疯狂iOS讲义（基础篇）

作者简介

本书基于《疯狂iOS讲义（上）》第2版升级而来，已真正升级成Swift、Objective-C双语讲解。本书所有案例（除前面介绍Objective-C语法部分之外）全部都提供Swift、Objective-C两种语言的版本。本书以最新的iOS 9.2、Xcode 7.2为平台，全面介绍了iOS应用开发的基础知识。书中每个案例、每个截图都全面升级到iOS 9.2。本书全面、细致地介绍了Objective-C的面向对象语法、Foundation框架的核心类库用法、文件 IO体系等，详细讲解了iOS应用开发的基本理论，以及iOS应用的MVC设计和事件处理编程，重点介绍了iOS界面编程、iOS应用的生命周期、Quartz 2D绘图、坐标变换、Core Image滤镜等内容，掌握这些基础内容之后，即可开发出基础的iOS App应用和简单的iOS游戏。本书最后介绍了一个疯狂连连看的实例。

本书详细介绍了iOS 9新增的UIAlertController、UIStackView控件，其中UIStackView正是为了自适应不同尺寸屏幕而设计的控件，可用于取代早期iOS开发中的约束（约束实在是太难以管理了）。本书还重点介绍了Xcode 7提供的Storyboard Reference，通过使用Storyboard Reference，可以对大型iOS App的界面设计进行分解、重构，从而保证项目具有更好的可维护性。

本书从“项目驱动”的角度来讲授理论，全书一共包括近百个实例，这些示范性的实例既可帮助读者更好地理解各知识点在实际开发中的应用，也可供读者在实际开发时作为参考，拿来就用。如果读者在阅读本书时遇到了技术问题，可以登录疯狂Java联盟（http://www.crazyit.org）发帖，笔者将会及时予以解答。

本书为所有打算深入掌握iOS编程的读者而编写，适合各种层次的iOS学习者和开发者阅读，也适合作为大学教育、培训机构的iOS教材。但如果只是想简单涉猎iOS应用开发，则本书过于庞大，不适合阅读。

书籍目录

第1章　iOS应用与开发环境
1

1.1  iOS简介及其开发语言
2

1.1.1  Swift简介
2

1.1.2　Objective-C简介
2

1.1.3　iOS简介
3

1.2　搭建iOS开发环境
4

1.2.1　下载并安装Xcode和SDK
4

1.3　第一个Objective-C程序
7

1.3.1　使用文本编辑器开发Objective-C程序
7

1.3.2  使用Xcode工具开发Objective-C程序
9

1.4  熟悉Xcode
11

1.4.1  创建iOS项目
11

1.4.2  熟悉导航面板
13

1.4.3  熟悉检查器面板
16

1.4.4  熟悉库面板
17

1.4.5  使用Xcode的帮助系统
19

1.5  本章小结
21

第2章　数据类型和运算符
22

2.1  注释
23

2.2  标识符和变量
24

2.2.1  分隔符
24

2.2.2  标识符规则
26

2.2.3  Objective-C关键字
26

2.3  数据类型分类
26

2.4  基本数据类型
27

2.4.1  整型
27

2.4.2  NSLog输出函数及格式字符
28

2.4.3  字符型
30

2.4.4  浮点型
31

2.4.5  枚举型
32

2.4.6  BOOL类型
34

2.5  类型转换
35

2.5.1  自动类型转换
36

2.5.2  强制类型转换
37

2.5.3  表达式类型的自动提升
37

2.6  运算符
38

2.6.1  算术运算符
38

2.6.2  赋值运算符
41

2.6.3  位运算符
41

2.6.4  扩展后的赋值运算符
43

2.6.5  比较运算符
44

2.6.6  逻辑运算符
45

2.6.7  逗号运算符
45

2.6.8  三目运算符
46

2.6.9  运算符的结合性和优先级
47

2.7  本章小结
48

第3章　流程控制与数组
49

3.1  顺序结构
50

3.2  分支结构
50

3.2.1  if条件语句
50

3.2.2  switch分支语句
54

3.3  循环结构
56

3.3.1  while循环语句
56

3.3.2  do while循环语句
58

3.3.3  for循环
59

3.3.4  嵌套循环
62

3.4  控制循环结构
63

3.4.1  使用break结束循环
63

3.4.2  使用continue结束本次循环
64

3.4.3  使用return结束函数
64

3.5  goto语句
65

3.6  数组
67

3.6.1  定义数组
67

3.6.2  数组的显式初始化
68

3.6.3  使用数组
69

3.6.4  多维数组
70

3.6.5  多维数组的初始化
71

3.6.6  字符数组、字符串与结束标志
77

3.6.7  输出字符串和字符串函数
78

3.6.8  数组的应用举例
80

3.7  本章小结
81

第4章　C语言特性
82

4.1  函数
83

4.1.1  定义函数
83

4.1.2  函数声明
86

4.1.3  函数的参数传递机制
87

4.1.4  递归函数
91

4.1.5  数组作为函数参数
92

4.1.6  内部函数与外部函数
96

4.2  局部变量与全局变量
98

4.2.1  局部变量
98

4.2.2  全局变量
99

4.2.3  外部全局变量与内部全局变量
101

4.2.4  动态存储与静态存储
102

4.3  预处理
105

4.3.1  使用#define、#undef执行宏定义
105

4.3.2  带参数的宏定义
107

4.3.3  使用#ifdef、#ifndef、#else、#endif执行条件编译
108

4.3.4  使用#if、#elif、#else、#endif执行条件编译
110

4.3.5  #include与#import
111

4.4  指针
112

4.4.1  指针的概念
112

4.4.2  指针变量及其基本用法
113

4.4.3  指针变量作为函数参数
115

4.5  指针与数组
117

4.5.1  指向数组的指针变量
117

4.5.2  指针运算
118

4.5.3  数组变量作为函数参数
120

4.5.4  指向多维数组的指针变量
122

4.6  字符串与指针
124

4.6.1  使用字符指针表示字符串
125

4.6.2  字符指针作为函数参数
125

4.7  函数与指针
127

4.7.1  用函数指针变量调用函数
127

4.7.2  用函数指针变量作为函数参数
128

4.7.3  返回指针的函数
129

4.8  指针数组和指向指针变量的指针
131

4.8.1  指针数组与main()函数形参
131

4.8.2  指向指针变量的指针
134

4.9  结构体
134

4.9.1  定义结构体
134

4.9.2  typedef语句
136

4.9.3  初始化结构体变量
138

4.9.4  结构体数组
139

4.10  块
140

4.10.1  块的基本语法
140

4.10.2  块与局部变量
141

4.10.3  直接使用块作为参数
142

4.10.4  使用typedef定义块类型
143

4.11  本章小结
144

第5章　面向对象（上）
145

5.1  类和对象
146

5.1.1  定义类
146

5.1.2  对象的产生和使用
150

5.1.3  对象和指针
152

5.1.4  self关键字
154

5.1.5  id类型
157

5.2  方法详解
158

5.2.1  方法的所属性
158

5.2.2  形参个数可变的方法
159

5.3  成员变量
160

5.3.1  成员变量及其运行机制
160

5.3.2  模拟类变量
163

5.3.3  单例（Singleton）模式
164

5.4  隐藏和封装
165

5.4.1  理解封装
165

5.4.2  使用访问控制符
165

5.4.3  理解@package访问控制符
169

5.4.4  合成存取方法
170

5.4.5  使用点语法访问属性
176

5.5  键值编码（KVC）与键值监听（KVO）
176

5.5.1  简单的KVC
177

5.5.2  处理不存在的key
179

5.5.3  处理nil值
181

5.5.4  key路径
182

5.5.5  键值监听（KVO）
184

5.6  对象初始化
187

5.6.1  为对象分配空间
187

5.6.2  初始化方法与对象初始化
187

5.6.3  便利的初始化方法
189

5.7  类的继承
191

5.7.1  继承的特点
191

5.7.2  重写父类的方法
193

5.7.3  super关键字
194

5.8  多态
197

5.8.1  多态性
197

5.8.2  指针变量的强制类型转换
200

5.8.3  判断指针变量的实际类型
201

5.9  本章小结
202

第6章　面向对象（下）
203

6.1  Objective-C的包装类
204

6.1.1  它们不是包装类
204

6.1.2  NSValue和NSNumber
205

6.2  处理对象
206

6.2.1  打印对象和description方法
206

6.2.2  ==和isEqual:方法
208

6.3  类别与扩展
212

6.3.1  类别（category）
213

6.3.2  利用类别对类进行模块化设计
215

6.3.3  使用类别来调用私有方法
215

6.3.4  扩展（extension）
217

6.4  协议（protocol）与委托
219

6.4.1  规范、协议与接口
219

6.4.2  使用类别实现非正式协议
220

6.4.3  正式协议的定义
221

6.4.4  遵守（实现）协议
222

6.4.5  协议与委托（delegate）
225

6.5  使用@try处理异常
228

6.5.1  使用@try...@catch...@finally捕获异常
229

6.5.2  访问异常信息
231

6.5.3  使用@finally回收资源
232

6.5.4  抛出异常与自定义异常类
233

6.6  Objective-C反射机制
235

6.6.1  获得Class
235

6.6.2  检查继承关系
236

6.6.3  动态调用方法
237

6.7  手动内存管理
241

6.7.1  对象的引用计数
242

6.7.2  对象所属权
245

6.7.3  方法中的保留和释放
247

6.7.4  使用自动释放池
248

6.7.5  自动释放池的销毁时机与工作过程
250

6.7.6  临时对象与事件循环中的自动释放池
251

6.7.7  手动内存管理的规则总结
252

6.8  自动引用计数
253

6.8.1  自动引用计数概述
253

6.8.2  @autoreleasepool块
254

6.8.3  使用弱引用解决强引用循环
255

6.9  本章小结
258

第7章　Foundation框架详解
259

7.1  字符串（NSString与NSMutableString）
260

7.1.1  创建字符串
260

7.1.2  NSString的常用功能
261

7.1.3  可变字符串（NSMutableString）
262

7.2  日期与时间
263

7.2.1  日期与时间（NSDate）
264

7.2.2  日期格式器（NSDateFormatter）
265

7.2.3  日历（NSCalendar）与日期组件（NSDateComponents）
267

7.2.4  定时器（NSTimer）
268

7.3  对象复制
270

7.3.1  copy与mutableCopy方法
270

7.3.2  NSCopying与NSMutableCopying协议
271

7.3.3  浅复制与深复制
274

7.3.4  setter方法的复制选项
276

7.4  Objective-C集合概述
277

7.5  数组（NSArray与NSMutableArray）
278

7.5.1  NSArray的功能与用法
278

7.5.2  对集合元素整体调用方法
282

7.5.3  对NSArray进行排序
284

7.5.4  使用枚举器遍历NSArray集合元素
285

7.5.5  快速枚举（for-in）
286

7.5.6  可变数组（NSMutableArray）
287

7.5.7  NSArray的KVC与KVO
289

7.6  集合（NSSet与NSMutableSet）
290

7.6.1  NSSet的功能与用法
290

7.6.2  NSSet判断集合元素重复的标准
293

7.6.3  NSMutableSet的功能与用法
295

7.6.4  NSCountedSet的功能与用法
297

7.7  有序集合（NSOrderedSet与NSMutableOrderedSet）
298

7.8  字典（NSDictionary与NSMutableDictionary）
299

7.8.1  NSDictionary的功能与用法
300

7.8.2  对NSDictionary的key排序
303

7.8.3  对NSDictionary的key进行过滤
305

7.8.4  使用自定义类作为NSDictionary的key
306

7.8.5  NSMutableDictionary的功能与用法
307

7.9  谓词
308

7.9.1  定义谓词
308

7.9.2  使用谓词过滤集合
310

7.9.3  在谓词中使用占位符参数
311

7.9.4  谓词表达式语法
313

7.10  本章小结
315

第8章　文件I/O
316

8.1  使用NSData与NSMutableData
317

8.2  使用NSFileManager管理文件和目录
318

8.2.1  访问文件属性和内容
319

8.2.2  创建、删除、移动、复制
320

8.2.3  查看目录包含的内容
321

8.3  使用NSPathUtilities.h管理路径
322

8.4  使用NSProcessInfo获取进程信息
324

8.5  使用NSFileHandle处理文件IO
326

8.6  使用NSURL读取网络资源
328

8.7  使用NSBundle处理项目相关资源
329

8.8  对象归档
330

8.8.1  使用NSKeyedArchiver归档
330

8.8.2  实现NSCoding协议
332

8.8.3  使用NSData完成自定义归档
335

8.8.4  使用归档实现深复制
337

8.9  本章小结
338

第9章　iOS应用开发入门
339

9.1  从iOS项目开始
340

9.1.1  iOS项目包含的文件
340

9.1.2  Interface Builder简介
341

9.1.3  添加控件
343

9.1.4  修改控件属性
344

9.1.5  UIView支持的属性
346

9.1.6  UILabel支持的属性
348

9.2  MVC
350

9.2.1  程序入口和应用程序代理
350

9.2.2  理解iOS的MVC
354

9.2.3  掌握UIViewController控制器
355

9.3  事件机制
357

9.3.1  程序获取控件的两种方式
357

9.3.2  事件处理的三种方式
363

9.4  代码控制UI界面
370

9.4.1  不使用界面设计文件开发UI界面
370

实例：无界面设计文件开发iOS应用
370

9.4.2  使用代码创建UI界面
373

实例：动态添加、删除标签
373

9.4.3  自定义UI控件
376

实例：跟随手指运动的小球
376

9.5  美化iOS应用
379

9.5.1  定制iOS应用图标
379

9.5.2  定制iOS应用的启动画面
380

9.6  本章小结
382

第10章　iOS界面编程之基础控件
383

10.1  UI控件概述
384

10.1.1  活动、静态和被动控件
384

10.1.2  UIControl基类介绍
384

10.2  按钮（UIButton）
385

实例：丰富多彩的按钮
388

10.3  文本框控件（UITextField）
391

实例：用户登录界面
393

10.3.1  完成输入后关闭键盘
395

10.3.2  触碰背景关闭键盘
396

10.4  多行文本控件（UITextView）
397

10.4.1  UIScrollView支持的属性
398

10.4.2  使用委托对象处理UITextView事件
400

实例1：通过导航按钮关闭虚拟键盘
400

实例2：通过自定义键盘附件关闭虚拟键盘
403

10.4.3  自定义选择内容后的菜单
405

10.5  开关按钮（UISwitch）
407

实例：使用开关控制“手电筒”
408

10.6  分段控件（UISegmentedControl）
409

实例：通过分段控件控制背景颜色
410

10.7  图像控件（UIImageView）
411

实例1：图片浏览器
412

实例2：“幻灯片”播放器
415

10.8  进度条
416

10.8.1  UIProgressView
416

实例：定制进度条
418

10.8.2  UIActivityIndicatorView
420

10.9  拖动条（UISlider）
422

实例：通过拖动滑块改变图片透明度
423

10.10  iOS 9的警告框（UIAlertController）
424

10.10.1  弹出式警告框
425

10.10.2  带输入框的警告框
427

10.11  日期选择器（UIDatePicker）
429

10.12  选择器（UIPickerView）
431

10.12.1  单列选择器
432

10.12.2  多列选择器
435

10.12.3  相互依赖的多列选择器
436

10.12.4  自定义选择器视图
438

实例：“老虎机”游戏
439

10.13  iOS 8新增的UIVisualEffectView
442

10.14  微调器（UIStepper）
445

10.15  网页控件（UIWebView）
448

实例：迷你浏览器
450

10.16  工具条（UIToolBar）
453

实例：自定义工具条控件
455

10.17  本章小结
457

第11章　高级控件与特殊视图控制器
458

11.1  iOS 9新增的UIStackView
459

实例：嵌套UIStackView实现复杂界面
464

11.2  表格（UITableView）与表格控制器（UITableViewController）
466

11.2.1  简单表格
469

11.2.2  处理单元格的选中
473

实例：编辑选中行
473

11.2.3 定制表格行
478

实例1：继承UITableViewCell定制表格行
478

实例2：使用动态单元格原型定制表格行
481

11.2.4  编辑表格
483

11.2.5  多分区表格以及分区索引
488

11.2.6  直接使用UITableViewController
490

11.2.7  静态单元格
492

11.2.8  使用UIRefreshController刷新表格
494

11.3  搜索条（UISearchBar）
496

11.3.1  使用搜索条
498

11.3.2  使用UISearchController
500

11.4  导航条（UINavigationBar）与导航控制器（UINavigationController）
503

11.4.1  使用导航条
503

11.4.2  使用UINavigationController
506

实例：查看、编辑图书信息
508

11.4.3  使用segue导航
513

11.5　segue详解
517

11.5.1　使用segue控制过渡
517

11.5.2  Xcode 7新增的Storyboard Reference
521

11.6　网格（UICollectionView）与网格控制器（UICollectionViewController）
524

11.6.1  UICollectionView的功能与用法
526

11.6.2  使用UICollectionViewDelegate- FlowLayout定制布局
531

实例：单元格大小不同的网格
532

11.6.3  扩展UICollectionViewLayout定制布局
534

实例：环形布局的UICollectionView
535

11.6.4  多分区网格
539

实例：带页眉、页脚的多分区网格
539

11.6.5  直接使用UICollectionViewController
543

11.7  标签条（UITabBar）与标签页控制器（UITabBarController）
547

11.7.1  使用UITabBar
547

11.7.2  使用UITabBarController
548

11.7.3  在Storyboard中使用UITabBarController
552

11.8  页控件（UIPageControl）与页控制器（UIPageViewController）
553

11.8.1  UIPageControl与UIScrollView结合使用
553

11.8.2  使用UIPageViewController
558

11.9  iPad应用开发
562

11.10  本章小结
571

第12章　管理iOS应用的运行
572

12.1  iOS设备尺寸和自动旋转机制
573

12.1.1  配置应用支持的方向
573

12.1.2  指定视图控制器支持的方向
575

12.2  旋转时重构用户界面
576

12.3  自动布局
580

12.3.1  自动布局的添加方式
580

12.3.2  使用自动布局适应不同尺寸的屏幕
585

12.3.3  使用Size Class适应屏幕旋转
589

12.4  iOS应用的生命周期
594

12.4.1  应用程序的状态
594

12.4.2  应用程序启动过程
595

12.4.3  程序入口：main函数
596

12.4.4  响应中断
597

12.4.5  进入后台
599

12.4.6  返回前台运行
600

12.4.7  应用程序中止
601

12.4.8  Main Run Loop
601

12.5  本章小结
602

第13章　图形、图像与动画
603

13.1  使用UIImage和CGImage处理位图
604

13.1.1  显示动画
604

13.1.2  UIImage与CGImage
606

13.2  Quartz 2D绘图
606

13.2.1  Quartz 2D绘图基础：CGContextRef
607

13.2.2  绘制几何图形
610

13.2.3  点线模式
612

13.2.4  绘制文本
616

13.2.5  设置阴影
618

13.2.6  使用路径
619

实例：绘制任意多角星
623

13.2.7  绘制曲线
624

实例：使用曲线绘制多瓣花朵
626

13.2.8  在内存中绘图
627

实例：绘图板
630

13.2.9  绘制位图
635

实例：扩展UIImage的功能
635

13.3  图形变换
640

13.3.1  使用坐标变换
640

13.3.2  坐标变换与路径结合使用
642

实例：雪花飘飘
642

13.3.3  使用矩阵变换
644

13.4  控制叠加模式
647

13.5  处理填充
652

13.5.1  渐变填充
653

13.5.2  模式填充
658

13.6  动画
665

13.6.1  Core Animation动画基础
665

13.6.2  使用CALayer
666

13.6.3  使用CATransition控制过渡动画
669

13.6.4  使用属性动画
674

13.6.5  控制移动路径
679

实例：绕圈游动的小鱼
679

13.7  本章小结
682

第14章　疯狂连连看
683

14.1  游戏简介
684

14.2  开发游戏界面
685

14.2.1  开发界面布局
685

14.2.2  开发游戏界面控件
686

14.2.3  处理方块之间的连接线
692

14.3  游戏的状态数据模型
693

14.3.1  定义数据模型
694

14.3.2  初始化游戏状态数据
694

14.4  加载界面的图片
699

14.5  实现游戏视图控制器
701

14.6  实现游戏逻辑
703

14.6.1  GameService分析与初步实现
703

14.6.2  获取触碰点的方块
704

14.6.3  判断两个方块是否可以相连
706

14.6.4  定义获取通道的工具方法
707

14.6.5  没有转折点的横向连接
709

14.6.6  没有转折点的纵向连接
710

14.6.7  有一个转折点的连接
711

14.6.8  有两个转折点的连接
714

14.6.9  找出最短距离
723

14.7  本章小结
726

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