iOS开发CoreGraphics核心图形框架之一——CGPath的应用

一、引言

    CoreGraphics核心图形框架相较于UIKit框架更加偏于底层。在Objective-C工程中，CoreGraphics其中方法都是采用C语言风格进行编写的，同时其并不支持Objective-C的自动引用计数，在使用这个框架进行编程时，开发者要手动对内存进行管理。在Swift工程中，Apple使用Swift语言对CoreGraphics矿建进行了重构，将CGPath，CGMutablePaht等都重新定义为了类。CGPath可以理解为图形的路径，在Objective-C工程中，其实系统定义的一个内部结构体，开发者不可以直接使用，开发者CGPathRef和CGMutablePathRef别名作为CGPath的引用，实际上，CGPathRef和CGMutablePathRef都是CGPath结构体类型的指针，不同的是一个是const类型不可修改的，一个是可以修改的，系统定义如下：

typedefstructCGPath*CGMutablePathRef;typedefconststructCGPath*CGPathRef;

二、CGPath创建与内存管理的相关方法

    关于CGPath的创建与内存管理的相关方法，列举如下：

//这个方法获取CGPath类在CoreGraphics框架中的唯一标识//CFTypeID 实际上是无符号整型的别名 其为CoreGraphics框架中每个类都定义了一个标识 CGPath为280CFTypeIDCGPathGetTypeID(void);//这个方法创建一个srtuct CGPath * 指针 可以理解为可变的CGPath类CGMutablePathRefCGPathCreateMutable(void);//这个方法通过一个CGPathRef来创建CGPathRef CGPathRefCGPathCreateCopy(CGPathRefpath);//这个方法在通过CGPathRef创建CGPathRef时会将得路径进行transform变换后返回CGPathRefCGPathCreateCopyByTransformingPath(CGPathRefpath,constCGAffineTransform* transform);//这个方法通过CGPathRef创建可变的CGMutablePathRefCGMutablePathRefCGPathCreateMutableCopy(CGPathRefpath);//意义同上，在创建的CGMutablePathRef基础上进行一次transform变换在返回CGMutablePathRefCGPathCreateMutableCopyByTransformingPath(CGPathRefpath,constCGAffineTransform* transform)//这个方法将创建矩形路径 第一个参数为要绘制的矩形区域 第2个参数为要进行的transform变换CGPathRefCGPathCreateWithRect(CGRectrect,constCGAffineTransform* transform);//这个方法将创建椭圆形路径CGPathRefCGPathCreateWithEllipseInRect(CGRectrect,constCGAffineTransform*  transform);//这个方法用于创建圆角矩形路径/*

rect :绘制的矩形区域

cornerWidth: 横向圆角尺寸

cornerHeight:纵向圆角尺寸

*/CGPathRefCGPathCreateWithRoundedRect(CGRectrect,CGFloatcornerWidth,CGFloatcornerHeight,constCGAffineTransform* transform);//这个方法用于创建虚线路径/*

这个方法略微有些复杂 其中参数意义如下：

path：要进行虚线化的路径

phase：从lengths数组的第几部分开始绘制虚线

lengths:C风格的数组 其中为CGFloat值 表示每段虚线的绘制长度 例如传入数组为{10,5}，则虚线的先绘制长度为10的实线 在绘制长度为5的空白 在进行循环

count：这个参数需要设置为lengths数组的长度

*/CGPathRefCGPathCreateCopyByDashingPath(CGPathRefpath,constCGAffineTransform*  transform,CGFloatphase,constCGFloat*lengths, size_t count);//通过CGPathRef来创建斜线/*

lineWidth:设置线宽

lineCap:设置线帽风格 可选参数如下：

typedef CF_ENUM(int32_t, CGLineCap) {

    kCGLineCapButt,  默认的风格 线的端点精确到点

    kCGLineCapRound, 圆滑的端点 线的端点为半径为线宽一半的圆弧

    kCGLineCapSquare 尖锐的过渡

};

lineJoin：设置连接线处的风格 可选参数如下：

typedef CF_ENUM(int32_t, CGLineJoin) {

    kCGLineJoinMiter, //以锋利的角作为连接线的转折

    kCGLineJoinRound, //以圆角作为连接线的转折

    kCGLineJoinBevel  //贝塞尔风格的转折

};

miterLimit：这个值将决定线连接处角的锋利程度

*/CGPathRefCGPathCreateCopyByStrokingPath(CGPathRefcg_nullable path,constCGAffineTransform* __nullabletransform,CGFloatlineWidth,CGLineCaplineCap,CGLineJoinlineJoin,CGFloatmiterLimit);//手动使CGPathRef引用计数+1CGPathRefCGPathRetain(CGPathRefcg_nullable path);//手动使CGPathRef引用计数-1voidCGPathRelease(CGPathRefcg_nullable path);

自定义一个View视图，在其drawRect方法中进行界面的绘制，示例代码如下：

- (void)drawRect:(CGRect)rect {//获取当前绘图上下文CGContextRefcontextRef =UIGraphicsGetCurrentContext();CGPointcenter =CGPointMake(rect.size.width/2, rect.size.height/2);//创建圆角矩形路径CGPathRefpathRef =CGPathCreateWithRoundedRect(CGRectMake(center.x-50, center.y-50,100,100),30,10,nil);//将路径虚线化CGFloatfloats[] = {10,5};    pathRef =CGPathCreateCopyByDashingPath(pathRef,nil,0, floats,2);//设置绘制颜色[[UIColorredColor] setStroke];//将路径添加到绘图上下文中CGContextAddPath(contextRef, pathRef);//进行绘制CGContextDrawPath(contextRef, kCGPathStroke);//内存释放CGPathRelease(pathRef);}

运行后效果如下图所示：

三、CGPath的路径绘制相关方法

//将路径移动到一个点作为起点voidCGPathMoveToPoint(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGFloatx,CGFloaty);//将路径移动到某个点画出一条线voidCGPathAddLineToPoint(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform*  m,CGFloatx,CGFloaty);//向路径中添加一段二次贝塞尔曲线/*

cpx:控制点的x坐标

cpy:控制点的y坐标

*/voidCGPathAddQuadCurveToPoint(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGFloatcpx,CGFloatcpy,CGFloatx,CGFloaty);//添加一段三次贝塞尔曲线voidCGPathAddCurveToPoint(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGFloatcp1x,CGFloatcp1y,CGFloatcp2x,CGFloatcp2y,CGFloatx,CGFloaty);//这个方法用于闭合路径 调用这个方法后 路径最后的端点将和起点闭合voidCGPathCloseSubpath(CGMutablePathRefpath);//向路径中追加一个矩形voidCGPathAddRect(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGRectrect);//向路径中追加一组矩形voidCGPathAddRects(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform*  m,constCGRect*  rects,size_t count);//向路径中追加一组线条voidCGPathAddLines(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform*  m,constCGPoint* __nullablepoints, size_t count);//添加一组椭圆voidCGPathAddEllipseInRect(CGMutablePathRefcg_nullable path,constCGAffineTransform* m,CGRectrect);//向路径中追加一组圆弧/*

x:圆心x坐标

y:圆心y坐标

radius:弧线半径

startAngle:起始角度

endAngle:终止角度

clockwise:是否顺时针绘制

*/voidCGPathAddArc(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGFloatx,CGFloaty,CGFloatradius,CGFloatstartAngle,CGFloatendAngle,boolclockwise);//向路径中追加一组圆弧/*

x:圆心x坐标

y:圆心y坐标

radius:弧线半径

startAngle:起始角度

delta:圆弧绘制的长度 为弧度制 2π为整个圆

*/voidCGPathAddRelativeArc(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* __nullablematrix,CGFloatx,CGFloaty,CGFloatradius,CGFloatstartAngle,CGFloatdelta);//向路径中追加一段圆弧 弧线是以(x1,y1)到(x2,y2)为切线的弧线voidCGPathAddArcToPoint(CGMutablePathRefpath,constCGAffineTransform* m,CGFloatx1,CGFloaty1,CGFloatx2,CGFloaty2,CGFloatradius);//向路径中追加一段路径voidCGPathAddPath(CGMutablePathRefpath1,constCGAffineTransform*  m,CGPathRefpath2);

示例代码如下：

- (void)drawRect:(CGRect)rect {CGContextRefcontextRef =UIGraphicsGetCurrentContext();CGPointcenter =CGPointMake(rect.size.width/2, rect.size.height/2);CGMutablePathRefpathRef =CGPathCreateMutable();CGPathMoveToPoint(pathRef,nil, center.x, center.y-50);CGPathAddLineToPoint(pathRef,nil, center.x+100, center.y);CGPathAddQuadCurveToPoint(pathRef,nil,0,0, center.x+100, center.y-100);CGPathAddRelativeArc(pathRef,nil,100,100,50,0, M_PI);CGPathCloseSubpath(pathRef);    [[UIColorredColor] setStroke];CGContextAddPath(contextRef, pathRef);CGContextDrawPath(contextRef, kCGPathStroke);CGPathRelease(pathRef);CGContextRelease(contextRef);}

效果如下图所示：

四、CGPath中的其他方法汇总

//判断某个路径是否为空boolCGPathIsEmpty(CGPathRefpath);//判断某个路径是否为某个矩形boolCGPathIsRect(CGPathRefcg_nullable path,CGRect*  rect);//获取某个路径当前绘制所在的点CGPointCGPathGetCurrentPoint(CGPathRefpath);//获取某个路径包含所有点的尺寸CGPathGetBoundingBox(CGPathRefcg_nullable path);//获取某个路径的尺寸CGRectCGPathGetPathBoundingBox(CGPathRefpath);//判断路径是否包含某个点boolCGPathContainsPoint(CGPathRefpath,constCGAffineTransform*  m,CGPointpoint,booleoFill);

五、关于CGPathElement结构体

        当每次向CGPath路径做操作时，操作的过程实际上都会被记录下来，每个操作行为节点都被封装为了CGPathElement结构体，开发者可以通过如下方法来获取所有操作行为：

CGPathApply(pathRef,nil, func);

CGPathApply()方法中的第3个参数为一个函数指针，示例C函数实现如下：

voidfunc(void* __nullableinfo,constCGPathElement*  element){    printf("%d",(*element).type);}

CGPathElement结构体的定义如下：

structCGPathElement{//操作节点的类型CGPathElementTypetype;//对应的点集CGPoint*  points;};//CGPathElementType枚举定义如下typedefCF_ENUM(int32_t,CGPathElementType) {//移动到点的操作行为kCGPathElementMoveToPoint,//添加线的操作行为kCGPathElementAddLineToPoint,//添加二次贝塞尔曲线的操作行为kCGPathElementAddQuadCurveToPoint,//添加三次贝塞尔曲线的操作行为kCGPathElementAddCurveToPoint,//闭合路径的操作行为kCGPathElementCloseSubpath};

文章转自：https://my.oschina.net/u/2340880/blog/757072