iOS中集合遍历方法的比较和技巧

qiancheng 2014-05-31 09:42:24 23023

转自sunnyxx的博客

 

集合的遍历操作是开发中最常见的操作之一,从C语言经典的for循环到利用多核cpu的优势进行遍历,开发中ios有若干集合遍历方法,本文通过研究和测试比较了各个操作方法的效率和优略势,并总结几个使用集合遍历时的小技巧。

 

ios中常用的遍历运算方法

 

遍历的目的是获取集合中的某个对象或执行某个操作,所以能满足这个条件的方法都可以作为备选:

 

经典for循环
for in (NSFastEnumeration),若不熟悉可以参考《nshipster介绍NSFastEnumeration的文章
makeObjectsPerformSelector
kvc集合运算符
enumerateObjectsUsingBlock
enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)
dispatch_apply

 

实验

 

实验条件

 

测试类如下:

  1. @interface Sark : NSObject  
  2. @property (nonatomic) NSInteger number;  
  3. - (void)doSomethingSlow; // sleep(0.01)  
  4. @end 

实验从两个方面来评价:

 

1、分别使用有100个对象和1000000个对象的NSArray,只取对象,不执行操作,测试遍历速度

 

2、使用有100个对象的NSArray遍历执行doSomethingSlow方法,测试遍历中多任务运行速度

 

实验使用CFAbsoluteTimeGetCurrent()记录时间戳来计算运行时间,单位秒。

 

运行在iphone5真机(双核cpu)

 

实验数据

 

100对象遍历操作:

  1. 经典for循环 - 0.001355  
  2. for in (NSFastEnumeration) - 0.002308  
  3. makeObjectsPerformSelector - 0.001120  
  4. kvc集合运算符(@sum.number) - 0.004272   
  5. enumerateObjectsUsingBlock - 0.001145  
  6. enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.001605  
  7. dispatch_apply(Concurrent) - 0.001380 

1000000对象遍历操作:

  1. 经典for循环 - 1.246721  
  2. for in (NSFastEnumeration) - 0.025955  
  3. makeObjectsPerformSelector - 0.068234  
  4. kvc集合运算符(@sum.number) - 21.677246  
  5. enumerateObjectsUsingBlock - 0.586034  
  6. enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.722548  
  7. dispatch_apply(Concurrent) - 0.607100 

100对象遍历执行一个很费时的操作:

  1. 经典for循环 - 1.106567  
  2. for in (NSFastEnumeration) - 1.102643  
  3. makeObjectsPerformSelector - 1.103965  
  4. kvc集合运算符(@sum.number) - N/A  
  5. enumerateObjectsUsingBlock - 1.104888  
  6. enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) - 0.554670  
  7. dispatch_apply(Concurrent) - 0.554858 

 

值得注意的

 

1. 对于集合中对象数很多的情况下,for in (NSFastEnumeration)的遍历速度非常之快,但小规模的遍历并不明显(还没普通for循环快)
2. 使用kvc集合运算符运算很大规模的集合时,效率明显下降(100万的数组离谱的21秒多),同时占用了大量内存和cpu
3. enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent)和dispatch_apply(Concurrent)的遍历执行可以利用到多核cpu的优势(实验中在双核cpu上效率基本上x2)

 

遍历实践Tips

 

倒序遍历

 

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

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

这个方法只在循环第一次被调用,所以也不必担心循环每次计算的问题。

 

同时,使用enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse也可以实现倒序遍历:

  1. [array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverse usingBlock:^(Sark *sark, NSUInteger idx, BOOL *stop) {  
  2.     [sark doSomething];  
  3. }]; 

使用block同时遍历字典key,value

 

block版本的字典遍历可以同时取key和value(forin只能取key再手动取value),如:

  1. NSDictionary *dict = @{@"a": @"1", @"b": @"2"};  
  2. [dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(id key, id obj, BOOL *stop) {  
  3.     NSLog(@"key: %@, value: %@", key, obj);  
  4. }]; 

对于耗时且顺序无关的遍历,使用并发版本

  1. [array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationConcurrent usingBlock:^(Sark *sark, NSUInteger idx, BOOL *stop) {  
  2.     [sark doSomethingSlow];  
  3. }]; 

遍历执行block会分配在多核cpu上执行(底层很可能就是gcd的并发queue),对于耗时的任务来说是很值得这么做的,而且在以后cpu升级成更多核心后不用改代码也可以享受带来的好处。同时,对于遍历的外部是保持同步的(遍历都完成后才继续执行下一行),猜想内部大概是gcd的dispatch_group或者信号量控制。

 

代码可读性和效率的权衡

 

虽然说上面的测试结果表明,在集合内元素不多时,经典for循环的效率要比forin要高,但是从代码可读性上来看,就远不如forin看着更顺畅;同样的还有kvc的集合运算符,一些内置的操作以keypath的方式声明,相比自己用for循环实现,一行代码就能搞定,清楚明了,还省去了重复工作;在framework中增加了集合遍历的block支持后,对于需要index的遍历再也不需要经典for循环的写法了。

 

References

http://nshipster.com/enumerators/


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