Який найкращий спосіб помістити c-структуру в NSArray?

Який звичайний спосіб зберігати c-структури в NSArray? Переваги, недоліки, обробка пам'яті?

Примітно, яка різниця між valueWithBytesі valueWithPointer - піднятими джастіном та сомами нижче.

Ось посилання на обговорення Apple valueWithBytes:objCType:для майбутніх читачів ...

Для деякого побічного мислення та приділення більше уваги продуктивності, Евген підняв проблему використання STL::vectorв C ++ .

(Це піднімає цікаве питання: чи існує швидка бібліотека c, на відміну від, STL::vectorале набагато легша, яка дозволяє мінімально "акуратно обробляти масиви" ...?)

Отже, вихідне питання ...

Наприклад:

typedef struct _Megapoint {
    float   w,x,y,z;
} Megapoint;

Отже: який звичайний, найкращий, ідіоматичний спосіб зберігати власну структуру таким чином у NSArray, і як ви обробляєте пам’ять у цій ідіомі?

Зверніть увагу, що я спеціально шукаю звичайну ідіому для зберігання структур. Звичайно, можна уникнути проблеми, створивши новий маленький клас. Однак я хочу знати, як звичайна ідіома для фактичного розміщення структур у масиві, дякую.

До речі, ось підхід NSData, який, можливо, є? не найкраще ...

Megapoint p;
NSArray *a = [NSArray arrayWithObjects:
    [NSData dataWithBytes:&p length:sizeof(Megapoint)],
    [NSData dataWithBytes:&p length:sizeof(Megapoint)],
    [NSData dataWithBytes:&p length:sizeof(Megapoint)],
        nil];

До речі, як орієнтир та завдяки Джаррет Харді, ось як зберігати CGPointsта подібне в NSArray:

NSArray *points = [NSArray arrayWithObjects:
        [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(6.9, 6.9)],
        [NSValue valueWithCGPoint:CGPointMake(6.9, 6.9)],
        nil];

(див. Як я можу просто додавати об’єкти CGPoint до NSArray? )

NSValue підтримує не тільки структури CoreGraphics - ви можете використовувати їх і для себе. Я б рекомендував це зробити, оскільки клас, напевно, має меншу вагу, ніж NSDataдля простих структур даних.

Просто використовуйте такий вираз:

[NSValue valueWithBytes:&p objCType:@encode(Megapoint)];

І щоб повернути значення назад:

Megapoint p;
[value getValue:&p];

Я б запропонував вам дотримуватися NSValueмаршруту, але якщо ви дійсно хочете зберігати звичайні structтипи даних у своєму NSArray (та інших об’єктах колекції в Cocoa), ви можете це зробити - хоч і побічно, використовуючи Core Foundation та безкоштовний мост .

CFArrayRef(та його змінний аналог CFMutableArrayRef) надають розробнику більшу гнучкість при створенні об’єкта масиву. Див. Четвертий аргумент призначеного ініціатора:

CFArrayRef CFArrayCreate (
    CFAllocatorRef allocator,
    const void **values,
    CFIndex numValues,
    const CFArrayCallBacks *callBacks
);

Це дозволяє вам вимагати, щоб CFArrayRefоб’єкт використовував підпрограми керування пам’яттю Core Foundation, взагалі ніякі або навіть власні підпрограми управління пам’яттю.

Обов’язковий приклад:

// One would pass &kCFTypeArrayCallBacks (in lieu of NULL) if using CF types.
CFMutableArrayRef arrayRef = CFArrayCreateMutable(kCFAllocatorDefault, 0, NULL);
NSMutableArray *array = (NSMutableArray *)arrayRef;

struct {int member;} myStruct = {.member = 42};
// Casting to "id" to avoid compiler warning
[array addObject:(id)&myStruct];

// Hurray!
struct {int member;} *mySameStruct = [array objectAtIndex:0];

Наведений приклад повністю ігнорує проблеми, пов'язані з управлінням пам'яттю. Структура myStructстворюється в стеку і, отже, знищується, коли функція закінчується - масив міститиме вказівник на об'єкт, якого більше немає. Ви можете обійти це, використовуючи власні процедури управління пам’яттю - отже, чому ця опція надається вам, - але тоді вам доведеться важко працювати з підрахунком посилань, розподілом пам’яті, її вивільненням тощо.

Я б не рекомендував це рішення, але зберігатиму його тут, якщо воно цікавить когось іншого. :-)

Тут показано, як використовується ваша структура, виділена в купі (замість стека):

typedef struct {
    float w, x, y, z;
} Megapoint;

// One would pass &kCFTypeArrayCallBacks (in lieu of NULL) if using CF types.
CFMutableArrayRef arrayRef = CFArrayCreateMutable(kCFAllocatorDefault, 0, NULL);
NSMutableArray *array = (NSMutableArray *)arrayRef;

Megapoint *myPoint = malloc(sizeof(Megapoint);
myPoint->w = 42.0f;
// set ivars as desired..

// Casting to "id" to avoid compiler warning
[array addObject:(id)myPoint];

// Hurray!
Megapoint *mySamePoint = [array objectAtIndex:0];

Подібний метод для додавання c struct - це зберігання покажчика та де-посилання на нього;

typedef struct BSTNode
{
    int data;
    struct BSTNode *leftNode;
    struct BSTNode *rightNode;
}BSTNode;

BSTNode *rootNode;

//declaring a NSMutableArray
@property(nonatomic)NSMutableArray *queues;

//storing the pointer in the array
[self.queues addObject:[NSValue value:&rootNode withObjCType:@encode(BSTNode*)]];

//getting the value
BSTNode *frontNode =[[self.queues objectAtIndex:0] pointerValue];

якщо ви почуваєтесь знервовано або у вас дійсно багато класів для створення: час від часу корисно динамічно створювати клас objc (ref:) class_addIvar. таким чином, ви можете створити довільні класи objc із довільних типів. Ви можете вказати поле за полем або просто передати інформацію про структуру (але це практично тиражує NSData). іноді корисний, але, мабуть, більший "цікавий факт" для більшості читачів.

Як я можу застосувати це тут?

Ви можете викликати class_addIvar і додати змінну екземпляра Megapoint до нового класу, або ви можете синтезувати варіант objc класу Megapoint під час виконання (наприклад, змінну екземпляра для кожного поля Megapoint).

перший еквівалентний складеному класу objc:

@interface MONMegapoint { Megapoint megapoint; } @end

останній еквівалентний скомпільованому класу objc:

@interface MONMegapoint { float w,x,y,z; } @end

після того, як ви додали ivars, ви можете додавати / синтезувати методи.

щоб прочитати збережені значення на приймальному кінці, використовуйте ваші синтезовані методи, object_getInstanceVariableабо valueForKey:(які часто перетворюють ці змінні скалярного екземпляра у подання NSNumber або NSValue).

До речі: усі отримані вами відповіді корисні, деякі - кращі / гірші / недійсні залежно від контексту / сценарію. конкретні потреби щодо пам’яті, швидкості, простоти обслуговування, простоти передачі чи архівування тощо визначають, що найкраще для конкретного випадку ... але не існує „ідеального” рішення, яке є ідеальним у всіх відношеннях. не існує "найкращого способу розміщення c-структури в NSArray", просто "найкращого способу розміщення c-struct в NSArray для конкретного сценарію, випадку чи набору вимог " - який ви б мали вказати.

крім того, NSArray - це, як правило, багаторазовий інтерфейс масиву для типів розміру вказівника (або менших), але є й інші контейнери, які з багатьох причин більше підходять для c-strukturs (std :: vector є типовим вибором для c-structs).

найкраще скористатися серіалізатором objc для бідняка, якщо ви ділитесь цими даними в декількох abis / архітектурах:

Megapoint mpt = /* ... */;
NSMutableDictionary * d = [NSMutableDictionary new];
assert(d);

/* optional, for your runtime/deserialization sanity-checks */
[d setValue:@"Megapoint" forKey:@"Type-Identifier"];

[d setValue:[NSNumber numberWithFloat:mpt.w] forKey:@"w"];
[d setValue:[NSNumber numberWithFloat:mpt.x] forKey:@"x"];
[d setValue:[NSNumber numberWithFloat:mpt.y] forKey:@"y"];
[d setValue:[NSNumber numberWithFloat:mpt.z] forKey:@"z"];

NSArray *a = [NSArray arrayWithObject:d];
[d release], d = 0;
/* ... */

... особливо, якщо структура може змінюватися з часом (або цільовою платформою). це не так швидко, як інші варіанти, але менше шансів зламатися в деяких умовах (які ви не вказали як важливі чи ні).

якщо серіалізоване представлення не виходить із процесу, то розмір / порядок / вирівнювання довільних структур не повинні змінюватися, і є варіанти, які простіші та швидші.

в будь-якому випадку ви вже додаєте об'єкт, що підраховується заново (порівняно з NSData, NSValue), тому ... створення класу objc, який містить Megapoint, є правильною відповіддю у багатьох випадках.

Я пропоную вам використовувати std :: vector або std :: list для типів C / C ++, оскільки спочатку це просто швидше, ніж NSArray, а по-друге, якщо для вас буде недостатньо швидкості - ви завжди можете створити свій власний розподільники для контейнерів STL і роблять їх ще швидшими. Усі сучасні мобільні ігрові, фізичні та аудіо двигуни використовують контейнери STL для зберігання внутрішніх даних. Просто тому, що вони справді швидко.

Якщо це не для вас - є хороші відповіді від хлопців про NSValue - я вважаю, що це найбільш прийнятно.

Замість того, щоб намагатися розмістити структуру c у NSArray, ви можете помістити їх у NSData або NSMutableData як масив змінних структур. Щоб отримати до них доступ, ви б зробили це

const struct MyStruct    * theStruct = (const struct MyStruct*)[myData bytes];
int                      value = theStruct[2].integerNumber;

або встановити тоді

struct MyStruct    * theStruct = (struct MyStruct*)[myData mutableBytes];
theStruct[2].integerNumber = 10;

Хоча використання NSValue чудово працює для зберігання структур як об'єкта Obj-C, ви не можете кодувати NSValue, що містить структуру, за допомогою NSArchiver / NSKeyedArchiver. Натомість вам потрібно закодувати окремі члени структури ...

Див. Посібник з програмування архівів та серіалізацій Apple> Структури та бітові поля

Для вашої структури ви можете додати атрибут objc_boxable і використовувати @()синтаксис для розміщення вашої структури в екземплярі NSValue без виклику valueWithBytes:objCType::

typedef struct __attribute__((objc_boxable)) _Megapoint {
    float   w,x,y,z;
} Megapoint;

NSMutableArray<NSValue*>* points = [[NSMutableArray alloc] initWithCapacity:10];
for (int i = 0; i < 10; i+= 1) {
    Megapoint mp1 = {i + 1.0, i + 2.0, i + 3.0, i + 4.0};
    [points addObject:@(mp1)];//@(mp1) creates NSValue*
}

Megapoint unarchivedPoint;
[[points lastObject] getValue:&unarchivedPoint];
//or
// [[points lastObject] getValue:&unarchivedPoint size:sizeof(Megapoint)];

Об'єкт Obj C - це просто структура C з деякими доданими елементами. Тож просто створіть власний клас, і ви отримаєте тип структури C, який потрібен NSArray. Будь-яка C-структура, яка не має зайвого продукту, який NSObject включає в свою C-структуру, буде не засвоюваною для NSArray.

Використання NSData як обгортки може містити лише копію структур, а не оригінальні структури, якщо це для вас має значення.

Для зберігання інформації можна використовувати класи NSObject, крім C-структур. І ви можете легко зберегти цей об'єкт NSO в NSArray.