GeekBand - Objective-C學(xué)習(xí)筆記（二）

字符串處理NSString

認(rèn)識(shí)字符串NSString

  • NSString是一個(gè)Unicode編碼、16位字符的字符序列
  • NSString被定義為類，引用類型，拷貝時(shí)具有引用語(yǔ)義。
  • 初始化方法：字面初始化、初始化器、工廠方法
  • NSSring擁有恒定性，所有的操作無(wú)法更改字符串本身，如果有更改，都是返回新值的形式。
  • NSString擁有共享機(jī)制，引用計(jì)數(shù)管理對(duì)其有特殊的管理規(guī)則

oc的NSString和c語(yǔ)言的區(qū)別

  • NSString是一個(gè)oc對(duì)象,OC字符串是一個(gè)字符串對(duì)象,字符串常量需要用@""包含。
  • C語(yǔ)言字符串是一個(gè)數(shù)據(jù)類型，用""包含
  • OC中的字符串以Unicode編碼，C語(yǔ)言的字符串以字符的ASCII碼形式。
  • 打印OC字符串用%@,打印C語(yǔ)言字符串用%s

三種初始化方法：

NSString *str1 = @"Hello World!";
//字面常量，加@才是OC的字符串

NSString *str2 = [[NSString alloc]initWithCString:"Hello World!" encoding:NSUTF8StringEncoding];
//用內(nèi)存分配搭配初始化器

NSString *str3 = [NSString stringWithCString:"Hello World!" encoding:NSUTF8StringEncoding];
//工廠方法，是一個(gè)類方法，通過類方法內(nèi)部返回一個(gè)對(duì)象

NSString *str4= @"Hello World!";

上面運(yùn)行結(jié)果str1和str4的存放地址是一樣的(共享機(jī)制)。只要用字面常量創(chuàng)立的字符串才會(huì)共享。

  • 判斷相等isEqualToString值是否相等
  • str1 == str2比較指針(引用)是否相等

NSMutableString

  • NSMutableString具有可變性,NSString具有恒定性
  • NSMutableString不具有共享機(jī)制,NSString具有共享機(jī)制
  • NSMutableString不是在原有內(nèi)存上直接增長(zhǎng),而是重新分配一個(gè)更大或更小的緩存容量存放字符
  • NSMutableString是NSString的子類
NSMutableString *mustr1 = [NSMutableString stringWithString: @"Hello,World!"];
//工場(chǎng)方法停止初始化

NSLog(@"mustr1:%p",mustr1);

NSMutableString *mustr2 = [NSMutableString stringWithString: @"Hello,World!"];
NSLog(@"mustr2:%p",mustr2);

NSString *str5=mustr1;

NSLog(@"str5:%@",str5);
[mustr1 appendString:@" Very Good!"];
NSLog(@"str5:%@",str5);
//NSMutableString的改動(dòng)，使他的父類NSString發(fā)作了改動(dòng)

存在的固有問題：通過mustr1的改動(dòng)，使的父類NSString發(fā)生了改變（而上面提到NSString具有不變性）

NSMutableString的內(nèi)存機(jī)制

緩存容量與增長(zhǎng)

  • 字符串初始化后,會(huì)分配一個(gè)緩存容量capacity,其長(zhǎng)度一般大于實(shí)際的字符串?dāng)?shù)量,當(dāng)然也可以自己給它一個(gè)緩存容量
  • 當(dāng)字符串增長(zhǎng)時(shí),如果實(shí)際需求大于capacity,其capacity會(huì)以兩倍的方式指數(shù)增長(zhǎng),代價(jià)是：
    • 分配新的堆內(nèi)存2*capacity
    • 將原來(lái)堆內(nèi)存的內(nèi)容拷貝到新內(nèi)存,
    • 釋放原來(lái)堆內(nèi)存
  • 最佳實(shí)踐：估計(jì)好capacity,預(yù)先分配好一定容量,避免以后capacity的增長(zhǎng)

常見操作

  • NSString常見操作
    • 訪問字符串：獲取字符串、字符串長(zhǎng)度、字面量、大小寫轉(zhuǎn)換
    • 查詢字符串：定位子串、獲取子串、是否包含子串、查詢字符集
    • 其他操作：比較字符串、替換字符串、分解字符串
  • NSMutableString：
    • 添加字符串 [mustr3 appendString:@"Hello Objective"];
    • 刪除字符串
    • 修改字符串

集合類型

數(shù)組

  • 數(shù)組是一個(gè)有序的元素序列，支持隨機(jī)存取。索引從0開始，索引訪問越界會(huì)拋出運(yùn)行時(shí)異常。注意與C語(yǔ)言數(shù)組不同。
NSArray *array1=[NSArray arrayWithObjects:@"Shanghai",@"Beijing",@"New York",@"Paris", nil];
NSArray *array2=[[NSArray alloc] initWithObjects:@"Shanghai",@"Beijing",@"New York",@"Paris", nil];
NSArray *array3=@[@"Shanghai",@"Beijing",@"New York",@"Paris"];

  • 可以通過count方法訪問數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)，返回一個(gè)NSInteger.

  • NSArray被定義為class，引用類型，拷貝時(shí)具有引用語(yǔ)義。

  • NSArray的元素必須是對(duì)象，即NSObject的子類。

    • 如果為基本數(shù)值類型，須要用NSNumber 封裝為對(duì)象類型后，才能放入數(shù)組中。
    NSInteger number=100;
NSNumber *numberObject1= [NSNumber numberWithInteger:number ];
    • 如果為C語(yǔ)言結(jié)構(gòu)類型，須要用NSValue 封裝為對(duì)象類型后，才能放入數(shù)組中。
    NSValue *pointObject = [NSValue value:&point withObjCType:@encode(Point)];
    • 數(shù)組元素可以是不同對(duì)象類型，可能會(huì)有類型不安全。

  • NSArray具有常量性：長(zhǎng)度和元素指針都不能更改。但指針指向的對(duì)象內(nèi)部可以更改。

NSArray內(nèi)存模型

NSArray內(nèi)存模型

數(shù)組遍歷

  • 最快 for in 直接訪問內(nèi)存，優(yōu)化索引檢查，比f(wàn)or循環(huán)快5-10倍
  • 較慢 NSEnumeration遍歷迭代的方法
NSEnumerator *enumerator = [array5 objectEnumerator];
BLNPoint* item;
while (item = [enumerator nextObject]){
    item.x++;
    item.y++;
}
  • for循環(huán)最慢

數(shù)組查找的方法

  • indexOfObject 查找是否存在“值相等”的對(duì)象（類型需要實(shí)現(xiàn)isEqual）。

    NSUInteger index1=[array5 indexOfObject:target];

  • indexOfObjectIdenticalTo 查找是否存在“指針想等”的對(duì)象。

    NSUInteger index2=[array5 indexOfObjectIdenticalTo:p3];

  • objectAtIndex:方法訪問數(shù)組中的單個(gè)元素，返回給定索引處的單個(gè)元素。

  • lastObject:方法返回?cái)?shù)組的最后一個(gè)元素。

數(shù)組排序

不改變?cè)瓟?shù)組（常量性），返回新數(shù)組。

NSArray* sortArray1=[array1 sortedArrayUsingSelector:@selector(compare:)];

使用NSMutableArray

  • NSMutableArray支持更改數(shù)組長(zhǎng)度和元素指針，為NSArray的子類。
  • capacity與NSMuatbalString一樣
  • 估計(jì)好capacity預(yù)先分配一定容量，避免以后增長(zhǎng)
  • 盡量避免使用insertObject:atIndex:和removeObjectAtIndex:等操作，因?yàn)闀?huì)改變數(shù)組元素序列，涉及大量?jī)?nèi)存拷貝操作，代價(jià)高。

set

  • NSSet 是一個(gè)無(wú)序的集合，其存儲(chǔ)的對(duì)象不能重復(fù)。
  • 常量性：長(zhǎng)度和元素指針都不能更改。但指針指向的對(duì)象內(nèi)部可以更改。
  • 創(chuàng)建NSMutableSet時(shí)用initWithCapacity提前設(shè)置capacity。

Dictionary字典類型

  • NSDictionary是一個(gè)存儲(chǔ)key-value的無(wú)序集合，key唯一，value可重復(fù)。

  • NSDictionary被定義為class，引用類型，拷貝時(shí)具有引用意義。

  • 常量集合 NSDictionary,可變集合: NSMutableDictionary:

  • 常量性：長(zhǎng)度和元素指針都不能更改。但指針指向的對(duì)象內(nèi)部可以更改。

  • 創(chuàng)建NSMutableDictionary 時(shí)用initWithCapacity 提前設(shè)置capacity

  • 支持Fast Enumeration和NSEnumerator遍歷，前者較快。

  • 排序方法

    • sortedArrayUsingSortDescriptors:
    • sortedArrayUsingFunction:context:
    • sortedArrayUsingSelector:

其他類型

  • NSMumber類是用來(lái)封裝基本數(shù)據(jù)類型。
    • 裝箱（boxing）是一個(gè)基本類型的數(shù)據(jù)封裝成對(duì)象的過程
    • 開箱（unboxing）從對(duì)象中提取基本類型的數(shù)據(jù)
+(NSNumber *) numberWithChar:(char) value;
+(NSNumber *) numberWithInt:(int) value;
+(NSNumber *) numberWithFloat:(float) value;
+(NSNumber *) numberWithBool:(BOOL) value;
//可以通過下面的實(shí)例方法重新獲得基本類型數(shù)據(jù)：
-(char) charValue;
-(int) intValue;
-(float) floatValue;
-(BOOL) boolValue;
-(NSString *) stringValue;
  • NSValue可以封裝任意值，可以使用NSValue將結(jié)構(gòu)體放入NSArray和NSDictionary中。
    +(NSValue *) valueWithBytes: (const void *) value objCType:(const char *) type;

自動(dòng)引用計(jì)數(shù)ARC

ARC

  • 自動(dòng)引用計(jì)數(shù)（Automatic Reference Counting）是Objective-C默認(rèn)的內(nèi)存管理機(jī)制，其針對(duì)堆上的對(duì)象，由編譯器自動(dòng)生成操作引用計(jì)數(shù)的指令（retain或release），來(lái)管理對(duì)象的創(chuàng)建與釋放。
  • 哪些對(duì)象受ARC管理：
    1. OC對(duì)象指針
    2. Block指針
    3. 使用attribute((NSObject))定義的typedef
  • 哪些對(duì)象不受ARC管理：
    1. 值類型（簡(jiǎn)單值類型，C語(yǔ)言struct）
    2. 使用其他方式分配的堆對(duì)象（如使用malloc分配）
    3. 非內(nèi)存資源

引用計(jì)數(shù)管理

  • 新創(chuàng)建（使用alloc，new，copy等）一個(gè)引用類型對(duì)象，引用計(jì)數(shù)為1
    BLNPoint *p1 = [[BLNPoint alloc]init];
    BLNRectangle *rect = [[BLNRectangle alloc]init];
  • 對(duì)象引用計(jì)數(shù)增1——retain操作：
    1. 將對(duì)象引用賦值給其他變量或常量。
      BLNPoint *p2 = p1;
    2. 將對(duì)象引用賦值給其他屬性或?qū)嵗兞俊?br> rect.center = p1;
    3. 將對(duì)象傳遞給函數(shù)參數(shù)，或者返回值。
      draw(p1);
    4. 將對(duì)象加入集合中。
      array=[[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:10];
      [array addObject:p1];
  • 對(duì)象引用計(jì)數(shù)減1——release操作：
    1. 將局部變量或全局變量賦值為nil或其他值。
      p1 = nil;
      p2 = nil;
    2. 將屬性賦值為nil或其他值。
      rect.center = nil;
    3. 實(shí)例屬性所在的對(duì)象被釋放。
    4. 參數(shù)或局部變量離開函數(shù)。
    5. 將對(duì)象從集合中刪除。
      [array removeObjectAtIndex:0];
  • 引用計(jì)數(shù)變?yōu)?時(shí)，內(nèi)存自動(dòng)被釋放

自動(dòng)釋放池（Autorelease Pool）

  • release會(huì)導(dǎo)致對(duì)象立即釋放。如果頻繁對(duì)對(duì)象進(jìn)行release，可能會(huì)造成瑣碎的內(nèi)存管理負(fù)擔(dān)。autorelease可以將release的調(diào)用延遲到自動(dòng)釋放池被釋放時(shí)。

  • 推薦使用自動(dòng)釋放池（AutoreleasePool）Block，當(dāng)其結(jié)束時(shí)，所有接受autorelease消息的對(duì)象將會(huì)被立即釋放（即發(fā)送release消息）。

  • AppKit和UIKit框架在處理每一次事件循環(huán)迭代時(shí)，都會(huì)將其放入一個(gè)Autorelease Pool中。大多數(shù)情況，無(wú)需程序員干預(yù)。

  • 什么時(shí)候需要手工管理Autorelease Pool

    • 編寫的程序不基于UI框架，如命令行程序。
    • 在循環(huán)中創(chuàng)建大量臨時(shí)對(duì)象，需要更早地釋放，避免臨時(shí)對(duì)象聚集導(dǎo)致內(nèi)存峰值過大。
    • 在主線程之外創(chuàng)建新的線程，在新線程開始執(zhí)行處，需要?jiǎng)?chuàng)建自己的Autorelease Pool.
    • 可以嵌套使用Autorelease Pool.

類型合同：協(xié)議

認(rèn)識(shí)協(xié)議 Protocol

  • 協(xié)議：類型的合同約定，只描述外部接口，不提供具體實(shí)現(xiàn)。
  • 協(xié)議可以包含以下成員：
    1. 屬性
    2. 實(shí)例方法
    3. 類方法
    4. 初始化器－不常用
    5. 析構(gòu)器－不常用
@protocol Drawable
@property  NSInteger x;
@property  NSInteger y;
-(void)draw;
+(void)createShape;
@optional
-(void)moveToX:(NSInteger)x withY:(NSInteger)y;
@end
  • 協(xié)議中無(wú)法包含實(shí)例變量成員
  • 協(xié)議中定義的屬性本質(zhì)上是訪問器方法，編譯器不會(huì)合成實(shí)例變量。

協(xié)議關(guān)鍵字

  • @required:表明其后所有的方法是實(shí)現(xiàn)該協(xié)議的必須方法。協(xié)議的默認(rèn)行為，如果沒有指定@required ，協(xié)議中聲明的所有方法都默認(rèn)是必須實(shí)現(xiàn)的。
  • @optional:表明實(shí)現(xiàn)類時(shí)可以選擇性實(shí)現(xiàn)該方法。實(shí)現(xiàn)了該協(xié)議的類可以選擇不實(shí)現(xiàn)任何在@optional后所有聲明的方法。

使用協(xié)議

  • 一個(gè)類遵守協(xié)議，需要實(shí)現(xiàn)協(xié)議約定的的所有@required成員
@interface BLNPoint : NSObject<Drawable>
@implementation BLNPoint
-(void)draw
{
    NSLog(@"%@",self);
}
+(void)createShape{
    NSLog(@"Create a Shape");
}
-(void)moveToX:(NSInteger)x withY:(NSInteger)y
{
    self.x = x;
    self.y = y;
}
@end
  • 協(xié)議中的屬性須在實(shí)現(xiàn)類的.h文件中聲明（編譯器合成實(shí)例變量需要）。
@property  NSInteger x;
@property  NSInteger y;
  • 注意編譯警告?：
    • 遵守協(xié)議后卻沒有實(shí)現(xiàn)必選協(xié)議方法時(shí)，會(huì)出現(xiàn)警告提示。
    • 協(xié)議類型變量被賦值非協(xié)議類型對(duì)象時(shí)，會(huì)出現(xiàn)警告提示。
  • 協(xié)議本質(zhì)上是一種類型，可以作為聲明類型，但不能創(chuàng)建實(shí)例。
  • 檢查協(xié)議類型
    -->使用conformsToProtocol:檢查對(duì)象是否實(shí)現(xiàn)了協(xié)議。
void process2(id obj){
    if ([obj conformsToProtocol:@protocol(AProtocol) ]) {
        [obj methodA];
    }
}

更多協(xié)議形式

  • 協(xié)議繼承
    • 一個(gè)協(xié)議可以繼承一個(gè)或多個(gè)協(xié)議
    • 實(shí)現(xiàn)子協(xié)議的類型，也必須實(shí)現(xiàn)父協(xié)議中約定的成員
  • 協(xié)議組合
    • 可以使用protocol<A,B,...>來(lái)組合多個(gè)協(xié)議
    • 實(shí)現(xiàn)組合協(xié)議的類型，必須實(shí)現(xiàn)組合協(xié)議中的每一個(gè)協(xié)議
  • 可選協(xié)議
    • 協(xié)議的 某些成員可以定義為optional，不必實(shí)現(xiàn)
  • 常用協(xié)議
    • NSObject:包含對(duì)象的常用操作，想等、字符串表示、哈希
    • NSCopying:支持復(fù)制的類型必須遵守該協(xié)議
    • NSFastEnumeration:實(shí)現(xiàn)快速枚舉 for-in的類型采用
    • NSCoding協(xié)議：支持將對(duì)象圖進(jìn)行編碼/解碼以支持對(duì)象序列化

類別與擴(kuò)展

類別Category

  • 類別支持在沒有源代碼的情況下，基于某些特定的場(chǎng)合，為一個(gè)類增加功能。
  • 可以添加
    • 類方法
    • 實(shí)例方法
    • 重寫基類方法
  • 不能添加
    • 屬性
    • 實(shí)例變量
    • 已存在的同名方法
@interface BLNPoint(Drawing)
-(void)draw;
-(void)setWeight:(NSInteger)weight;
-(NSInteger)weight;
@end
  • 命名規(guī)范
    • 文件名：類名+擴(kuò)展方法，如 NSString+Drawing.h/.m

使用場(chǎng)景

  • 適合在沒有源代碼的情況下，向已經(jīng)封裝的類中添加方法。
    @interface NSString(Drawing)
  • 為一個(gè)類在某些特殊場(chǎng)景下增加功能
@interface BLNPoint(Drawing)
-(void)draw;
-(void)setWeight:(NSInteger)weight;
-(NSInteger)weight;
@end
  • 對(duì)于復(fù)雜的大型文件分割實(shí)現(xiàn)。
  • 添加類別
    1. 自己創(chuàng)建的類
    2. 系統(tǒng)的類
    3. 第三方庫(kù)

擴(kuò)展extension

  • 擴(kuò)展支持在編譯時(shí)，有類的源代碼的前提下，向類添加功能?？梢詫U(kuò)展看做匿名的類別。
  • 接口定義在.m文件中@implementation前聲明，實(shí)現(xiàn)代碼仍然在@implementation內(nèi)實(shí)現(xiàn)。
@interface Circle ()
{
    NSString * _name;
}
@property (readwrite )NSInteger  radius;//修改讀寫屬性
@property  NSInteger center;//添加屬性
-(float)getDiameter;//實(shí)例方法
+(void)process:(Circle*) circle;//類方法
@end
  • 擴(kuò)展支持添加以下成員：
    1. 添加屬性。
    2. 添加實(shí)例成員。
    3. 添加類方法。
    4. 添加實(shí)例方法。
    5. 改寫屬性的讀寫屬性。

使用擴(kuò)展

  • 擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)的成員都只能在.m實(shí)現(xiàn)文件內(nèi)部訪問，在類外不可以直接訪問。
  • 擴(kuò)展的主要用途在于信息隱藏，隱藏一些外部無(wú)需訪問、而內(nèi)部實(shí)現(xiàn)又需要使用的屬性、方法：
    • 類的主接口主要用于“對(duì)類外公開”的接口。
    • 類的擴(kuò)展接口用于“對(duì)類內(nèi)可見”的接口。

OC泛型

  • 泛型是程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的一種特性，他主要是為了限制類型的，比如OC中的數(shù)組，你可以限制他里面裝的是NSString類型。

  • 泛型的基本格式

    • 泛型聲明格式:在聲明類的時(shí)候,在類型后面<泛型名稱>
    • 泛型定義格式:放在限制的類型后面<類型>

  • 泛型的好處

    • 提高程序員開發(fā)規(guī)范，讓程序員一眼就可以看出該使用什么類型
    • 限制類型，不允許裝入其它的類型
    • 可以使用點(diǎn)語(yǔ)法
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