O que você vai aprender neste livro

Transcrição

1 1 Introdução Dennis Ritchie, da AT&T Bell Laboratories, foi o precursor da linguagem de programação C no início dos anos No entanto, essa linguagem de programação não ganhou ampla popularidade e suporte até o final dos anos Isso aconteceu porque, até aquela época, os compiladores C não estavam disponíveis para uso comercial fora da Bell Laboratories. Inicialmente, a popularidade aumentou estimulada, em parte, pelo aumento igual, se não mais rápido, da popularidade do sistema operacional UNIX, que foi escrito quase inteiramente em C. Brad J. Cox projetou a linguagem Objective-C no início dos anos A linguagem foi baseada em outra, chamada de SmallTalk-80. Objective-C foi sobreposta à linguagem C, ou seja, foram adicionadas extensões para criar uma nova linguagem de programação que permitisse a geração e a manipulação de objetos. A NeXT Software licenciou a linguagem Objective-C em 1988 e desenvolveu suas bibliotecas e um ambiente de desenvolvimento chamado NEXTSTEP. Em 1992, foi adicionado suporte a Objective-C no ambiente de desenvolvimento GNU da Free Software Foundation. O copyright de todos os produtos da Free Software Foundation (FSF) são de propriedade da FSF. Ela foi lançada sob a GNU General Public License. Em 1994, a NeXT Computer e a Sun Microsystems lançaram uma especificação padronizada do sistema NEXTSTEP chamada de OPENSTEP. A implementação da FSF da OPENSTEP é chamada GNUStep. Uma versão para GNU/Linux, que também inclui o kernel Linux e o ambiente de desenvolvimento GNUStep, é adequadamente chamada de LinuxSTEP. Em 20 de dezembro de 1996, a Apple Computer anunciou a aquisição da NeXT Software, e o ambiente NEXTSTEP/OPENSTEP tornou-se a base da próxima versão do sistema operacional da Apple a ser lançado, o OS X. A versão da Apple desse ambiente de desenvolvimento foi chamada de Cocoa. Integrando suporte à linguagem Objective-C, complementado com ferramentas de desenvolvimento como o Project Builder (ou seu sucessor Xcode) e o Interface Builder, a Apple criou um poderoso ambiente para desenvolvimento de aplicativos no Mac OS X.

2 2 Programação com Objetive-C Em 2007, a Apple lançou uma atualização da linguagem Objective-C e a chamou de Objective-C 2.0. Essa versão da linguagem formou a base da segunda edição deste livro. Quando o iphone foi lançado, em 2007, os desenvolvedores clamaram pela oportunidade de desenvolver aplicativos para esse revolucionário aparelho. A princípio, a Apple não recebeu bem o desenvolvimento de aplicativos por terceiros. A maneira de a empresa apaziguar os desejosos desenvolvedores de iphone foi permitir que desenvolvessem aplicativos baseados na Web. Um aplicativo baseado na Web é executado no navegador Safari interno do iphone e exige que o usuário se conecte ao site que hospeda o aplicativo para executá-lo. Os desenvolvedores não ficaram satisfeitos com as muitas limitações inerentes aos aplicativos baseados na Web e, pouco depois, a Apple anunciou que eles poderiam desenvolver os chamados aplicativos nativos para o iphone. Aplicativo nativo é aquele que reside no iphone e é executado no sistema operacional do iphone da mesma maneira que são executados os aplicativos internos do aparelho (como Contatos, Ações e Clima). O sistema operacional do iphone é, na verdade, uma versão do OS X, ou seja, os aplicativos podem ser desenvolvidos e depurados em um MacBook Pro, por exemplo. De fato, logo a Apple forneceu um SDK (Software Development Kit) poderoso que permitia rápido desenvolvimento e depuração de aplicativos para iphone. A disponibilidade de um simulador de iphone possibilitou aos desenvolvedores depurar seus aplicativos diretamente em seus sistemas de desenvolvimento, eliminando a necessidade de baixar e testar o programa em um aparelho iphone ou ipod real. Com a introdução do ipad, em 2010, a Apple começou a generalizar a terminologia usada para o sistema operacional e o SDK (que agora suporta diferentes equipamentos) com diferentes tamanhos físicos e resoluções de tela. O SDK do ios permite desenvolver aplicativos para qualquer dispositivo ios e, quando este livro estava em produção, o ios 6 era a versão atual do sistema operacional. O que você vai aprender neste livro Quando cogitei escrever um tutorial sobre Objective-C, tive que tomar uma importante decisão. Assim como outros textos sobre Objective-C, eu poderia escrever o meu supondo que o leitor já soubesse escrever programas em C. Também poderia ensinar a linguagem do ponto de vista do uso da rica biblioteca de rotinas, como os frameworks Foundation e UIKit. Alguns textos também adotam a estratégia de ensinar a utilizar as ferramentas de desenvolvimento, como o Xcode do Mac e a ferramenta anteriormente conhecida como Interface Builder, para projetar a interface do usuário (UI, user interface). Eu tinha dificuldade em adotar essa estratégia. Primeiro, porque aprender a linguagem C inteira antes de aprender Objective-C é errado. A linguagem C é procedural, contendo muitos recursos que não são necessários para programar em Objective-C, especialmente em nível de iniciante. Na verdade, contar com alguns desses recursos não condiz com uma boa metodologia de programação orientada a objetos. Também não é uma boa ideia aprender todos os detalhes de uma linguagem procedural antes de aprender uma orientada a objetos. Isso inicia o programador na direção errada e

3 Capítulo 1 Introdução 3 dá uma orientação e atitude mental incorretas para desenvolver um bom estilo de programação orientada a objetos. Apenas porque Objective-C é uma extensão da linguagem C, não significa que você tenha de aprender C primeiro. Assim, resolvi não ensinar C primeiro, nem pressupor conhecimento anterior da linguagem. Decidi adotar a estratégia não convencional de ensinar Objective-C e a linguagem C subjacente como uma única linguagem integrada, e do ponto de vista da programação orientada a objetos. O objetivo deste livro, como seu nome implica, é ensiná-lo a programar em Objective-C. Não pretendo ensinar em detalhes a utilizar as ferramentas de desenvolvimento disponíveis para escrever e depurar programas, nem fornecer instruções aprofundadas sobre como desenvolver aplicativos gráficos interativos. Você pode aprender toda essa matéria com mais detalhes em outro lugar, após ter aprendido a escrever programas em Objective-C. Na verdade, você achará muito mais fácil dominar essa matéria quando tiver uma base sólida de como programar em Objective-C. Este livro não presume muita experiência anterior em programação. De fato, se você for programador iniciante, com alguma dedicação e trabalho conseguirá aprender Objective-C como sua primeira linguagem de programação. Outros leitores têm tido êxito nisso, com base no retorno que tenho recebido das edições anteriores deste livro. Este livro ensina Objective-C por meio de exemplos. À medida que apresento cada novo recurso da linguagem, normalmente forneço um pequeno exemplo de programa completo para ilustrar o recurso. Assim como uma imagem vale mais do que mil palavras, o mesmo se pode dizer de um exemplo de programa corretamente escolhido. Recomenda-se veementemente que você execute cada programa e compare os resultados obtidos em seu sistema com aqueles mostrados no texto. Fazendo isso, você não só vai aprender a linguagem e sua sintaxe, mas também vai conhecer o processo de compilação e execução de programas em Objective-C. Como o livro está organizado Este livro está dividido em três partes lógicas. A parte um, A linguagem Objective-C, ensina os fundamentos da linguagem; a parte dois, O framework Foundation, ensina a usar a rica variedade de classes predefinidas que formam o framework Foundation; e a parte três, Cocoa, Cocoa Touch e o SDK do ios, fornece uma visão geral dos frameworks Cocoa e Cocoa Touch e o conduz pelo processo de desenvolvimento de um aplicativo ios simples usando o SDK do ios. Um framework é um conjunto de classes e rotinas logicamente agrupadas para facilitar o desenvolvimento de programas. Grande parte do poder da programação com Objective-C deve-se aos vastos frameworks disponíveis. O Capítulo 2, Programação com Objective-C, começa ensinando a escrever seu primeiro programa em Objective-C. Como este não é um livro sobre programação em Cocoa ou ios, as interfaces gráficas do usuário (GUIs, graphical user interfaces) não são extensivamente ensinadas e quase não são mencionadas até a terceira parte. Assim, foi necessária uma estratégia para fazer entradas em um programa e produzir saídas. Neste texto, a maioria dos exemplos recebe entrada do teclado e produz sua saída em um painel:

4 4 Programação com Objetive-C uma Janela de Terminal, caso você esteja usando a linha de comando, ou um painel de saída de depuração, se estiver utilizando Xcode. O Capítulo 3, Classes, objetos e métodos, aborda os fundamentos da programação orientada a objetos. Esse capítulo apresenta alguma terminologia, porém limitada ao mínimo. Também é apresentado o mecanismo para definir uma classe e os meios para enviar mensagens para instâncias ou objetos. Os instrutores e programadores experientes de Objective-C notarão que utilizo tipagem estática para declarar objetos. Acho que essa é a melhor maneira de o estudante começar, porque o compilador pode pegar mais erros, tornando os programas mais autodocumentados e incentivando o programador iniciante a declarar os tipos de dados explicitamente, quando eles forem conhecidos. Por consequência, o conceito de tipo id e seu poder não são totalmente explorados até o Capítulo 9, Polimorfismo, tipagem dinâmica e vinculação dinâmica. O Capítulo 4, Tipos de dados e expressões, descreve os tipos de dados básicos de Objective-C e como usá-los em seus programas. O Capítulo 5, Loops de programa, apresenta as três instruções de loop que você pode usar em seus programas: for, while e do. Tomar decisões é fundamental em qualquer linguagem de programação de computador. O Capítulo 6, Tomando decisões, aborda em detalhes as declarações if e switch da linguagem Objective-C. O Capítulo 7, Mais sobre classes, vai mais fundo no trabalho com classes e objetos. Aqui, são discutidos detalhes sobre métodos, múltiplos argumentos para métodos e variáveis locais. O Capítulo 8, Herança, apresenta o importante conceito de herança. Esse recurso facilita o desenvolvimento de programas, pois você pode tirar proveito do que vem de cima. Herança e o conceito de subclasses facilitam modificar e estender definições de classe existentes. O Capítulo 9 discute três características fundamentais da linguagem Objective- -C. Polimorfismo, tipagem dinâmica e vinculação dinâmica são os importantes conceitos abordados aqui. Os capítulos 10 a 13 completam a discussão sobre a linguagem Objective-C, abordando questões como inicialização de objetos, blocos, protocolos, categorias, o pré- -processador e alguns dos recursos subjacentes da linguagem C, entre eles funções, arrays, estruturas e ponteiros. Esses recursos subjacentes muitas vezes são desnecessários (e frequentemente é melhor evitá-los) ao se desenvolver aplicativos orientados a objetos pela primeira vez. Recomenda-se que você dê uma olhada rápida no Capítulo 13, Recursos subjacentes da linguagem C, na primeira vez que ler o texto e volte a ele somente quando for necessário aprender mais sobre um recurso específico da linguagem. O Capítulo 13 também apresenta um recente acréscimo à linguagem C, conhecido como bloco. Isso deve ser aprendido depois de saber como se escreve funções, pois a sintaxe do primeiro é derivada destas. A parte dois começa com o Capítulo 14, Introdução ao framework Foundation, que apresenta o framework Foundation e mostra como usar sua volumosa documentação.

5 Capítulo 1 Introdução 5 Os Capítulos 15 a 19 abordam importantes recursos do framework Foundation, entre eles objetos de número e string, coleções, o sistema de arquivos, o gerenciamento de memória e o processo de cópia e arquivamento de objetos. Quando terminar a parte dois, você será capaz de desenvolver programas bastante sofisticados em Objective-C que funcionam com o framework Foundation. A parte três começa com o Capítulo 20, Introdução a Cocoa e Cocoa Touch. Aqui, você vai ter uma rápida visão geral dos frameworks que fornecem as classes necessárias para desenvolver aplicativos gráficos sofisticados no Mac e em seus dispositivos ios. O Capítulo 21, Escrevendo aplicativos ios, apresenta o SDK do ios e o framework UIKit. Esse capítulo ilustra uma estratégia passo a passo para escrever um aplicativo ios simples, seguida de um aplicativo de calculadora, mais sofisticado, que permite a você usar seu iphone para efetuar cálculos aritméticos simples, com frações. Como o jargão orientado a objetos envolve muita terminologia, o Apêndice A, Glossário, apresenta a definição de alguns termos comuns. O Apêndice B, Exemplo de código-fonte da agenda de endereços, fornece a listagem de código-fonte das duas classes que são desenvolvidas e extensivamente utilizadas na parte dois deste texto. Essas classes definem as classes de ficha de endereço e catálogo de endereços. Métodos permitem efetuar operações simples, como adicionar e remover fichas de endereço do catálogo de endereços, procurar alguém, listar o conteúdo do catálogo de endereços, etc. Depois de aprender a escrever programas em Objective-C, você pode seguir várias direções. Talvez queira aprender mais sobre a linguagem de programação C subjacente ou talvez queira começar a escrever programas em Cocoa para executar no OS X ou ainda desenvolver aplicativos ios mais sofisticados. Suporte Se você visitar o endereço classroomm.com/objective-c (em inglês), encontrará um fórum com bastante conteúdo. Ali, você encontrará alguns códigos-fonte (você não vai encontrar lá o código-fonte oficial de todos os exemplos; acredito piamente que grande parte do processo de aprendizado ocorre quando você mesmo digita os exemplos de programa e aprende a identificar e corrigir os erros), respostas dos exercícios, errata e testes; você também poderá fazer perguntas para mim e para os membros do fórum. O fórum se transformou em uma valiosa comunidade de membros ativos, que ficam felizes de ajudar outros membros a resolver seus problemas e responder às suas perguntas. Vá lá, junte-se e participe! Agradecimentos Gostaria de agradecer a várias pessoas pela ajuda na preparação da primeira edição deste texto. Primeiro, quero agradecer a Tony Iannino e Steven Levy por fazerem a revisão do manuscrito. Também estou grato a Mike Gaines pelas informações dadas.

6 6 Programação com Objetive-C Gostaria de agradecer também aos meus editores técnicos, Jack Purdum (primeira edição), Wendy Mui (terceira edição) e Mike Trent (primeira, segunda e terceira edições). Tive muita sorte de ter Mike como revisor das duas primeiras edições deste texto. Ele fez a revisão mais completa de qualquer livro que já escrevi. Não apenas apontou as falhas, como também foi muito generoso em dar sugestões. Graças aos comentários de Mike sobre a primeira edição, mudei minha estratégia ao ensinar gerenciamento de memória e tentei me certificar de que cada exemplo de programa deste livro fosse à prova de vazamentos. Isso foi antes da quarta edição, na qual a forte ênfase no gerenciamento de memória se tornou obsoleta, com a introdução do ARC. Mike também deu ideias valiosas para o capítulo sobre programação de ios. Desde a primeira edição, Catherine Babin forneceu a fotografia da capa e colocou à disposição muitas fotos maravilhosas para eu escolher. Ter a arte da capa de uma amiga tornou o livro ainda mais especial. Sou muito grato a Mark Taber (por todas as edições), da Pearson, por suportar todos os atrasos e por ser gentil o bastante para adequar minha agenda e tolerar minhas persistentes perdas de prazos. Sou extremamente grato a Michael de Haan e a Wendy Mui por realizarem um trabalho incrível e espontâneo de revisão de provas da primeira impressão da segunda edição. Conforme mencionado no início desta introdução, Dennis Ritchie inventou a linguagem C. Ele também foi coinventor do sistema operacional UNIX, que é a base do OS X e do ios. Infelizmente, o mundo perdeu Dennis Ritchie e Steve Jobs no intervalo de uma semana, em Essas duas pessoas tiveram profundo impacto em minha carreira; se não fosse por eles, este livro não existiria. Por fim, gostaria de agradecer aos membros do fórum classroomm.com/objective- -c por suas informações, apoio e palavras amáveis. Prefácio da quarta edição Em junho de 2012, a Apple anunciou algumas mudanças na sintaxe da linguagem Objective-C. Elas estavam relacionadas principalmente com a maneira de inicializar e acessar objetos de número, arrays e dicionários. Essas alterações foram o motivo desta última edição. Stephen G. Kochan