ios 對象的集合類(collection classes)

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當你著手為你的應用編寫代碼的時候，你會發現有許多可供使用的Objective-C的架構類，其中尤其重要的就是基礎架構類，它為平台所有的應用提供基礎服務。基礎架構類中包括了表示字串和數字等基礎資料型別 (Elementary Data Type)的值類(value classes)，也有用來儲存其他對象的集合類(collection classes)。你將會依賴值類和集合類為你的ToDoList app編寫大量代碼。

值對象(Value Objects) Foundation架構提供了產生字串、位元據、日期和時間、數字以及其他值對象的類。 值對象封裝了C語言中的基礎資料型別 (Elementary Data Type)，並提供針對相應資料類型操作的方法。在程式調用中，你會經常遇到將值對象作為參數或傳回值的方法和函數。架構中的不同部分，乃至不同架構之間都可以通過值對象類傳遞資料。 Foundation架構中值對象的例子：• NSString and NSMutableString • NSData and NSMutableData • NSDate • NSNumber • NSValue  因為值對象代表的是標量值，你可以在集合類和其他任何需要的類中使用它們。相比它封裝的基中繼資料，值對象可以讓你更簡單高效地操作它封裝的值。以NSString類為例，它包含了尋找替換子字串、把字串寫入檔案或URL、利用字串構建檔案系統路徑等方法。 你可以用基中繼資料建立一個值對象(如果有必要的話，將其作為參數傳遞給某一方法)，之後就可以通過該對象來訪問被封裝的資料。下面以NSNumber類來示範說明以上建立值對象的方法。

1. int n = 5; // Value assigned to primitive type 
2. NSNumber *numberObject = [NSNumber numberWithInt:n]; // Value object created from primitive type 
3. int y = [numberObject intValue]; // Encapsulated value obtained from value object (y == n) 

 大多數值類通過聲明初始化器和類Factory 方法來建立它們的執行個體。類Factory 方法可以完成執行個體的分配和初始化，返回一個被建立的對象。例如，NSString類聲明了一個string類方法，可以分配並初始化該類的一個新執行個體，並作為傳回值返回給你的代碼使用。

1. NSString *string = [NSString string]; 

 除了建立值對象，並讓你訪問它們封裝的值，多數值類都提供了諸如對象比較之類的簡單操作方法。  字串Objective-C支援同C語言一樣的慣例來指定字串：通過單引號表示單個字元，雙引號表示字串，但是Objective-C架構一般不使用C字串，它們通常使用NSString對象。 NSString類提供了一個字串的封裝，具有以下優勢：內建記憶體管理功能可以儲存任意長度的字串、支援不同的字元編碼（尤其是Unicode）以及字元格式設定化的方法。因為你常常會用到這樣的字串，所以Objective-C提供了一種從常量值建立NSString對象的簡便方法。想要使用該常量，可在字串的雙引號前面加一個@符號即可，如下例所示。

1. // Create the string "My String" plus carriage return. 
2. NSString *myString = @"My String\n"; 
3. // Create the formatted string "1 String". 
4. NSString *anotherString = [NSString stringWithFormat:@"%d %@", 1, @"String"]; 
5. // Create an Objective-C string from a C string. 
6. NSString *fromCString = [NSString stringWithCString:"A C string" encoding:NSUTF8StringEncoding]; 

  數字Objective-C為建立NSNumber對象的提供了簡化符號，除去了調用初始化器或者類Factory 方法建立這些對象的需要。只需簡單地在數值前面加@符號即可，你還可以在數值之後加一個類型指示符。比如，想要建立一個封裝了整數值和雙精確度值的NSNumber對象，你需要編寫如下代碼：

1. NSNumber *myIntValue    = @32; 
2. NSNumber *myDoubleValue = @3.22346432; 

你甚至可以使用NSNumber常量來建立封裝布爾類型和字元類型的對象，如下所示：

1. NSNumber *myBoolValue = @YES; 
2. NSNumber *myCharValue = @‘V‘; 

你可以通過U、L、LL、和F尾碼來建立分別代表無符號整型、長整型、超長整型和浮點類型的NSNumber對象。如下程式碼範例建立了一個封裝了浮點實值型別的NSNUmber對象：

1. NSNumber *myFloatValue = @3.2F; 

  集合對象 Objective-C中的大部分集合對象都是NSArray、NSSet和NSDictionary這些基本集合類的執行個體。這些類用來管理群組對象，所以你添加到集合中的執行個體必須為一個Objective-C類。如果你需要添加標量數值，你必須建立一個合適的NSNumber或NSValue執行個體來代表它。 在集合被銷毀前，集合中儲存的成員對象不能被銷毀。這是因為集合類採用強引用來維護它的成員對象。除了跟蹤維護它對象外，集合類還提供枚舉、訪問特定對象、判斷某一對象是否在集合內等功能。 NSArray, NSSet和 NSDictionary類的內容在集合建立時即被初始化，之後在使用中不能再被改變，這種類叫不可變類。每一個集合類都有一個可變的子類允許你隨意添加刪除成員對象。不同集合類組織它們成員對象的方式是不同的：• NSArray和NSMutableArray—儲存有序對象的數組。你可以通過在數組中指定位置來訪問一個成員對象。數組中第一個元素的索引為0。• NSSet和NSMutebleSet—儲存無序對象的集合。每個元素在集合中具有唯一性。你只能通過測試或篩選的方法來訪問集合中的對象。• NSDictionary和NSMutableDictionary—通過索引值對儲存的一個詞典。鍵是一個獨特的標識符，通常是一個字串，值就是你想要儲存的對象。你可以通過指定鍵來訪問該對象。  數組數組（NSArray）用來表示一組有序對象，唯一的要求是每個對象必須是一個Objective-C對象，至於每個對象是不是同一個類的執行個體沒有要求。 為了維護數組的有序性，元素的索引從0開始，如所示：建立數組與本章前面介紹的值類相同，你可以通過分配和初始化、Factory 方法或者常數陣列來建立一個數組。根據對象個數的不同，有很多初始化和Factory 方法可供使用：

1. + (id)arrayWithObject:(id)anObject; 
2. + (id)arrayWithObjects:(id)firstObject, ...; 
3. - (id)initWithObjects:(id)firstObject, ...; 

由於arrayWithObjects:和initWithObjects:方法都是可變參數長度並以nil結束，初始化如下代碼所示：

1. NSArray *someArray = 
2. [NSArray arrayWithObjects:someObject, someString, someNumber, someValue, nil]; 

上例建立了一個與之前類似的數組，其中第一個對象someObject的索引值是0，最後一個對象someValue的索引值是3。 如果中間某一個值是nil，數組可能會被截斷。

1. id firstObject = @"someString"; 
2. id secondObject = nil; 
3. id thirdObject = @"anotherString"; 
4. NSArray *someArray = 
5.   [NSArray arrayWithObjects:firstObject, secondObject, thirdObject, nil]; 

本例中，someArray只包含firstObject，因為secondObject的值是nil，因此被當作數組的結束符。 可以使用如下簡便的文法來建立一個常數陣列：

1. NSArray *someArray = @[firstObject, secondObject, thirdObject]; 

當使用這個文法是，不要用nil來結束對象列表，實際上，nil是一個不存在的值。例如，你在執行以下代碼時會得到一個運行異常：

1. id firstObject = @"someString"; 
2. id secondObject = nil; 
3. NSArray *someArray = @[firstObject, secondObject]; 
4. // exception: "attempt to insert nil object" 

  查詢數組對象建立完數組之後，你可以查詢其中個的資訊，比如它包含多少對象，或它是否包含某一給定對象。

1. NSUInteger numberOfItems = [someArray count]; 
2.   
3. if ([someArray containsObject:someString]) { 
4.     ... 
5. } 

你還可以通過一個給定的索引來查詢數組的項目，如果嘗試請求一個不存在的索引，那麼運行時你將得到一個越界異常。為了防止異常，在使用前請首先檢查數組中項目的個數。

1. if ([someArray count] > 0) { 
2.     NSLog(@"First item is: %@", [someArray objectAtIndex:0]); 
3. } 

本例子檢查了對象個數是否大於零，如果是，Foundation架構函數NSLog輸出一個數組中第一個元素的說明，它的索引為0。 另外一種方法是使用objecAtIndex，你還可以像C語言那樣，使用方括弧文法查詢數組元素，上一個例子還可以寫成這樣：

1. if ([someArray count] > 0) { 
2.     NSLog(@"First item is: %@", someArray[0]); 
3. } 

 數組對象排序 NSArray類為對象排序提供了一系列方法。因為NSArray是不可變的，因此這些方法會返回一個包含排序後對象的新數組。 例如，你可以通過對每個字串調用compare:方法來排序字串數組：

1. NSArray *unsortedStrings = @[@"gammaString", @"alphaString", @"betaString"]; 
2. NSArray *sortedStrings = 
3.          [unsortedStrings sortedArrayUsingSelector:@selector(compare:)]; 

 可變性儘管NSArray類本身是不可變的，但是它可以包含可變對象，例如，你可以在不可變數組中添加一個可變字串，如下所示：

1. NSMutableString *mutableString = [NSMutableString stringWithString:@"Hello"]; 
2. NSArray *immutableArray = @[mutableString]; 

於是你可以隨意改變字串的內容。

1. if ([immutableArray count] > 0) { 
2.     id string = immutableArray[0]; 
3.     if ([string isKindOfClass:[NSMutableString class]]) { 
4.         [string appendString:@" World!"]; 
5.     } 
6. } 

如果想在數組建立後添加或刪除數組中的對象，你可以使用NSMutableArray，該類添加了一系列方法來添加刪除、替換一個或多個對象。

1. NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray array]; 
2. [mutableArray addObject:@"gamma"]; 
3. [mutableArray addObject:@"alpha"]; 
4. [mutableArray addObject:@"beta"]; 
5.   
6. [mutableArray replaceObjectAtIndex:0 withObject:@"epsilon"]; 

本樣本建立了一個由對象@"epsilon", @"alpha"和 @"beta"組成的數組。對於可變數組，你可以在不產生新數組的情況下對數組進行排序，如下所示：

1. [mutableArray sortUsingSelector:@selector(caseInsensitiveCompare:)]; 

本例中，數組元素按升序排列，不區分大小寫。  集集對象與數組類似，但是它包含的是無序互異對象。由於集是無序的，因此在測試成員對象時效能比數組要好。集是不可變的，因此它的內容必須在建立時指定。

1. NSSet *simpleSet = 
2.   [NSSet setWithObjects:@"Hello, World!", @42, aValue, anObject, nil]; 

同NSArray類一樣，initWithObjects:和setWithObjects:方法是可變長度的參數，必須以nil結束。NSSet的可變子類是NSMutableSet。 每個對象集只儲存一次，即使你不止一次添加一個對象。

1. NSNumber *number = @42; 
2.    NSSet *numberSet = 
3.      [NSSet setWithObjects:number, number, number, number, nil]; 
4.    // numberSet only contains one object 

  詞典與簡單的維護一個有序或無序的集合對象不同，詞典（NSDictionary）使用給定索引值對存取對象，它可以被用於檢索。通常使用字串對象作為字典的鍵。儘管你可以使用其他對象作為鍵，但是請記住每個鍵是被複製到字典中的，因此該對象必須支援NSCopying方法。然而，如果你想要使用索引值對編碼，你必須使用string key作為詞典對象（詳情請參見Key-Value Coding Programming Guide）。 建立詞典你可以使用alloc和初始化，或類的Factory 方法來建立詞典，如下所示：

1. NSDictionary *dictionary = [NSDictionary dictionaryWithObjectsAndKeys: 
2.                someObject, @"anObject", 
3.          @"Hello, World!", @"helloString", 
4.                       @42, @"magicNumber", 
5.                 someValue, @"aValue", 
6.                       nil]; 

對於 dictionaryWithObjectsAndKeys: 和 initWithObjectsAndKeys: 方法，每個對象必須在鍵前面聲明，並以nil結束。  Objective-C為詞典常量建立提供了簡便文法： 

1. NSDictionary *dictionary = @{ 
2.               @"anObject" : someObject, 
3.            @"helloString" : @"Hello, World!", 
4.            @"magicNumber" : @42, 
5.                 @"aValue" : someValue 
6. }; 

對於字典常量，鍵在對象前指定，並且列表對象和鍵無需以nil結束。 查詢詞典建立詞典之後，你可以查詢鍵對應的對象，如下所示：

1. NSNumber *storedNumber = [dictionary objectForKey:@"magicNumber"]; 

如果對象未找到， objectForKey: 方法會返回 nil.  除了objectForKey:方法，你還可以使用如下方法進行查詢： 

1. NSNumber *storedNumber = dictionary[@"magicNumber"]; 

 可變性如果你需要在詞典建立後添加或者刪除內容，請使用NSMutableDictionary 類。

1. [dictionary setObject:@"another string" forKey:@"secondString"]; 
2. [dictionary removeObjectForKey:@"anObject"]; 

  使用 NSNull表示nil你不能將nil添加到本節描述的集合類中，因為nil在Objective-C 中代表“不存在的對象”，如果你需要在集合中表示一個不存在的對象，請使用NSNull類。

1. NSArray *array = @[ @"string", @42, [NSNull null] ]; 

在NSNull中，null方法總是返回同一個執行個體，具有這樣行為的類被稱為“骨架類”（ singleton classes）。你可以使用以下方法檢查一個對象是否等於NSNull：

1. for (id object in array) { 
2.     if (object == [NSNull null]) { 
3.         NSLog(@"Found a null object"); 
4.     } 
5. } 

儘管Foundation架構套件含的功能比此處描述的要多很多，但你不需要現在就掌握其每一個細節。如果你想要瞭解更多Foundation架構知識，請參看Foundation Framework Reference。目前你已掌握足夠的資訊來繼續實現ToDoList這個應用，為了實現它你需要寫一個自訂資料類。

ios 對象的集合類(collection classes)