ios中集合遍歷方法的比較和技巧

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我是前言

集合的遍歷操做是開發中最多見的操做之一，從C語言經典的for循環到利用多核cpu的優點進行遍歷，開發中ios有若干集合遍歷方法，本文經過研究和測試比較了各個操做方法的效率和優略勢，並總結幾個使用集合遍歷時的小技巧。

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ios中經常使用的遍歷運算方法

遍歷的目的是獲取集合中的某個對象或執行某個操做，因此能知足這個條件的方法均可以做爲備選：

• 經典for循環
• for in (NSFastEnumeration)，若不熟悉能夠參考《nshipster介紹NSFastEnumeration的文章》
• makeObjectsPerformSelector
• kvc集合運算符
• enumerateObjectsUsingBlock
• enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)
• dispatch_apply

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實驗

實驗條件

測試類以下：

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@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，不執行操做，測試遍歷速度
2. 使用有100個對象的NSArray遍歷執行doSomethingSlow方法，測試遍歷中多任務運行速度

實驗使用CFAbsoluteTimeGetCurrent()記錄時間戳來計算運行時間，單位秒。
運行在iphone5真機（雙核cpu）

實驗數據

100對象遍歷操做：

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

1000000對象遍歷操做：

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

100對象遍歷執行一個很費時的操做：

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

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值得注意的

• 對於集合中對象數不少的狀況下，for in (NSFastEnumeration)的遍歷速度很是之快，但小規模的遍歷並不明顯（還沒普通for循環快）
• 使用kvc集合運算符運算很大規模的集合時，效率明顯降低（100萬的數組離譜的21秒多），同時佔用了大量內存和cpu
• enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)和dispatch_apply(Concurrent)的遍歷執行能夠利用到多核cpu的優點（實驗中在雙核cpu上效率基本上x2）

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遍歷實踐Tips

倒序遍歷

NSArray和NSOrderedSet都支持使用reverseObjectEnumerator倒序遍歷，如：

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

這個方法只在循環第一次被調用，因此也沒必要擔憂循環每次計算的問題。

同時，使用enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse也能夠實現倒序遍歷：

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

使用block同時遍歷字典key，value

block版本的字典遍歷能夠同時取key和value（forin只能取key再手動取value），如：

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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歷，使用併發版本

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

遍歷執行block會分配在多核cpu上執行（底層極可能就是gcd的併發queue），對於耗時的任務來講是很值得這麼作的，並且在之後cpu升級成更多核心後不用改代碼也能夠享受帶來的好處。同時，對於遍歷的外部是保持同步的（遍歷都完成後才繼續執行下一行），猜測內部大概是gcd的dispatch_group或者信號量控制。

代碼可讀性和效率的權衡

雖說上面的測試結果代表，在集合內元素很少時，經典for循環的效率要比forin要高，可是從代碼可讀性上來看，就遠不如forin看着更順暢；一樣的還有kvc的集合運算符，一些內置的操做以keypath的方式聲明，相比本身用for循環實現，一行代碼就能搞定，清楚明瞭，還省去了重複工做；在framework中增長了集合遍歷的block支持後，對於須要index的遍歷不再須要經典for循環的寫法了。

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References

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

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