字符串处理NSString
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：字面初始化、初始化器、工厂方法
- NSSring拥有恒定性，所有的操作无法更改字符串本身，如果有更改，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
oc的NSString和c语言的区别
- NSString是一个oc对象,OC字符串是一个字符串对象,字符串常量需要用@""包含。
- C语言字符串是一个数据类型，用""包含
- OC中的字符串以Unicode编码，C语言的字符串以字符的ASCII码形式。
- 打印OC字符串用%@,打印C语言字符串用%s
三种初始化方法：
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];
//用内存分配搭配初始化器
NSString *str3 = [NSString stringWithCString:"Hello World!" encoding:NSUTF8StringEncoding];
//工厂方法，是一个类方法，通过类方法内部返回一个对象
NSString *str4= @"Hello World!";
上面运行结果str1和str4的存放地址是一样的(共享机制)。只要用字面常量创立的字符串才会共享。
- 判断相等
isEqualToString值是否相等 -
str1 == str2比较指针(引用)是否相等
NSMutableString
- NSMutableString具有可变性,NSString具有恒定性
- NSMutableString不具有共享机制,NSString具有共享机制
- NSMutableString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
- NSMutableString是NSString的子类
NSMutableString *mustr1 = [NSMutableString stringWithString: @"Hello,World!"];
//工场方法停止初始化
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的改动，使他的父类NSString发作了改动
存在的固有问题：通过mustr1的改动，使的父类NSString发生了改变（而上面提到NSString具有不变性）
NSMutableString的内存机制
缓存容量与增长
- 字符串初始化后,会分配一个缓存容量capacity,其长度一般大于实际的字符串数量,当然也可以自己给它一个缓存容量
- 当字符串增长时,如果实际需求大于capacity,其capacity会以两倍的方式指数增长,代价是：
- 分配新的堆内存2*capacity
- 将原来堆内存的内容拷贝到新内存,
- 释放原来堆内存
- 最佳实践：估计好capacity,预先分配好一定容量,避免以后capacity的增长
常见操作
- NSString常见操作
- 访问字符串：获取字符串、字符串长度、字面量、大小写转换
- 查询字符串：定位子串、获取子串、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
[mustr3 appendString:@"Hello Objective"]; - 删除字符串
- 修改字符串
- 添加字符串
集合类型
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 *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"];
可以通过
count方法访问数组中元素的个数，返回一个NSInteger.NSArray被定义为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。
- 如果为基本数值类型，须要用NSNumber 封装为对象类型后，才能放入数组中。
NSInteger number=100; NSNumber *numberObject1= [NSNumber numberWithInteger:number ];- 如果为C语言结构类型，须要用NSValue 封装为对象类型后，才能放入数组中。
NSValue *pointObject = [NSValue value:&point withObjCType:@encode(Point)];- 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。
NSArray内存模型
NSArray内存模型
数组遍历
- 最快 for in 直接访问内存，优化索引检查，比for循环快5-10倍
- 较慢 NSEnumeration遍历迭代的方法
NSEnumerator *enumerator = [array5 objectEnumerator];
BLNPoint* item;
while (item = [enumerator nextObject]){
item.x++;
item.y++;
}
- for循环最慢
数组查找的方法
-
indexOfObject查找是否存在“值相等”的对象（类型需要实现isEqual）。NSUInteger index1=[array5 indexOfObject:target]; -
indexOfObjectIdenticalTo查找是否存在“指针想等”的对象。NSUInteger index2=[array5 indexOfObjectIdenticalTo:p3]; objectAtIndex:方法访问数组中的单个元素，返回给定索引处的单个元素。lastObject:方法返回数组的最后一个元素。
数组排序
不改变原数组（常量性），返回新数组。
NSArray* sortArray1=[array1 sortedArrayUsingSelector:@selector(compare:)];
使用NSMutableArray
- NSMutableArray支持更改数组长度和元素指针，为NSArray的子类。
- capacity与NSMuatbalString一样
- 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。
set
- NSSet 是一个无序的集合，其存储的对象不能重复。
- 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NSMutableSet时用initWithCapacity提前设置capacity。
Dictionary字典类型
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，拷贝时具有引用意义。
常量集合 NSDictionary,可变集合: 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。
-
排序方法
- sortedArrayUsingSortDescriptors:
- sortedArrayUsingFunction:context:
- sortedArrayUsingSelector:
其他类型
- NSMumber类是用来封装基本数据类型。
- 装箱（boxing）是一个基本类型的数据封装成对象的过程
- 开箱（unboxing）从对象中提取基本类型的数据
+(NSNumber *) numberWithChar:(char) value;
+(NSNumber *) numberWithInt:(int) value;
+(NSNumber *) numberWithFloat:(float) value;
+(NSNumber *) numberWithBool:(BOOL) value;
//可以通过下面的实例方法重新获得基本类型数据：
-(char) charValue;
-(int) intValue;
-(float) floatValue;
-(BOOL) boolValue;
-(NSString *) stringValue;
- NSValue可以封装任意值，可以使用NSValue将结构体放入NSArray和NSDictionary中。
+(NSValue *) valueWithBytes: (const void *) value objCType:(const char *) type;
自动引用计数ARC
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。
- 哪些对象受ARC管理：
- OC对象指针
- Block指针
- 使用attribute((NSObject))定义的typedef
- 哪些对象不受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
BLNPoint *p1 = [[BLNPoint alloc]init];
BLNRectangle *rect = [[BLNRectangle alloc]init]; - 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。
BLNPoint *p2 = p1; - 将对象引用赋值给其他属性或实例变量。
rect.center = p1; - 将对象传递给函数参数，或者返回值。
draw(p1); - 将对象加入集合中。
array=[[NSMutableArray alloc]initWithCapacity:10];
[array addObject:p1];
- 将对象引用赋值给其他变量或常量。
- 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。
p1 = nil;
p2 = nil; - 将属性赋值为nil或其他值。
rect.center = nil; - 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。
[array removeObjectAtIndex:0];
- 将局部变量或全局变量赋值为nil或其他值。
- 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（AutoreleasePool）Block，当其结束时，所有接受autorelease消息的对象将会被立即释放（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，在新线程开始执行处，需要创建自己的Autorelease Pool.
- 可以嵌套使用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
@protocol Drawable
@property NSInteger x;
@property NSInteger y;
-(void)draw;
+(void)createShape;
@optional
-(void)moveToX:(NSInteger)x withY:(NSInteger)y;
@end
- 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。
协议关键字
-
@required:表明其后所有的方法是实现该协议的必须方法。协议的默认行为，如果没有指定@required ，协议中声明的所有方法都默认是必须实现的。 -
@optional:表明实现类时可以选择性实现该方法。实现了该协议的类可以选择不实现任何在@optional后所有声明的方法。
使用协议
- 一个类遵守协议，需要实现协议约定的的所有@required成员
@interface BLNPoint : NSObject
@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
- 协议中的属性须在实现类的.h文件中声明（编译器合成实例变量需要）。
@property NSInteger x;
@property NSInteger y;
- 注意编译警告️：
- 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。
void process2(id obj){
if ([obj conformsToProtocol:@protocol(AProtocol) ]) {
[obj methodA];
}
}
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
- 实现组合协议的类型，必须实现组合协议中的每一个协议
- 可以使用protocol
- 可选协议
- 协议的 某些成员可以定义为optional，不必实现
- 常用协议
- NSObject:包含对象的常用操作，想等、字符串表示、哈希
- NSCopying:支持复制的类型必须遵守该协议
- NSFastEnumeration:实现快速枚举 for-in的类型采用
- NSCoding协议：支持将对象图进行编码/解码以支持对象序列化
类别与扩展
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
- 已存在的同名方法
@interface BLNPoint(Drawing)
-(void)draw;
-(void)setWeight:(NSInteger)weight;
-(NSInteger)weight;
@end
- 命名规范
- 文件名：类名+扩展方法，如 NSString+Drawing.h/.m
使用场景
- 适合在没有源代码的情况下，向已经封装的类中添加方法。
@interface NSString(Drawing) - 为一个类在某些特殊场景下增加功能
@interface BLNPoint(Drawing)
-(void)draw;
-(void)setWeight:(NSInteger)weight;
-(NSInteger)weight;
@end
- 对于复杂的大型文件分割实现。
- 添加类别
- 自己创建的类
- 系统的类
- 第三方库
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前声明，实现代码仍然在@implementation内实现。
@interface Circle ()
{
NSString * _name;
}
@property (readwrite )NSInteger radius;//修改读写属性
@property NSInteger center;//添加属性
-(float)getDiameter;//实例方法
+(void)process:(Circle*) circle;//类方法
@end
- 扩展支持添加以下成员：
- 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。
OC泛型
泛型是程序设计语言的一种特性，他主要是为了限制类型的，比如OC中的数组，你可以限制他里面装的是NSString类型。
-
泛型的基本格式
- 泛型声明格式:在声明类的时候,在类型后面<泛型名称>
- 泛型定义格式:放在限制的类型后面<类型>
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泛型的好处
- 提高程序员开发规范，让程序员一眼就可以看出该使用什么类型
- 限制类型，不允许装入其它的类型
- 可以使用点语法