字符串处理相关

字符串处理

认识字符串NSString

• NSString 是一个Unicode编码、16位字符的字符序列
• NSString 被定义为类，引用类型，拷贝时具有引用语义
• 初始化方法：字面量初始化、初始化器、工厂方法。
• NSString拥有恒定性，所有的操作无法更改字符串本身，如有更改，都是返回新值的形式
• NSString 拥有共享机制，引用计数管理对其有特殊的管理规则。

%p表示地址

NSMutalbeString

• NSMutableString具有可变性，NSString具有恒定性。
• NSMutableString是NSString的子类。
• NSMutableString不具有共享机制，NSString具有共享机制。
• NSMutableString并不是在原有内存上直接增长，而是重新分配一个更大或更小的缓存容量存放字符。

NSString 常用操作

• NSString：
  • 访问字符串：获取字符串字符、字符串长度、字面量、大小写转换。
  • 查询字符串：定位子串、是否包含子串、查询字符集
  • 其他操作：比较字符串、替换字符串、分解字符串。
• NSMutableString
  • 添加字符串
  • 删除字符串
  • 修改字符串

集合类型

认识数组

• 数组是一个有序的元素序列，支持随机存取。索引从0开始，索引访问越界会抛出运行时异常。注意与C语言数组不同。
• NSArray的元素定义为class，引用类型，拷贝时具有引用语义
• NSArray的元素必须是对象，即NSObject的子类
  • 如为基本数值类型，须用NSNumber封装为对象类型后，才能放入数组中。
  • 如为C语言结构类型，须用NSValue封装为对象类型后，才能放入数组中。
  • 数组元素可以是不同对象类型，可能会有类型不安全。
• NSArray具有常量性：长度和元素指针都不能更改。但指针指向的对象内部可以更改。

常用操作

• 数组遍历
  • 最快 -- Fast Enumeration,直接访问内存，优化索引检查，快5-10倍
  • 较慢 -- NSEnumerator遍历：索引检查+动态消息调用
  • 最慢 -- For 循环访问：索引检查+动态消息调用
• 数组查找
  • indexOfObject 查找是否存在“值相等”的对象（类型需要实现isEqual）
  • indexOfObjectIdenticalTo查找是否存在“指针相等”的对象
• 数组排序
  *不改变原数组（常量性），返回新数组。

使用NSMutableArray

• NSMutableArray支持更改数组长度和元素指针。为NSArray子类。
• NSMutableArray初始化后，会分配一个缓存容量capacity，一般大于实际元素数量，当元素长度增加时，如实际需求大于capacity,其capacity会以近似二倍的方式指数增长。伴随代价：
  • 分配新的堆内存 2*capacity
  • 将原来堆内存上的元素拷贝到新内存
  • 释放原来的堆内存
• 最佳实践：估计好capacity,预先分配一定容量，避免以后增长
• 尽量避免使用insertObject:atIndex;和removeObjectAtIndex;等操作，因为会改变数组元素序列，涉及大量内存拷贝操作，代价高。（假如我有这种需要呢？）

认识Set

• NSSet是一个无序的集合，其存储的对象不能重复

• NSSet被定义为class，引用类型，拷贝时具有引用语义

• 常量集合NSSet，可变集合：NSMutableSet：

  • 常量性：长度和元素指针都不能改变。但指针指向的对象内部可以更改。
  • 创建NSMutableSet时用initWithCapacity提前设置capacity

• 支持Fast Enumeration和NSEnumerator遍历，前者较快。

认识Dictionary

• NSDictionary是一个存储key-value的无序集合，key唯一，value可重复
• NSDictionary被定义为class，引用类型，拷贝时具有引用语义。
• 常量集合NSDictionary,可编辑和：NSMutableDictionary：
  • 常量性：长度和元素指针都不能更改。但指针指向的对象内部可以更改。
  • 创建NSMutableDictionary时用initWithCapacity提前设置capacity
• 支持Fast Enumeration和NSEnumerator遍历，前者较快。

自动技术引用ARC

• 自动引用计数（Automatic Reference Counting）是Objective-C默认的内存管理机制，其针对堆上的对象，由编译器自动生成操作引用计数的指令（retain或release），来管理对象的创建与释放。
• 那些对象受ARC管理：
  • OC对象指针
  • Block指针
  • 使用attribute((NSObject))定义的typedef
• 那些对象不受ARC管理：
  • 值类型（简单值类型，c语言struct）
  • 使用其他方式分配的堆对象(如使用malloc分配)
  • 非内存资源

引用计数管理

• 新创建（使用alloc, new, copy等）一个引用类型对象，引用计数为1
• 对象引用计数增1--retain操作
  • 将对象引用赋值给其他变量或常量
  • 将对象引用赋值给其他属性或实例变量
  • 将对象传递给函数参数，或者返回值
  • 将对象加入集合中
• 对象引用计数减1--release操作
  • 将局部变量或全局变量赋值为nil或其他值
  • 将属性赋值为nil或其他值
  • 实例属性所在的对象被释放
  • 参数或局部变量离开函数
  • 将对象从集合中删除
• 引用计数变为0时，内存自动被释放。

自动释放池（Autorelease Pool）

• release会导致对象立即释放。如果频繁对对象进行release，可能会造成琐碎的内存管理负担。autorelease可以将release的调用延迟到自动释放池被释放时。
• 推荐使用自动释放池（Autorelease Pool）Block,当其结束时，所有接受autorelease消息的对象就会被立即释放（即发送release消息）
• AppKit和UIKit框架在处理每一次事件循环迭代时，都会将其放入一个Autorelease Pool中。大多数情况，无需程序员干预。

什么时候需要手工管理Autorelease Pool

• 编写的程序不基于UI框架，如命令行程序。
• 在循环中创建大量临时对象，需要更早地释放，避免临时对象聚集导致内存峰值过大。
• 在主线程之外创建新的线程，在线程开始执行出，需要创建自己的Autorelease Pool
• 可以签到使用Autorelease Pool

类型合同：协议

认识协议Protocol

• 协议：类型的合同约定，只描述外部接口，不提供具体实现
• 协议可以包含以下成员：
  • 属性
  • 实例方法
  • 类方法
  • 初始化器-不常用
  • 析构器 - 不常用
• 协议中无法包含实例变量成员
• 协议中定义的属性本质上是访问器方法，编译器不会合成实例变量。

使用协议

• 一个类遵守协议，需要实现协议约定的所有@required成员
  • 协议中的属性项目须在实现类的.h文件中声明（编译器合成实例变量需要）。
• 注意编译警告信息：
  • 遵守协议后却没有实现必选协议方法时，会出现警告提示。
  • 协议类型变量被赋值非协议类型对象时，会出现警告提示。
• 协议本质上是一种类型，可以作为声明类型，但不能创建实例。
• 检查协议类型
  • 使用conformsToProtocol:检查对象是否实现了协议

更多协议形式

• 协议继承
  • 一个协议可以继承一个或多个协议
  • 实现子协议的类型，也必须实现父协议中约定的成员
• 协议组合
  • 可以使用protocol<A,B,...>来组合多个协议
  • 实现组合协议的类型，必须实现组合协议中的每一个协议
• 可选协议
  • 协议的某些成员可以定义为optional，不必实现。

了解常用协议

• NSObject:包含对象的常用操作，相等、字符串表示、哈希
• NSCopying:支持赋值的类型必须遵守该协议
• NSMutableCopying：在NSCopying协议的基础上，支持赋值数据的可变性。
• NSFastEnumeration：实现快速枚举for-in的类型采用。
• NSCoding协议：支持将对线图进行编码/解码以支持对象序列化。

类别 Category

• 类别支持在没有源代码的情况下，基于某些特定的场合，为一个类增加功能。

• 可以添加

  • 类方法
  • 实例方法
  • 重写基类方法

• 不能添加

  • 属性
  • 实例变量 (相当于更改类的内存模型)
  • 已存在的同名方法

• 命名规范

  • 文件名：类名+扩展方法，如：NSString+Drawing.h/.m

扩展 Extension

• 扩展支持在编译时、有类的源代码的前提下，向类添加功能。可以将扩展看做匿名的类别。
• 接口定义在.m文件中@implementation钱声明，实现代码仍然在@implementation内实现。
• 扩展支持添加一下成员：
  • 添加属性
  • 添加实例成员
  • 添加类方法
  • 添加实例方法
  • 改写属性的读写属性

使用扩展

• 扩展实现的成员都只能在.m实现文件内部访问，在类外不可以直接访问。
• 扩展的主要用途在于信息隐藏，隐藏一些外部无需访问、而内部实现又需要使用的属性、方法：
  • 类的主接口主要用于“对类外公开”的接口
  • 类的扩展接口用于“对类内可见”的接口。