混合使用C++和Objective-C

Question

我使用C++作为应用程序的框架，使用Objective-C来制作GUI，这很好。

但是当涉及将这些代码混合在Objective-C++ (.mm文件)中时，我有一些问题：

1. 我是否可以将STL容器与Objective-C或Cocos2D对象混合使用？

例如，在Objective-C头文件中，我能做以下操作吗？

#include <vector>
#include <boost\shared_ptr.hpp>
@interface MyClass : NSObject {
  std::vector<boost::shared_ptr<CCSprite> > m_spriteList;
}

然后在 .mm 文件中，我想要执行

CCSprite* newSprite = [/* cocos2d stuff here... */];
m_spriteList.push_back(newSprite);

上面的代码有效吗？在C++中肯定有效，但是当混合使用C++、Objective-C和Cocos2D时我不确定。

2. 在Objective-C中使用C++智能指针对象进行内存管理？

当我尝试在Objective-C中使用C++代码时，我想将一个C++对象声明为Objective-C头文件中的成员变量。

假设我有一个在test.h头文件中声明的C++类：

Test{
};

在 Objective-C 的头文件中，我想要做...

#include "test.h"
#incude <boost/scoped_ptr.hpp>

#include <vector>
@interface MyClass : NSObject {
   Test* m_testObjectPtr; // (1)
   boost::scoped_ptr<Test>  m_testOjbSmartPtr; // (2)
}

在上述代码中，(2) 可以使用吗？我能在 Objective-C 中像在 C++ 代码中那样使用智能指针吗？我可以假设 MyClass 对象被销毁时 Test 类的析构函数会被调用吗？

或者，如果 (2) 在 Objective-C++ 中不可用，那么 (1) 可以使用吗？我需要在 dealloc 中手动调用 delete m_testObjectPtr 吗？

- RoundPi

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请使用正斜杠/而不是反斜杠\来分隔路径：#include <boost/shared_ptr.hpp>。 - kennytm

是的，谢谢。那个问题上周让我头疼了 :) 抱歉上面的代码是手动在StackOver中编写的，没有经过编译器测试... - RoundPi

Answer 1

智能指针只能用于C++类。如果您在Objective-C类上使用它们，你将会得到编译错误或者崩溃。
您也可以使用带有指向Objective-C类的指针的容器，如下所示：

std::vector<CCSprite *> spriteList;

确保在插入到列表时保留它们，并在移除它们时释放它们。
在这两种情况下，您可以自己制作一个智能指针，像需要的那样在构造函数/析构函数/复制中调用retain和release，然后不必担心retain和release。
此外，当对象被释放时，成员C++对象的析构函数将自动调用。
一个Objective-C封装器的例子如下：

template<typename T>
struct shared_objc_object
{
    T *Object;
    shared_objc_object : Object(nil) { }
    shared_objc_object(T *Object) : Object([Object retain]) { }
    shared_objc_object(shared_objc_object &other) :
        Object([other.Object retain]) { }
    ~shared_objc_object() { [Object release]; }
    shared_objc_object &operator =(shared_objc_object &other)
    {
        [Object release];
        Object = [other.Object retain];
    }
}

您可以使用

std::vector<shared_objc_object<CCSprite *>> spriteList;
spriteList.push_back(some_sprite);

而且不需要关注保留/释放

- Daniel

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Dani，感谢您的快速回复。您说的插入时调用retain是什么意思？您是指类似于spriteList.push_back([newSprite retain]);这样的操作吗？ - RoundPi

Dani，你能回复一下我关于保留（retain）的评论吗？ - RoundPi

@Gob00st：是的，无论是从向量中删除还是向量销毁时，都要执行[newSprite release]。 - Daniel

Answer 2

有一些问题需要注意。当将C++类作为Objective-C++对象的成员时，它们不享有与您可能习惯的相同的基于范围的生命周期。在alloc/init时，构造函数不会被调用，在release时，析构函数也不会被调用，除非您仔细使用in place new/delete或保留指针并明确使用new/delete进行管理。

此外，如果Objective-C++头文件需要与Objective-C文件共享，则不能使用任何C++结构。通过使用pimpl模式隐藏所有C++成员可以缓解这两个问题。

我能在Objective-C或Cocos2D对象中混合使用STL容器吗？

可以，因为Objective-C对象只是指向结构体的指针，所以您可以轻松地将它们存储在STL容器中，甚至可以前置声明该类型并将其传递到纯C++代码中。（请注意，C++代码实际上无法对指针执行太多操作，除非使用棘手而脆弱的代码，但您始终可以稍后将指针传回Objective-C代码以完成有用的工作。）

如何在Objective-C中使用C++智能指针对象进行内存管理？

您可以使用智能指针来管理Objective-C对象的生命周期，但需要注意它们不会调用delete（大多数C++智能指针的默认行为）。使用C++11或boost的shared_ptr，您可以提供自定义删除器；尽管现在您有两个引用计数系统。您可以改用boost::intrusive_ptr以跳过该额外开销并直接使用Objective-C的引用计数。

- Marc

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现在你有两个引用计数系统，你是不是指Objective-C在iOS 5中的一个引用计数，以及另一个来自智能指针？另外，请问能否提供一个简单的示例来说明boost :: intrusive_ptr和objective-c指针的使用？ - RoundPi

@Gob00st - 是的，NSObject和shared_ptr都实现了引用计数，因此如果您可以利用内置的Objective-C引用计数，使用shared_ptr有点浪费，尽管它仍然可能比intrusive_ptr更容易。至于intrusive_ptr，我稍后会尝试编写一个完整的示例，但是boost的网站可能会帮助您入门（尽管intrusive_ptr的文档相当缺乏...）。 - Marc