Objective-C静态数组的实现

熟悉使用Java或者C++等其它语言的人，在使用Objective-C的时候会发现，Objective-C没有提供一个静态数组数据结构的封装，比如无法实现如下的代码：


class Untitled {
    public static void main(String[] args) {
        Person[] elements = new Person[8];
        elements[3] = new Person();
        System.out.println(elements[0]); // null
        System.out.println(elements[3]); // Person()
    }
}

class Person {
    public String toString() {
        return "Person()";
    }
}

Objective-C要自定义实现一个可实用的静态数组，需要实现以下需求：

  1. 数组能够存储对象指针。
  2. 数组需要维持对象的引用计数。
  3. 数组需要支持范型。
  4. 数组需要支持下标和常用数组接口的实现。
  5. 数组需要支持for-in快速遍历。
  6. 数组需要支持枚举遍历。
  7. 数组需要支持拷贝。

头文件的声明，JKRArray.h


#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface JKRArray<ObjectType> : NSObject<NSFastEnumeration, NSCopying>  {
@private
    void ** _array;
    NSUInteger _length;
}

- (instancetype)init __unavailable;
+ (instancetype)new __unavailable;

+ (instancetype)arrayWithLength:(NSUInteger)length;

- (instancetype)initWithLength:(NSUInteger)length;
- (NSUInteger)length;
- (void)setObject:(nullable ObjectType)object AtIndex:(NSUInteger)index;
- (nullable ObjectType)objectAtIndex:(NSUInteger)index;
- (void)removeObjectAtIndex:(NSUInteger)index;
- (NSUInteger)indexOfObject:(nullable ObjectType)object;
- (BOOL)containsObject:(ObjectType)object;

@end

@interface JKRArray<ObjectType> (JKRExtendedArray)

- (void)enumerateObjectsUsingBlock:(void (^)(_Nullable ObjectType obj, NSUInteger idx, BOOL *stop))block;
- (_Nullable ObjectType)objectAtIndexedSubscript:(NSUInteger)idx;
- (void)setObject:(_Nullable ObjectType)obj atIndexedSubscript:(NSUInteger)idx;

@end

@interface JKRArray<ObjectType> (NSGenericFastEnumeraiton) <NSFastEnumeration>

- (NSUInteger)countByEnumeratingWithState:(NSFastEnumerationState *)state objects:(id __unsafe_unretained _Nullable [_Nonnull])buffer count:(NSUInteger)len;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

内部的实现，这里要注意的就是需要将JKRArray.m改成JKRArray.mm。


#import "JKRArray.h"

@implementation JKRArray

#pragma mark - 初始化
+ (instancetype)arrayWithLength:(NSUInteger)length {
    return [[[self alloc] initWithLength:length] autorelease];
}

- (instancetype)initWithLength:(NSUInteger)length {
    self = [super init];
    _length = length;
    _array = new void*[length]();
    return self;
}

#pragma mark - dealloc
- (void)dealloc {
    for (NSUInteger i = 0; i < _length; i++) {
        id object = [self objectAtIndex:i];
        if (object) [object release];
    }
    delete _array;
//    NSLog(@"<%@, %p> dealloc", self.class, self);
    [super dealloc];
}

#pragma mark - 返回长度
- (NSUInteger)length {
    return _length;
}

#pragma mark - 添加元素
- (void)setObject:(id)object AtIndex:(NSUInteger)index {
    [self checkRangeWithIndex:index];
    id oldObject = [self objectAtIndex:index];
    if (oldObject == object) return;
    if (oldObject != nil) [oldObject release];
    if (object) [object retain];
    *(_array + index) = (__bridge void *)object;
}

#pragma mark - 获取元素
- (id)objectAtIndex:(NSUInteger)index {
    [self checkRangeWithIndex:index];
    id object = (__bridge id)(*(_array + index));
    return object;
}

#pragma mark - 删除元素
- (void)removeObjectAtIndex:(NSUInteger)index {
    [self checkRangeWithIndex:index];
    id object = (__bridge id)(*(_array + index));
    if (object) [object release];
    *(_array + index) = 0;
}

#pragma mark - 元素在数组中存储的第一个下标
- (NSUInteger)indexOfObject:(id)object {
    __block NSUInteger index = NSUIntegerMax;
    [self enumerateObjectsUsingBlock:^(id  _Nullable obj, NSUInteger idx, BOOL * _Nonnull stop) {
        if (object == obj) {
            index = idx;
            *stop = YES;
        } else if ([object isEqual:obj]){
            index = idx;
            *stop = YES;
        } 
    }];
    return index;
}

#pragma mark - 是否包含
- (BOOL)containsObject:(id)object {
    NSUInteger index = [self indexOfObject:object];
    return index < _length;
}

#pragma mark - 枚举
- (void)enumerateObjectsUsingBlock:(void (^)(id _Nullable, NSUInteger, BOOL * _Nonnull))block {
    BOOL stop = NO;
    for (NSUInteger i = 0; i < _length && !stop; i++) {
        id object = [self objectAtIndex:i];
        block(object, i, &stop);
    }
}

#pragma mark - 边界检查
- (void)checkRangeWithIndex:(NSUInteger)index {
    if (index < 0 || index >= _length) NSAssert(NO, @"Index: %zd, Length: %zd", index, _length);
}

#pragma mark - 支持数组运算符
- (id)objectAtIndexedSubscript:(NSUInteger)idx {
    return [self objectAtIndex:idx];
}

- (void)setObject:(id)obj atIndexedSubscript:(NSUInteger)idx {
    [self setObject:obj AtIndex:idx];
}

#pragma mark - 快速遍历
- (NSUInteger)countByEnumeratingWithState:(NSFastEnumerationState *)state objects:(id  _Nullable [])buffer count:(NSUInteger)len {
    if (state->state > 0) return 0;
    state->mutationsPtr = (unsigned long*)self;
    NSUInteger retCount = state->extra[0];
    state->itemsPtr = (id *)(_array + state->extra[1]);
    if (retCount == 0) retCount = _length;
    if (retCount > len) {
        state->extra[0] = retCount - len;
        state->extra[1] += len;
        retCount = len;
    } else {
        state->state++;
    }
    return retCount;
}

#pragma mark - 打印
- (NSString *)description {
    NSMutableString *mutableString = [NSMutableString string];
    [mutableString appendString:[NSString stringWithFormat:@"<%@: %p>: \nlength: %zd\n{\n", self.class, self, _length]];
    for (NSUInteger i = 0; i < _length; i++) {
        if (i) [mutableString appendString:@"\n"];
        id object = [self objectAtIndex:i];
        if (object) {
            [mutableString appendString:@"   "];
            [mutableString appendString:[object description]];
        } else {
            [mutableString appendString:@"   "];
            [mutableString appendString:@"Null"];
        }
    }
    [mutableString appendString:@"\n}"];
    return mutableString;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    JKRArray *array = [[JKRArray alloc] initWithLength:_length];
    for (NSUInteger i = 0; i < _length; i++) {
        array[i] = self[i];
    }
    return array;
}

@end

代码测试：

JKRArray *array = [JKRArray arrayWithLength:6];
array[2] = [Person new];
NSLog(@"%@", array);

打印：
<JKRArray: 0x1006079f0>: 
length: 6
{
   Null
   Null
   <Person: 0x10286bc60>
   Null
   Null
   Null
}
最后编辑于 ：
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 人面猴
    序言：七十年代末，一起剥皮案震惊了整个滨河市，随后出现的几起案子，更是在滨河造成了极大的恐慌，老刑警刘岩，带你破解...
    沈念sama阅读 159,219评论 4赞 362
  • 死咒
    序言：滨河连续发生了三起死亡事件，死亡现场离奇诡异，居然都是意外死亡，警方通过查阅死者的电脑和手机，发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,363评论 1赞 293
  • 救了他两次的神仙让他今天三更去死
    文/潘晓璐 我一进店门，熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来，“玉大人，你说我怎么就摊上这事。” “怎么了？”我有些...
    开封第一讲书人阅读 108,933评论 0赞 243
  • 道士缉凶录：失踪的卖姜人
    文/不坏的土叔 我叫张陵，是天一观的道长。 经常有香客问我，道长，这世上最难降的妖魔是什么？ 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,020评论 0赞 206
  • 港岛之恋（遗憾婚礼）
    正文 为了忘掉前任，我火速办了婚礼，结果婚礼上，老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己，他们只是感情好，可当我...
    茶点故事阅读 52,400评论 3赞 287
  • 恶毒庶女顶嫁案：这布局不是一般人想出来的
    文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着，像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上，一...
    开封第一讲书人阅读 40,640评论 1赞 219
  • 城市分裂传说
    那天，我揣着相机与录音，去河边找鬼。 笑死，一个胖子当着我的面吹牛，可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播，决...
    沈念sama阅读 31,896评论 2赞 313
  • 双鸳鸯连环套：你想象不到人心有多黑
    文/苍兰香墨 我猛地睁开眼，长吁一口气：“原来是场噩梦啊……” “哼！你这毒妇竟也来了？” 一声冷哼从身侧响起，我...
    开封第一讲书人阅读 30,597评论 0赞 199
  • 万荣杀人案实录
    序言：老挝万荣一对情侣失踪，失踪者是张志新（化名）和其女友刘颖，没想到半个月后，有当地人在树林里发现了一具尸体，经...
    沈念sama阅读 34,327评论 1赞 244
  • 护林员之死
    正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡，尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,581评论 2赞 246
  • 白月光启示录
    正文 我和宋清朗相恋三年，在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,072评论 1赞 261
  • 活死人
    序言：一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡，死状恐怖，灵堂内的尸体忽然破棺而出，到底是诈尸还是另有隐情，我是刑警宁泽，带...
    沈念sama阅读 28,399评论 2赞 253
  • 日本核电站爆炸内幕
    正文 年R本政府宣布，位于F岛的核电站，受9级特大地震影响，放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜，却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,054评论 3赞 236
  • 男人毒药：我在死后第九天来索命
    文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹，春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,083评论 0赞 8
  • 一桩弑父案，背后竟有这般阴谋
    文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至，却和暖如春，着一层夹袄步出监牢的瞬间，已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,849评论 0赞 195
  • 情欲美人皮
    我被黑心中介骗来泰国打工， 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留，地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,672评论 2赞 274
  • 代替公主和亲
    正文 我出身青楼，却偏偏与公主长得像，于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子，可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,585评论 2赞 270