Things Alike Are Not Things the Same

___

Sept. 20, 2010

Category: Programming
Tags: C++, Objective-C

昨天在 PTT 遇到了一個問題，有人想知道為什麼下面的程式碼：

NSString *aString = @"a";
NSString *bString = @"b";
bString = aString;
NSLog(@"bString = %@", bString);
aString = @"c";
NSLog(@"aString = %@", aString);
NSLog(@"bString = %@", bString);

出來的結果是

bString = a
aString = c
bString = a

主要的問題是，把 bString 的指標指向 aString 的物件後，當修改 aString 指向物件的值時，不是就等於修改 bString 指向物件的值嗎？為什麼感覺 bString = aString 這行只有把 aString 的值傳遞給 bString，而不是改變指向的物件？

事實上這是語言行為的問題。會這樣問，是因為把 Objective-C 中指定字串常量給變數的寫法，與 C++、或者 Java 等語言的寫法搞混了。Objective-C 承襲自 Smalltalk 的一個基本概念是「everything is an object」，包括字面常量在內。一個最簡單的例子可以從上面連結維基百科中的例子看出來。由於常量本身也是一個物件（的指標），如

NSString *aString = @"a";

這樣的程式碼，代表宣告一個 aString 變數，其型態為 NSString *，並將其初始化，指向一個值為 a 的字面常量物件。注意這和（例如）C++ 的類似程式碼完全不同。在 C++ 中，如

string aString = "a";

這樣的程式碼，代表建立一個 aString 變數，其型態為 string，並將其字串值初始化為 a。這樣或許看不出來有什麼不同，但如果我們接著寫下去：

aString = @"c";

在 Objective-C 中代表將 aString 的值改變為指向一值為 c 的字面常量物件。而

aString = "c";

在 C++ 中則是將 aString 的字串值修改為 c。這樣就會造成完全不一樣的行為。

從下面的兩個例子，就可以很明顯看出差異。首先是 Objective-C：

#import <Foundation/Foundation.h>

int main (int argc, const char *argv[])
{
    NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    NSString *aString;
    NSLog(@"0x%llx", aString);
    aString = @"a";
    NSLog(@"0x%llx", aString);
    aString = @"b";
    NSLog(@"0x%llx", aString);
    [pool drain];
    return 0;
}

結果將類似：

0x7fff5fbff7f8
0x100001088
0x1000010a8

我們每次指定新的字面常量時，都會改變 aString 指向的物件。而 C++：

#include <iostream>
#include <string>

int main(int argc, const char *argv[])
{
    using namespace std;
    string aString;
    cout << &aString << endl;
    aString = "a";
    cout << &aString << endl;
    aString = "b";
    cout << &aString << endl;
    return 0;
}

的結果則會類似

0x7fff5fbff640
0x7fff5fbff640
0x7fff5fbff640

我們只是不斷改變同一個物件的字串值。

回到前面的程式碼。當 aString = @"c" 時，我們並不是修改 aString 指向之物件的值，而是把 aString 這個指標指向另一個物件。這時，因為 bString 仍然指向本來的物件（@"a"），所以當我們把這兩個變數指向物件之值印出時，結果就會不一樣。

那麼，如果我們想同時改變 aString 和 bString，要怎麼改寫這段程式呢？既然知道了原理，我們只要用對應的寫法，寫出這個行為就行了。也就是說，我們必須使用 NSMutableString 的 -setString: 方法，寫成這樣：

NSMutableString *aString = [NSMutableString stringWithString:@"a"];
NSMutableString *bString = [NSMutableString stringWithString:@"b"];
bString = aString;
NSLog(@"bString = %@", bString);
[aString setString:@"c"];
NSLog(@"aString = %@", aString);
NSLog(@"bString = %@", bString);

就可以得到我們想要的結果：

bString = a
aString = c
bString = c

所以，今天的格言是，東西看起來很像，並不代表它們一樣。或者應該說，這世界上沒有一模一樣的東西，當我們想用歸納法類比時，請特別注意。

comments powered by Disqus

Things Alike Are Not Things the Same

___

Blog Posts

___