Objective-C 學習筆記：實例變數、屬性與記憶體管理

Objective-C 核心概念整理：從實例變數到資料類型轉換

整理自《Effective Objective-C 2.0》等經典教材的核心觀念，涵蓋實例變數慣例、全域/靜態變數、列舉、typedef 及資料類型轉換規則。

Part 1：實例變數與屬性

• 命名慣例：以底線 _ 開頭（如 _name），區別於屬性名稱
• 封裝性：在 @implementation 中顯式宣告實例變數為 @private，子類別無法直接存取，需透過繼承的存取方法
• 自動合成：現代編譯器自動產生存取方法，無需手寫 @synthesize，只需在 @interface 宣告 @property

Part 2：全域變數

• 命名慣例：小寫 g 開頭（如 int gMoveNumber = 1;）
• 外部變數：可被其他檔案的函數/方法存取修改
• extern 關鍵字：extern int gMoveNumber; 為宣告非定義，不配置記憶體
• 使用策略：多處使用時在檔案開頭單一 extern；少數處使用時在各函數內部宣告

Part 3：靜態變數

// 檔案層級 static：僅限本檔案可見（內部連結）
static int gGlobalVar = 0;

// 函數內部 static：保持狀態，僅初始化一次
void counter() {
    static int count = 0;
    printf("%d\n", ++count);
}

static 修飾全域變數限制連結範圍；修飾區域變數延長生命週期至程式結束。

Part 4：列舉類型

enum Direction {
    Up,      // 0
    Down,    // 1
    Left = 10, // 指定值
    Right    // 11 (自動遞增)
};

• 提供整數與語義名稱的對應，提升可讀性
• 修改值只需改定義處，呼叫端無需變動
• 建議搭配 NS_ENUM/NS_OPTIONS 宏使用（現代 Objective-C）

Part 5：typedef 型別別名

typedef int Counter;
Counter i, j; // 等同 int i, j;

// 複雜類型簡化
typedef void (^CompletionBlock)(BOOL success, NSError *error);
CompletionBlock callback = ^(BOOL s, NSError *e) { ... };

提升程式碼自文件化程度，明確變數用途。

Part 6：資料類型轉換規則（整數提升與常用算術轉換）

運算元類型不同時，編譯器依優先序自動轉換：

1. long double → 最高優先級
2. double
3. float
4. 整數提升：bool、char、short、enum、位域 → int
5. long long / long
6. int → 最低優先級

實務陷阱範例

char c = 200; // 假設 char 為 signed (-128~127)
int i = c;    // 整數提升：c 先轉為 int (-56)，再賦值給 i
// 結果 i == -56，而非 200！

unsigned char uc = 200;
int j = uc;   // 提升為 int (200)，結果正確

教訓：涉及有號/無號、大小不同類型運算時，務必明確轉型或使用固定寬度類型。