NSPointerArray

先来看看NSPointerArray的特点有哪些

和传统的Array一样，可以有序的插入或移除
和传统的Array不一样的地方就是可以添加null作为内容，并且null参与count的计数
和传统的Array不一样，count可以set,多出来的元素null填充
可以用weak来修饰，存储weak指针
可以存储任何类型指针
实现了NSFastEnumeration，可以通过for..in来遍历

初始化

NSPointerArray和NSArray的初始化很想，不过NSPointerArray的都说是可变的，最大的不同就是它们的初始化方法，NSPointerArray 有两个初始化方法：

- (instancetype)initWithOptions:(NSPointerFunctionsOptions)options;
- (instancetype)initWithPointerFunctions:(NSPointerFunctions *)functions;

通过NSPointerFunctionsOptions初始化

首先来看一下 NSPointerFunctionsOptions，它是个 option，主要分为三大类：

内存管理
- NSPointerFunctionsStrongMemory：缺省值，在 CG 和 MRC 下强引用成员
- NSPointerFunctionsZeroingWeakMemory：已废弃，在 GC 下，弱引用指针，防止悬挂指针
- NSPointerFunctionsMallocMemory 与 NSPointerFunctionsMachVirtualMemory：用于 Mach 的虚拟内存管理
- NSPointerFunctionsWeakMemory：在 CG 或者 ARC 下，弱引用成员
特性，用于标明对象判等方式
- NSPointerFunctionsObjectPersonality：hash、isEqual、对象描述
- NSPointerFunctionsOpaquePersonality：pointer 的 hash 、直接判等
- NSPointerFunctionsObjectPointerPersonality：pointer 的 hash、直接判等、对象描述
- NSPointerFunctionsCStringPersonality：string 的 hash、strcmp 函数、UTF-8 编码方式的描述
- NSPointerFunctionsStructPersonality：内存 hash、memcmp 函数
- NSPointerFunctionsIntegerPersonality：值的 hash
内存标识
- NSPointerFunctionsCopyIn：根据第二类的选择，来具体处理。如果是 NSPointerFunctionsObjectPersonality，则根据 NSCopying 来拷贝。

所以在使用时，可以多个组合，比如：需要强引用成员、使用对象方式对比、并且 add 时 copy 对象

NSPointerFunctionsOptions *options = NSPointerFunctionsStrongMemory | NSPointerFunctionsObjectPersonality | NSPointerFunctionsCopyIn;

NSPointerFunctions

除了使用上面给定的判断相等的方式外，还可以自定义判断

static BOOL IsEqual(const void *item1, const void *item2, NSUInteger (*size)(const void *item)) {
    return *(const int *)item1 == *(const int *)item2;
}

NSPointerFunctions *functions = [[NSPointerFunctions alloc] init];
[functions setIsEqualFunction:IsEqual];

compact

之前谈到，NSPointerArray 可以存储 NULL，作为补充，它也提供了 compact 方法，用于剔除数组中为 NULL 的成员。但是 compact 函数有个已经报备的 bug：

NSPointerArray *array = [[NSPointerArray alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];
array.count = 10;
[array addPointer:[NSObject new]];
// compact 调用之后，NULL 并未被剔除
[array compact];

出现这种 bug 的原因，和 compact 函数的实现机制有关，当我们主动给 NSPointerArray 添加 NULL 时，数组会标记有空元素插入，此时 compact 函数才会生效，也就是说，compact 函数会先判断是否有标记，之后才会剔除。所以，当直接 set count，或者成员已经释放，自动置空的情况出现时，就会出现这个 bug。解决也很简答：

// 在调用 compact 之前，手动添加一个 NULL，触发标记
[array addPointer:NULL];
[array compact];

NSMapTable

NSMapTable对标的是NSMutableDictionary,它和NSHashTable差不多，不过最主要的是它的映射关系。NSMutableDictionary的key是需要可以实现Copying，因为需要保证key不变

与 NSMapTable 对应的，是 NSMutableDictionary。除了集合的共有特点以外，比起传统字典，它还有一些优势：

key 可以不用遵循 NSCopying 协议；
key 和 value 的内存管理方式可以分开，如：key 是强引用，value 是弱引用；

相比起 NSPointerArray，NSMapTable 的初始化方法要多得多：

// 实例方法，虽然有 capacity 参数，但实际没用到
- (instancetype)initWithKeyOptions:(NSPointerFunctionsOptions)keyOptions valueOptions:(NSPointerFunctionsOptions)valueOptions capacity:(NSUInteger)initialCapacity;
- (instancetype)initWithKeyPointerFunctions:(NSPointerFunctions *)keyFunctions valuePointerFunctions:(NSPointerFunctions *)valueFunctions capacity:(NSUInteger)initialCapacity;

// 便利构造器
+ (NSMapTable *)mapTableWithKeyOptions:(NSPointerFunctionsOptions)keyOptions valueOptions:(NSPointerFunctionsOptions)valueOptions;

// 返回指定 key、value 内存管理类型的 map
+ (NSMapTable *)strongToStrongObjectsMapTable NS_AVAILABLE(10_8, 6_0);
+ (NSMapTable *)weakToStrongObjectsMapTable NS_AVAILABLE(10_8, 6_0);
+ (NSMapTable *)strongToWeakObjectsMapTable NS_AVAILABLE(10_8, 6_0);
+ (NSMapTable *)weakToWeakObjectsMapTable NS_AVAILABLE(10_8, 6_0);

其实，这么多的初始化方法就对应着四种搭配：

key 为 strong，value 为 strong
key 为 strong，value 为 weak
key 为 weak，value 为 strong
key 为 weak，value 为 weak
当用 weak 修饰 key 或 value 时，有一方被释放，则该键值对移除。

NSHashTable

NSHashTable对标的是NSMutableSet，它的最主要是可以存储弱指针，在对象释放的时候，指针也变为nil。

初始化NSHashTable也比较简单

- (instancetype)initWithOptions:(NSPointerFunctionsOptions)options capacity:(NSUInteger)initialCapacity;
- (instancetype)initWithPointerFunctions:(NSPointerFunctions *)functions capacity:(NSUInteger)initialCapacity;

值得注意的是，NSHashTable 有一个 allObjectes 的属性，返回 NSArray，即使 NSHashTable 是弱引用成员，allObjects 依然会对成员进行强引用。

小结

这类集合类型在 10.5 之后引入，比传统的集合类型更为强大，但是它们的方法却没有传统集合类型多，比如对于 NSPointerArray 来说：

操作均基于 index，无法通过 object 来进行操作；
无法直接插入 array，或用 array 初始化；
查找功能没有 NSArray 强大；
没有逆序、排序等 API 提供
插入的时候性能消耗是Array 的两倍，

以上几点仅仅是举的例子，所以 NSPointerArray 也并没有看起来的那么强大，一切选择标准，都应该依据具体需求。

参考资料

Cocoa 集合类型：NSPointerArray，NSMapTable，NSHashTable

NSMapTable、NSHashTable和NSPointerArray