object-c的Categories

Categories允許使用者為某個類添加新的方法（不能添加新的資料成員），而不用繼承的方式來實現。並且，即使沒有某個類的實現源碼，仍然可以這樣做。執行個體如下：
一.  例1：在不用Fraction源碼的情況下，為Fraction添加幾個數學（math）方法。 
1. 代碼： 
    需要把之前編譯好的Fraction.o和Fraction.h放到和下面檔案的同一個目錄下，例如，這裡是FractionMath目錄。 
   //1. FractionMath.h
#import "Fraction.h"

@interface Fraction (Math)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f;
-(Fraction*) mul: (Fraction*) f;
-(Fraction*) div: (Fraction*) f;
-(Fraction*) sub: (Fraction*) f;
@end
    //2. FractionMath.m
#import "FractionMath.h"

@implementation Fraction (Math)
-(Fraction*) add: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] +
                                                denominator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];
}

-(Fraction*) mul: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];

}

-(Fraction*) div: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator]
                             denominator: denominator * [f numerator]];
}

-(Fraction*) sub: (Fraction*) f {
    return [[Fraction alloc] initWithNumerator: numerator * [f denominator] -
                                                denominator * [f numerator]
                             denominator: denominator * [f denominator]];
}
@end

//3. main.m
#import <stdio.h>
#import "Fraction.h"
#import "FractionMath.h"

int main( int argc, const char *argv[] ) {
    // create a new instance
    Fraction *frac1 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 1 denominator: 3];
    Fraction *frac2 = [[Fraction alloc] initWithNumerator: 2 denominator: 5];
    Fraction *frac3 = [frac1 mul: frac2];

    // print it
    [frac1 print];
    printf( " * " );
    [frac2 print];
    printf( " = " );
    [frac3 print];
    printf( "\n" );

    // free memory
    [frac1 release];
    [frac2 release];
    [frac3 release];

    return 0;
}

2. 編譯運行：
gcc -fconstant-string-class=NSConstantString -c main.m -I /GNUstep/System/Library/Headers
gcc -c FractionMath.m -I /GNUstep/System/Library/Headers
gcc main.o Fraction.o FractionMath.o -o main -L /GNUstep/System/Library/Libraries/ -lobjc -lgnustep-base

$ ./main.exe
1/3 * 2/5 = 2/15

3.說明：
  （1） 必須將 Fraction.o和Fraction.h放在代碼的同一個目錄下，這才能引用到,否則，在連結的時候就找不到Fraction類。 

二. 例2:      在C++(或Java)那樣，對類的方法可以用private/protected/public來限制類方法的訪問防屬性；然而，在object-c中，卻沒有這樣的規定（有的只是對成員變數的限制），  現在，可以用 categories 來實現這樣的功能。執行個體如下：

    1. 代碼：
    //1.  ClassA.h
#import <Foundation/NSObject.h>

@interface ClassA: NSObject 

-(void) print;
@end 

//2. ClassA.m
#import "ClassA.h"

@implementation ClassA

//在.h中有聲明，這是個public方法
-(void) print {
    printf( "this is a public method\n");
}
@end

// private 方法
@interface MyClass (Private)
-(void) privateMethod;
@end

@implementation MyClass (Private)
-(void) privateMethod {
    printf( "this is a private method\n" );
}
@end

//3. main.m
#import <stdio.h>
#import "ClassA.h"

int main( int argc, const char *argv[] ) {
    // create a new instance
    ClassA *a = [[ClassA alloc] init];

    [a print];
    printf( "\n" );
    
    //下面這個函數會編譯出錯，因為這個函數是在.m中聲明的，不能被外部存取，這就間接實現了private功能。
    //[a privateMethod];
    return 0;
}

二. 編譯運行(略) 
三. 說明：
    （1） 在.h中聲明的print函數可以認為是public的; 
    （2） 在.m中用 "@interface MyClass (Private)"方式聲明的，不能被外部存取，所以，間接的實現了private功能。
    （3） 當然，可以把"private"改為其它的單詞，例如"aaaaaaa",都是可以的;

    （4） 對比例一，關鍵的區別是這個聲明是在.h中聲明的，還是在.m中聲明的，如果是前者，那麼，在外部就可以訪問，本來的目就是為類擴充函數，正如例1一樣;  如果在.m中聲明，那麼，外部就訪問不到了。

    （5） 從另一個角度理解，在訪問一個類的時候，需要import .h標頭檔的，如果在.h檔案中沒有相應函數的聲明，那麼，就會出現編譯錯誤了，這也很容易理解。