Какво е необходимо за прилагане на коренния клас на Objective-C?

Просто стигнах до този въпрос, защото имах същия "академичен" въпрос. След като го разгледах малко, открих, че другите отговори на този въпрос не са напълно верни.

Вярно е, че в средата за изпълнение на Apple Objective-C 2.0 трябва да приложите определени методи, за да работи кодът ви. Всъщност има само един метод, който трябва да внедрите: методът на класа initialize.

@interface MyBase 
+ (void)test;
@end
@implementation MyBase
+ (void)initialize {}
+ (void)test {
 // whatever
}
@end

Средата за изпълнение автоматично ще извика initialize, когато за първи път използвате вашия клас (както е обяснено в документацията на Apple). Неизпълнението на този метод е причината за грешката при препращане на съобщението.

Компилирането с clang test.m -Wall -lobjc (или gcc) ще ви позволи да извикате теста на метода на класа без проблем. Да накарате разпределението на обекти да работи е различна история. Най-малкото ще ви трябва isa указател на вашия базов клас, ако използвате променливи на екземпляр. Времето за изпълнение очаква това да е там.

В средата за изпълнение на Apple минималните спецификации се обясняват доста лесно: трябва да приложите всеки метод в протокола NSObject. Вижте тук. Това е абсолютно нетривиално. Може да искате да добавите няколко допълнителни функции като +alloc, за да можете да създадете екземпляр и т.н. Има само два публични основни класа във всички рамки на Apple: NSObject и NSProxy. На практика няма абсолютно никаква причина да се създава root клас. Не съм сигурен, че има някаква документация за този проблем от Apple.

Това, което ще направите на практика, е да наследите от NSObject или NSProxy и да надграждате върху тях. Вашият код ще работи, ако направите следното:

@interface Test : NSObject
+ (void)test;
@end

Както Tilo посочи, това не е така при други изпълнения като GNU runtime.

В моята система (GNUstep на linux + GCC) трябваше да заменя горния метод за разпределение със следния, за да направя примера да работи. Мисля, че това се дължи на по-ново време за изпълнение на obj-c (документация за времето за изпълнение тук: Справочник за изпълнение на Objective-C от библиотеката за разработчици на Mac.

+ alloc
{
  return (id)class_createInstance(self, 0);
}

Горният пример се компилира добре с gcc и GNU-runtime. В Objective-C обикновено всеки клас може да бъде коренен клас, като просто няма супер клас. Ако времето за изпълнение на Apple изисква нещо различно, то е специфично за времето за изпълнение.

Освен това има нещо специфично с коренните класове:

Всички методи на екземпляри също са методи на клас с една и съща реализация (ако не са изрично имплементирани по друг начин). Резултатът от следното приложение:

#import <stdio.h>

@interface Test
+ alloc;
+ (void)test;
- (void)test;
- (void)otherTest;
@end
@implementation Test
+ alloc
{
  return (id)class_create_instance(self);
}

+ (void)test
{
    printf("class test\n");
}

- (void)test
{
    printf("instance test\n");
}

- (void)otherTest
{
    printf("otherTest\n");
}
@end

int main()
{
    id t = [Test alloc];
    [Test test];
    [t test];
    [Test otherTest];
    [t otherTest];
    return  0;
}

би било:

class test
instance test
otherTest
otherTest

Най-трудната част при създаването на нов коренен клас са +alloc и -dealloc, но както се вижда в моя пример, времето за изпълнение (в моя случай GNU-времето за изпълнение) може да направи това. Но не знам дали разпределението на времето за изпълнение е достатъчно добро. Знам, че някои фондации използват собствен механизъм за разпределение, за да скрият референтния брояч от обектната структура. Не знам дали Apple също прави това и дали тяхното време за изпълнение вече се грижи за това.