面试题：Objective-C中类别(Category)和扩展(Extension)在语法定义上有何主要区别

Question

请详细阐述Objective-C中类别（Category）和扩展（Extension）在语法定义方面的主要不同点，并各举一个简单示例说明。

Answer 1

类别（Category）

1. 语法定义：
   • 类别用于在不子类化的情况下，为已有的类添加方法。其语法格式为：

   @interface ClassName (CategoryName)
   // 方法声明
   - (void)categoryMethod;
   @end
   
   @implementation ClassName (CategoryName)
   - (void)categoryMethod {
       // 方法实现
       NSLog(@"This is a category method.");
   }
   @end
   

   • 类别只能添加方法，不能添加实例变量。如果类别中声明的方法与原类中的方法同名，会覆盖原类的方法。
2. 示例：假设已有一个NSString类，我们为其添加一个类别来获取字符串的字符数量（不使用length属性的方式）。

   @interface NSString (CustomCharacterCount)
   - (NSUInteger)customCharacterCount;
   @end
   
   @implementation NSString (CustomCharacterCount)
   - (NSUInteger)customCharacterCount {
       NSUInteger count = 0;
       unichar charBuffer[100];
       [self getCharacters:charBuffer range:NSMakeRange(0, self.length)];
       for (NSUInteger i = 0; i < self.length; i++) {
           if (charBuffer[i] != 0) {
               count++;
           }
       }
       return count;
   }
   @end
   

   使用时：

   NSString *str = @"Hello";
   NSLog(@"Custom character count: %lu", (unsigned long)[str customCharacterCount]);
   

扩展（Extension）

1. 语法定义：
   • 扩展是一种特殊的类别，它没有名字（匿名类别），用于在类的实现文件（.m文件）中为类声明私有方法和添加实例变量（实际上是通过关联对象来模拟添加实例变量）。其语法格式为：

   @interface ClassName ()
   // 私有方法声明
   - (void)privateMethod;
   // 这里不能直接声明实例变量，可通过关联对象模拟
   @end
   
   @implementation ClassName
   - (void)privateMethod {
       // 方法实现
       NSLog(@"This is a private method.");
   }
   @end
   

2. 示例：假设我们有一个Person类，在其实现文件中使用扩展添加一个私有方法。

   // Person.h
   @interface Person : NSObject
   - (void)publicMethod;
   @end
   
   // Person.m
   @interface Person ()
   - (void)privateMethod;
   @end
   
   @implementation Person
   - (void)publicMethod {
       NSLog(@"This is a public method.");
       [self privateMethod];
   }
   - (void)privateMethod {
       NSLog(@"This is a private method.");
   }
   @end
   

   使用时：

   Person *person = [[Person alloc] init];
   [person publicMethod];
   // 不能直接调用 [person privateMethod]; 因为是私有方法
   

主要不同点总结：

• 类别有名字，扩展通常没有名字（匿名）。
• 类别主要用于为现有类添加公开方法，扩展主要用于在类的实现文件中添加私有方法和模拟实例变量。
• 类别可在任何地方定义，扩展一般在类的实现文件中定义。