ios中集合遍曆方法的比較和技巧

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本文原文發表自我的【自建部落格】，cnblogs同步發表，格式未經調整，內容以原部落格為準我是前言

集合的遍曆操作是開發中最常見的操作之一，從C語言經典的for迴圈到利用多核cpu的優勢進行遍曆，開發中ios有若干集合遍曆方法，本文通過研究和測試比較了各個操作方法的效率和優略勢，並總結幾個使用集合遍曆時的小技巧。

ios中常用的遍曆運算方法

遍曆的目的是擷取集合中的某個對象或執行某個操作，所以能滿足這個條件的方法都可以作為備選：

• 經典for迴圈
• for in (NSFastEnumeration)，若不熟悉可以參考《nshipster介紹NSFastEnumeration的文章》
• makeObjectsPerformSelector
• kvc集合運算子
• enumerateObjectsUsingBlock
• enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)
• dispatch_apply

實驗實驗條件

測試類別如下：

1234	@interface Sark : NSObject@property (nonatomic) NSInteger number;- (void)doSomethingSlow; // sleep(0.01)@end

實驗從兩個方面來評價：

1. 分別使用有100個對象和1000000個對象的NSArray，只取對象，不執行操作，測試遍曆速度
2. 使用有100個對象的NSArray遍曆執行doSomethingSlow方法，測試遍曆中多任務運行速度

實驗使用CFAbsoluteTimeGetCurrent()記錄時間戳記來計算已耗用時間，單位秒。
運行在iphone5真機（雙核cpu）

實驗資料

100對象遍曆操作：

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經典for迴圈 - 0.001355for in (NSFastEnumeration) - 0.002308makeObjectsPerformSelector - 0.001120kvc集合運算子(@sum.number) - 0.004272 enumerateObjectsUsingBlock - 0.001145enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.001605dispatch_apply(Concurrent) - 0.001380

1000000對象遍曆操作：

1234567

經典for迴圈 - 1.246721for in (NSFastEnumeration) - 0.025955makeObjectsPerformSelector - 0.068234kvc集合運算子(@sum.number) - 21.677246enumerateObjectsUsingBlock - 0.586034enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.722548dispatch_apply(Concurrent) - 0.607100

100對象遍曆執行一個很費時的操作：

1234567

經典for迴圈 - 1.106567for in (NSFastEnumeration) - 1.102643makeObjectsPerformSelector - 1.103965kvc集合運算子(@sum.number) - N/AenumerateObjectsUsingBlock - 1.104888enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.554670dispatch_apply(Concurrent) - 0.554858

值得注意的

• 對於集合中對象數很多的情況下，for in (NSFastEnumeration)的遍曆速度非常之快，但小規模的遍曆並不明顯（還沒普通for迴圈快）
• 使用kvc集合運算子運算很大規模的集合時，效率明顯下降（100萬的數組離譜的21秒多），同時佔用了大量記憶體和cpu
• enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)和dispatch_apply(Concurrent)的遍曆執行可以利用到多核cpu的優勢（實驗中在雙核cpu上效率基本上x2）

遍曆實踐Tips倒序遍曆

NSArray和NSOrderedSet都支援使用reverseObjectEnumerator倒序遍曆，如：

1234	NSArray *strings = @[@"1", @"2", @"3"];for (NSString *string in [strings reverseObjectEnumerator]) { NSLog(@"%@", string);}

這個方法只在迴圈第一次被調用，所以也不必擔心迴圈每次計算的問題。

同時，使用enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse也可以實現倒序遍曆：

123	[array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse usingBlock:^(Sark *sark, NSUInteger idx, BOOL *stop) { [sark doSomething];}];

使用block同時遍曆字典key，value

block版本的字典遍曆可以同時取key和value（forin只能取key再手動取value），如：

1234	NSDictionary *dict = @{@"a": @"1", @"b": @"2"};[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id key, id obj, BOOL *stop) { NSLog(@"key: %@, value: %@", key, obj);}];

對於耗時且順序無關的遍曆，使用並發版本

123	[array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationConcurrent usingBlock:^(Sark *sark, NSUInteger idx, BOOL *stop) { [sark doSomethingSlow];}];

遍曆執行block會分配在多核cpu上執行（底層很可能就是gcd的並發queue），對於耗時的任務來說是很值得這麼做的，而且在以後cpu升級成更多核心後不用改代碼也可以享受帶來的好處。同時，對於遍曆的外部是保持同步的（遍曆都完成後才繼續執行下一行），猜想內部大概是gcd的dispatch_group或者訊號量控制。

代碼可讀性和效率的權衡

雖然說上面的測試結果表明，在集合內元素不多時，經典for迴圈的效率要比forin要高，但是從代碼可讀性上來看，就遠不如forin看著更順暢；同樣的還有kvc的集合運算子，一些內建的操作以keypath的方式聲明，相比自己用for迴圈實現，一行代碼就能搞定，清楚明了，還省去了重複工作；在framework中增加了集合遍曆的block支援後，對於需要index的遍曆再也不需要經典for迴圈的寫法了。

References

http://nshipster.com/enumerators/
http://iosdevelopertips.com/objective-c/fast-enumeration-on-the-iphone.html

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