NSString 内部结构 - 长度如何工作？答案

【问题标题】：NSString internals - how does length works?NSString 内部结构 - 长度如何工作？
【发布时间】：2011-07-08 20:41:16
【问题描述】：

我有一个关于 NSString 内部结构的问题。我想检查一个字符串长度，基本上我想知道一个 NSString 是否知道它的长度/每次计数/计数并缓存结果。

我应该存储它的长度并计算还是每次调用长度方法？

要测试一个字符串，我可以针对 nil 进行测试或询问它的长度。

if (str != nil) {
  // compute
}

if ([str length]) {
  // compute
}

哪个最快？哪个内存效率更高？

谢谢

【问题讨论】：

标签： iphone objective-c cocoa-touch performance cocoa

【解决方案1】：

检查nil（“无对象”）绝对不与将length 消息发送到（NSString）对象相同。只有一个条件检查对测试“空”字符串有效。（“空”字符串是一个对象，因此不是nil。）

更大的问题是：NSString 是存储长度还是哨兵终止的（如“普通 c 字符串”）？ NSString 将长度存储为内部属性，因此 length 是 O(1) 操作。

编码愉快。

【讨论】：

【解决方案2】：

CFStringGetLength 的工作原理如下：

（来自http://opensource.apple.com/source/CF/CF-550.43/CFString.c）

/* Returns length; use __CFStrLength2 if contents buffer pointer has already been computed.
*/
CF_INLINE CFIndex __CFStrLength(CFStringRef str) {
    if (__CFStrHasExplicitLength(str)) {
        if (__CFStrIsInline(str)) {
                return str->variants.inline1.length;
        } else {
                return str->variants.notInlineImmutable1.length;
        }
    } else {
        return (CFIndex)(*((uint8_t *)__CFStrContents(str)));
    }
}

所以对于所有情况，它都应该是 O(1)。

【讨论】：

【解决方案3】：

这两者——测试一个 NSString 指针是否为 nil 和测试一个 NSString 的长度——在任何方面都不是等价的。可以存在长度为零的 NSString 对象，指向它的指针不会比较等于 nil。

据我所知（如果我发现自己错了，我会很惊讶），NSString 的长度作为有效引用的属性存储在对象中。缓存长度通常是不必要的复杂性。

【讨论】：

【解决方案4】：

NSString 是不可变类，所以长度始终保持不变。

【讨论】：

NSMutableString 是否也将其长度存储为 O(1) 属性？
我假设（因为它更有效）但我不确定。

【解决方案5】：

附录：针对 [字符串长度] 的测试在两种情况下的计算结果均为 0/nil/NO（字符串为 nil 且字符串长度为零）。

【讨论】：

这提醒了我：我一直想知道，来自 Java 和 Smalltalk 的背景，nil 到底是什么。它是一个特殊的类（就像在 Smalltalk 中一样，没有原语，所有东西（！）都是一个对象），还是只是一个等于 int 0 的常量？我想由于 c 根，0、nil、NULL、NO、false 都是一样的 - 0？
nil 在objc.h 中定义为__DARWIN_NULL，在中定义为((void *)0)。
@fzwo nil 和 null 是表示“无对象”的特殊值。 nil 是各自“无类型”的唯一居民：即使有实现细节泄漏（“0/NULL”），也可以这样认为。也就是说，nil 是一个只能表示一件事的值：“没有对象”。 NULL vs nil 可能很有趣，因为它表明 Objective-C 确实只是 C/C++ 上的一个层 ;-) [我上面所说的依赖于语义的使用。]