result;
? ? for (id value in array) {
? ? ? ? result.push_back(block(value));
? ? }
? ? return result;
}
运算符重载
大家是否有时候需要计算CGRect、CGSize或Core Graphics的其他几何类型呢？它们都是struct，虽然好处很多，但计算时非常烦人，这里再次出现了冗余代码：
const CGSize zoomSize = CGSizeMake(self.bounds.size.width/zoomScale,self.bounds.size.height/zoomScale);
在Swift中，定义运算符非常简单，从而使得这些操作也很简单，但在Objective-C++中我们也能这样做：
CGSize operator/(const CGSize &lhs,CGFloat f) {
? ? return (CGSize){lhs.width / f,lhs.height / f};
}
const CGSize zoomSize = self.bounds.size / zoomScale;
锁定（Locks）
在构建线程安全API时，需要锁定。在标准Objective-C中，可以像下面这样做：
@interface PSPDFDocumentParser () {
? ? NSLock *_parserLock;
}
@end
@implementation PSPDFDocumentParser
- (instancetype)initWithDocumentProvider:(PSPDFDocumentProvider *)documentProvider {
? ? if ((self = [super init])) {
? ? ? ? _parserLock = [NSLock new];
? ? }
? ? return self;
}
- (void)parse {
? ? [_parserLock lock];
? ? // Do stuff that needs locking
? ? [_parserLock unlock];
}
@end
代码很多，但只描述了一个代码应当执行的状态。在Objective-C++中，我们可以采用更简单的办法：
@interface PSPDFDocumentParser () {
? ? std::mutex _parserLock;
}
@end
@implementation PSPDFDocumentParser
- (void)parse {
? ? std::lock_guard<std::mutex> parserGuard(_parserLock);
? ? // Do stuff that needs locking
}
@end
在超出范围后，C++会自动锁定，在C++中，到处都是资源分配即初始化（RAII）模式，它也确实很好用，允许我们通过返回语句来执行需要内联锁定的操作，因为锁定只会在返回后自动解锁。
如果我们只需要锁定某个method的很小一部分，就可以简单地创建一个较小的范围来执行：
- (void)parse {
? ? // Do stuff without locking
? ? {
? ? ? ? std::lock_guard<std::mutex> parserGuard(_parserLock);
? ? ? ? // Do stuff that needs locking
? ? }
? ? // Do stuff without locking
}
如果需要递归锁，可以使用std::recursive_mutex来代替std::mutex。
可选方案：有一个简单的纯Objective-C解决方案，生成一个method，在锁定时执行一个块参数，比如[NSManagedObjectContext performBlock:]。
模板
有时候模板在避免重复代码方面非常有效，试想一下负责比较类似CGFloat或NSInteger的helper，我们随时可以将其封装并调用compare:，但开销很大。更好的办法是使用模板函数：
template <typename T>
inline NSComparisonResult PSPDFCompare(const T value1,const T value2) {
? ? if (value1 < value2) return (NSComparisonResult)NSOrderedAscending;
? ? else if (value1 > value2) return (NSComparisonResult)NSOrderedDescending;
? ? else return (NSComparisonResult)NSOrderedSame;
}
另一个很有用的helper是条件转换——查看某个类是否是正确的类型。
template<typename T>
static inline T *PSPDFDynamicCast(__unsafe_unretained id obj) {
? ? if ([obj isKindOfClass:[T class]]) {
? ? ? ? return obj;
? ? }
? ? return nil;
}
// Usage:
auto objectOrNil = PSPDFDynamicCast<PSPDFNavigationController>(self.navigationController);
在if中的变量声明
在Swift中，典型用法就是在if-else块区中声明变量：
if let nav = controller.navigationController {
? ? nav.pushViewController(myViewController,animated: true)
} else {
? ? //show an alert or something else
}
在Objective-C++也可以采用类似的做法：
if (const auto nav = controller.navigationController) {
? ? //...
}
在标准的模板库中有很多有用的算法，这里不列举代码片段，请参考Sean Parent的演讲《C++ Seasoning》，对拓展思维很有好处。
这些简单的调整有什么缺点呢？我们不想说谎——缺点确实有一些，但我们认为到目前为止使用它们的优势更大。
编译时间
将文件扩展名从.m修改为.mm之后，clang将开始从C++的角度评估文件，而在自动转换方面C++更为严格。因此有时在使用中会收到一些警告，特别当代码中包含类似MAX()这样的宏时。在std::max()的情况下，可以通过显式转换或者使用C++函数的替代来解决这些问题。如果出现问题，或者有时Objective-C在类型上太松懈，就必须自行确定该如何处理。
编译.mm文件比标准的.m文件花费的时间更长一些，不过凭我们的经验来看，这点代价是值得的。如果你在使用一个大型代码库的话，额外时间累积起来可能会很多，但使用一些额外的编译缓存能够抵消很多消耗掉的时间。大量使用模板或者用到模板的库会产生更大的影响。
工具
另一个风险在于：很多人广泛使用Objective-C++，因此很可能会遇到编译错误或边缘情况。目前我们只遇到过一个Clang Analyzer崩溃的问题，不过在纯Objective-C代码中我们也曾设法重现过这个问题。
在header中避免使用C++
如果非要添加的话，将它或者放在单独的.hpp header中，或者放在#if __cplusplus后面；否则很快你就必须将整个项目转换为.mm格式，而且header对Swift来说不可访问。
意外副本
C++喜欢复制内容，看看这段代码：
@property (nonatomic) std::vector<int> values;
// later on
self.values.emplace_back(5);
这段代码没有任何作用，属性会返回一个修改后的向量副本，调用后自毁。有很多办法来解决这个问题，使用共享指针就是办法之一：
@property (nonatomic) std::shared_ptr<std::vector<int>> values;
// later on
self.values.get().emplace_back(5);
C++11加入了unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr，它们在很多方面与ARC类似，只是速度更快也更有确定性，因为其中没有自动释放池。共享指针很好用，在大多情况下调用new或者delete命令属于糟糕的设计，可以使用智能指针来替代。
我们使用了大量并非人尽皆知的Objective-C功能，还有大量可用的辅助函数让代码更具有可读性，尤其是在处理集合时。
NS_NOESCAPE
在Swift中，@noescape声明允许编译器在block内优化代码。尽管我们没有NS_NOESCAPE，也可以使用下面的办法：
// Equivalent to Swift's @noescape
#define PSPDF_NOESCAPE __attribute__((noescape))
当然我们提交了rdar://25737301，另有一个Swift proposal建议将其添加到Objective-C中，希望很快能看到这样的变化。
点语法
这是一个有争议的话题，我们在任何没有负面作用的方法中使用点语法——即便没有声明为属性：
// Typical
[UIApplication sharedApplication].keyWindow
// Shorter
UIApplication.sharedApplication.keyWindow
在iOS 7的SDK中，苹果将很多应当是属性的方法都转换成了属性。功能上并无区别，只是现在能更好地执行自动补全了。这里的缺点在于，Xcode无法自动补全点语法调用的方法。
map,filter,flatMap
类似NSArray和NSSet这样的数据结构缺少高阶函数。一些有用的方法长度夸张，使用起来也很不方便。
看下这段从页面访问中收集选择注释的代码：
- (NSArray<PSPDFAnnotation *> *)selectedAnnotations {
? ? NSMutableArray<PSPDFAnnotation *> *selectedAnnotations = [NSMutableArray array];
? ? for (PSPDFPageView *visiblePageView in self.visiblePageViews) {
? ? ? ? if (visiblePageView.selectedAnnotations.count > 0) {
? ? ? ? ? ? [selectedAnnotations addObjectsFromArray:visiblePageView.selectedAnnotations];
? ? ? ? }
? ? }
? ? return [selectedAnnotations copy];
}
使用我们的flatMap助手来编辑相同的代码：
- (NSArray<PSPDFAnnotation *> *)selectedAnnotations {
? ? return [self.visiblePageViews pspdf_flatMap:^NSArray<PSPDFAnnotation *> *(PSPDFPageView *pageView) {
? ? ? ? return pageView.selectedAnnotations;
? ? }];
}
整个helper非常简单，还有不同的变体可以返回一个进行更好链接的block，我们选择了更为Objective-C风格的API，在数组为空的情况下不会崩溃：
- (NSArray *(^)(NSArray * _Nullable (^)(__kindof id obj)))pspdf_flatMapBlock {
? ? return ^(NSArray *(^block)(id obj)) {
? ? ? ? NSMutableArray *result = [NSMutableArray new];
? ? ? ? for (id obj in self) {
? ? ? ? ? ? NSArray * _Nullable array = block(obj);
? ? ? ? ? ? [result pspdf_addObjectsFromArray:array];
? ? ? ? }
? ? ? ? return [result copy];
? ? };
}
- (NSArray *)pspdf_flatMap:(PSPDF_NOESCAPE NSArray * _Nullable (^)(__kindof id obj))block {
? ? return self.pspdf_flatMapBlock(block);
}
我们有类似的方法可用于filter或map，以及一系列类似-[NSArray pspdf_mutatedArrayUsingBlock:]的helper可封装大量每个人都写了数百次的样板代码。尽管我们的helper目前还没有开源，但有不少有用的开源项目。BlocksKit在上述实现方面表现十分优秀。
PSPDFKit中，我们平时会使用本文中提到的方法，并且确信这些方法不但会使我们的代码可读性更高，同时也增加了代码库的安全性，另外，由于无需再重复编写相同的样板代码（在Objective-C开发中太过常见的一些代码），其中的很多方法也加快了开发速度。有很多其他的应用与框架也使用Objective-C++，Realm Cocoa、Paper by FiftyThree、RxPromise、Dropbox Djinni、Facebook的ComponentKit还有Pop——甚至很多苹果的框架，比如Core Graphics、WebKit/WKWebView甚至Objective-C runtime都有运用到Objective-C++。
原文： Swifty Objective-C?
作者： Peter Steinberger / Michael Ochs / Matej Bukovinski?
译者： 孙薇?
审校： 唐小引（@唐门教主），欢迎技术投稿、约稿，给文章纠错，请发送邮件tangxy#csdn.net（请将#更换为@）。
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