iOS|iOS 中集合遍历方法的比较和技巧
iOS 中集合遍历方法的比较和技巧
2014年4月30日
我是前言
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：
@interfaceSark:NSObject
@property(nonatomic)NSIntegernumber;
- (void)doSomethingSlow;
// sleep(0.01)
@end
实验从两个方面来评价：
【iOS|iOS 中集合遍历方法的比较和技巧】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
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：
经典for循环 -0.001355
forin(NSFastEnumeration) -0.002308
makeObjectsPerformSelector -0.001120
kvc集合运算符(@sum.number) -0.004272
enumerateObjectsUsingBlock -0.001145
enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) -0.001605
dispatch_apply(Concurrent) -0.001380
1000000对象遍历操作：
经典for循环 -1.246721
forin(NSFastEnumeration) -0.025955
makeObjectsPerformSelector -0.068234
kvc集合运算符(@sum.number) -21.677246
enumerateObjectsUsingBlock -0.586034
enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) -0.722548
dispatch_apply(Concurrent) -0.607100
100对象遍历执行一个很费时的操作：
经典for循环 -1.106567
forin(NSFastEnumeration) -1.102643
makeObjectsPerformSelector -1.103965
kvc集合运算符(@sum.number) - N/A
enumerateObjectsUsingBlock -1.104888
enumerateObjectsWithOptions(NSEnumerationConcurrent) -0.554670
dispatch_apply(Concurrent) -0.554858
值得注意的
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）
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
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：
NSArray*strings = @[@"1",@"2",@"3"];
for(NSString*stringin[strings reverseObjectEnumerator]) {
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：
[array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationReverseusingBlock:^(Sark *sark,NSUIntegeridx,BOOL*stop) {
[sark doSomething];
}];
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：
NSDictionary*dict = @{@"a":@"1",@"b":@"2"};
[dict enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:^(idkey,idobj,BOOL*stop) {
NSLog(@"key: %@, value: %@", key, obj);
}];
对于耗时且顺序无关的遍历，使用并发版本
[array enumerateObjectsWithOptions:NSEnumerationConcurrentusingBlock:^(Sark *sark,NSUIntegeridx,BOOL*stop) {
[sark doSomethingSlow];
}];
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
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