Objective-C ARC 和传递 C 对象数组

Question

如果这是一个 C 菜鸟问题，我很抱歉：我知道我需要认真对待我的指针。不幸的是，我在最后期限，所以没有时间完成整本书的章节，所以我希望得到更有针对性的建议。

我想在 C 数组中存储一些 Objective-C 对象。我正在使用ARC。如果我在 Mac 上，我可以改用 NSPointerArray，但我在 iOS 上，这不可用。

我将存储一个三维 C 数组：从概念上讲，我的维度是天、高度和 cacheNumber。每个元素要么是一个指向 Objective-C 对象的指针，要么是 NULL。

缓存的数量（即 cacheNumber 维度的大小）在编译时是已知的，但其他两个未知。另外，数组可能很大，所以我需要为它动态分配内存。

关于所有权语义，我需要对对象的强引用。

我希望整个三维数组成为 Objective-C 对象上的实例变量。

我计划有一个方法是- tableForCacheNumber:(int)num days:(int*)days height:(int*)height。该方法应返回一个二维数组，即一个特定的缓存编号。 （它还通过引用返回它返回的数组的大小。）

我的问题：

• 我应该按什么顺序排列我的维度，以便我可以轻松地返回一个指向特定缓存编号的子数组的指针？ （我觉得应该是第一，但我不是100%。）

• 我的方法的返回类型应该是什么，这样 ARC 才不会抱怨？我不介意返回的数组是否增加了引用计数，只要我知道它在做什么。

• 保存三维数组的实例变量应该是什么类型？我认为它应该只是一个指针，因为该 ivar 只表示指向我数组中第一项的指针。正确的？如果是这样，我该如何指定？

• 当我（为我的 ivar）创建 3D 数组时，我想我会执行类似 calloc(X * Y * Z, sizeof(id)) 的操作，并将结果转换为我的 ivar 的类型？

• 从 ivar 中的三维数组访问项目时，我相信我每次都必须取消引用指针，例如 (*myArray)[4][7][2]。对吗？

• 我从方法返回的二维数组会被类似访问吗？

• 是否需要将返回的二维数组标记为objc_returns_inner_pointer？

再次抱歉，这是一个有点糟糕的 Stack Overflow 问题（它太长且包含太多部分）。我希望SO公民能原谅我。为了提高我的互联网业力，也许我会在这个项目发布后将它写成一篇博文。

Answer 1

首先：虽然您没有NSPointerArray，但您确实有CFMutableArrayRef，您可以传递任何您想要保留/释放/描述的回调，包括NULL。首先尝试一下可能更容易（而且性能是您可以稍后衡量的）。

按顺序计算你的分数：

• 您应该将您的尺寸定义为[cacheNumber][days][height]，正如您所期望的那样。那么cache[cacheNumber] 是一个id *[][] 类型的二维数组。正如你所说的性能很重要，请注意迭代这个野兽的最快方法是：

  for (/* cacheNumber loop */) {
   for (/* days loop */) {
    for (/* height loop */) {
     //...
    }
   }
  }
  

• 它应该是__strong id ***类型：这是一个指向id的指针的指针，它和array of (array of (pointer to id))相同。

• 您的 ivar 必须是 __strong id **** (!)，因为它是上述内容的数组。

• 您对分配数组的猜测不正确。如果您使用的是多维数组，则需要这样做（为简洁起见，省略一维）：

  - (__strong id * * *)someArray {
      __strong id * * *cache = (__strong id * * *)malloc(x*y*sizeof(void *));
      id hello = @"Hello";
  
      cache[0] = (__strong id * *)malloc(sizeof(void *)); //same for cache[1..x-1]
      cache[0][0] = &hello; // for all cache[x][y]
  
      return (__strong id * * *)cache;
  }
  

• 正确，你就是这样使用这种指针的。

• 是的，二维数组的工作方式相同，没有第一个维度。
• 我不这么认为，你正在分发__strong 对象指针，所以你应该是盛大的。也就是说，我们现在在这方面的能力已经接近极限，所以我很可能是错的。

Answer 2

回答我自己的问题，因为this web page 给了我所需的缺失信息。我也赞成 Graham 的回答，因为他对我理解一些语法很有帮助。

我缺少的技巧是知道如果我想通过 array[1][5][2] 语法引用数组中的项目，并且我在编译时不知道数组的大小，我不能只是 @ 987654323@单块数据给它。

最容易阅读（虽然效率最低）的方法就是使用循环：

__strong Item ****cacheItems;

cacheItems = (__strong Item ****)calloc(kMaxZooms, sizeof(Item ***));

for (int k = 0; k < kMaxZooms; k++) 
{
    cacheItems[k] = (__strong Item ***)calloc((size_t)daysOnTimeline, sizeof(Item **));

    for (int j = 0; j < daysOnTimeline; j++) 
    {
        cacheItems[k][j] = (__strong Item **)calloc((size_t)kMaxHeight, sizeof(Item *));
    }
}

我正在分配一个 Item *s 的三维数组，Item 是一个 Objective-C 类。 （我当然在这个 sn-p 中省略了错误处理代码。）

完成后，我可以使用方括号语法引用我的数组：

cacheItems[zoom][day][heightToUse] = item;

我在上面链接到的网页还描述了执行内存分配的第二种方法，每个维度只使用一次对 calloc() 的调用。我还没有尝试过这种方法，因为我刚才描述的方法目前运行良好。

Answer 3

我会想到一个不同的实现。除非这是一个可证明的（即您已经测量和量化了）性能问题，否则尝试将 Objective-C 对象存储在纯 C 数组中通常是代码异味。

在我看来，您需要一个中间容器对象，我们现在将其称为Cache。每个缓存号都将存在一个实例，并且您的对象将包含它们的 NS(Mutable)Array。 Cache 对象将具有最大天数和高度的属性。

Cache 对象最容易用其中的对象的 NSArray 来实现，使用简单的算术来模拟二维。您的缓存对象将有一个方法 -objectAtDay:Height: 通过其坐标访问对象。

这样一来，就完全不用担心内存管理了，ARC 帮你搞定了。

编辑

鉴于性能是一个问题，我会使用一维数组并使用我自己的算法来计算偏移量。您的实例变量的类型是：

__strong id* myArray;

如果您知道所有维度的范围（第一个维度除外），则只能使用 C 多级下标 (array[i][j][k])。这是因为实际偏移量计算为

(i * (max_j * max_k) + j * max_k + k) * sizeof(element type)

如果编译器不知道 max_j 和 max_k，它就无法做到。这正是你所处的情况。

鉴于您必须使用一维数组并手动计算偏移量，Apple 示例将非常适合您。