Nastal čas na kakao - Čísla, binární data a další... - MujMAC.cz - Apple, Mac OS X, Apple iPod

3. března 2005, 00.00 | Dnes budeme pokračovat v podrobnějším přehledu tříd Foundation Kitu: po kontejnerech, jimiž jsme začali, a třídách NS(Mutable)String, kterým jsme se věnovali minule, jsou dnes na řadě – v pořadí, v němž jsme se s třídami zběžně seznámili v úvodním článku věnovaném Foundation Kitu – třídy NSValue a NSNumber, jež slouží pro representaci standardních typů "neobjektového" jazyka C v objektovém prostředí.

Dnes budeme pokračovat v podrobnějším přehledu tříd Foundation Kitu: po kontejnerech, jimiž jsme začali, a třídách NS(Mutable)String, kterými jsme se věnovali minule, jsou dnes na řadě – v pořadí, v němž jsme se s třídami zběžně seznámili v úvodním článku věnovaném Foundation Kitu – třídy NSValue a NSNumber, jež slouží pro representaci standardních typů "neobjektového" jazyka C v objektovém prostředí. Řekneme si také něco málo o třídách NS(Mutable)Data, s nimiž jsme se již setkali.

NSValue

Třída NSValue je určena pro representaci obecných typů jazyka C v objektovém prostředí. Nejčastěji ji využíváme právě tehdy, když chceme neobjektové "céčkové" typy ukládat do kontejnerů (jako jsou dictionaries nebo pole).

Foundation Kit nabízí velmi obecné služby pro representaci skutečně libovolného typu jazyka C prostřednictvím instance třídy NSValue; toho se však využívá zřídkakdy a my se tím proto nebudeme zdržovat; namísto toho si ukážeme nejčastější využití objektů NSValue v praxi – pro objektovou representaci struktur, užívaných ve Foundation Kitu pro representaci nejjednodušších objektů, pro něž by nestálo za to definovat samostatné třídy. S jednou takovou strukturou jsme se již seznámili – je to NSRange; o dalších, jako NSRect či NSPoint, jsme se alespoň zmínili.

Třída NSValue nabízí pohodlné služby pro práci s těmito standardními strukturami:

// tvorba objektů ...
NSRange rr=...;
NSValue *rv=[NSValue valueWithRange:rr];
NSPoint pt=...;
NSValue *pv=[NSValue valueWithPoint:pt];
// ... a jejich použití
NSString *s1=[s0 substringWithRange:[rv rangeValue]];
[s1 drawAtPoint:[pv pointValue] attributes:...];

Instance třídy NSValue se hodí také tehdy, když chceme pracovat s nepřímými odkazy na objekty. V jazyce Objective C to není příliš častý případ, neboť dokud pracujeme s objekty přímo, nemusíme se ničeho obávat – na rozdíl od Javy nám runtime s objekty nic "za zády" neprovádí (v Javě se dějí různé podivné věci kvůli garbage collectoru). Pokud ovšem chceme kupříkladu uložit odkaz na objekt do pole, aniž by byl objekt "retainován", nebo chceme-li objekt použít jako klíč v objektu třídy NSDictionary, aniž by byl zkopírován (připomeňme, že klíče se v NSDictionary kopírují kvůli dodržení konsistence hashovací tabulky), nebylo by to tak jednoduché – nebýt NSValue. Se službami této třídy je to ale snadné – prostě vytvoříme instanci NSValue, jež obsahuje jen adresu objektu; Foundation Kit pro to dokonce obsahuje přímo speciální metody:

[array addObject:[NSValue valueWithNonretainedObject:obj]];
[dict setObject:x forKey:[NSValue valueWithNonretainedObject:obj]];

Po použití tohoto příkazu pole array sice obsahuje (odkaz na) objekt obj, ale objekt není "retainován" – to může mít smysl třeba v případě, že objekt sám obsahuje "retainované" pole array, a my chceme zamezit cyklu. Podobně objekt obj slouží jako klíč v dictionary dict, aniž by sám objekt obj byl zkopírován (to třeba u konkrétního objektu není vůbec možné, nebo by to bylo příliš náročné).

K dispozici je samozřejmě opět inversní metoda, jež takovouto hodnotu NSValue převede zpět na původní objekt:

NSLog(@"V poli je %@",[[array lastObject] nonretainedObjectValue]);

Poznámka: samozřejmě, že si při používání takto uložených odkazů na objekty musíme dát pozor, aby nám objekt nezanikl: právě díky tomu, že objekt, uložený uvnitř instance třídy NSValue, není "retainován", by k tomu mohlo dojít; použití odkazu prostřednictvím metody nonretainedObjectValue by pak samozřejmě mohlo vést k běhové chybě, stejně, jako kdybychom zapomněli retain.

NSNumber

"Obyčejná čísla" – ta, pro něž nabízí jazyk C standardní typy int, short, long, float,... – se používají dostatečně často na to, aby se vyplatilo pro ně zavést samostatnou třídu NSNumber, jež je ovšem sama jen podtřídou třídy NSValue. Pro výpočetně náročné algoritmy by samozřejmě použití těchto objektů nebylo praktické – právě na takové věci jsou určeny neobjektové typy C – avšak hodí se, kdykoli chceme např. číslo uložit do kontejneru.

Třídu NSNumber již známe – byla pro nás typickým zástupcem skrytých podtříd, když jsme si na začátku vysvětlovali, o co jde: ve skutečnosti totiž nikdy nepracujeme s instancemi třídy NSNumber, nýbrž s instancemi jejích podtříd, jež ovšem prostřednictvím API nejsou viditelné:

Obecně můžeme potřebnou instanci třídy NSNumber (respektive její vhodné skryté podtřídy) vytvořit pro nějaký typ pomocí zprávy numberWithTyp:

NSNumber *in=[NSNumber numberWithInt:1];
NSNumber *dn=[NSNumber numberWithDouble:3.141592654];
NSNumber *bn=[NSNumber numberWithBool:YES]; // BOOL je v C také číslo
...

Podobně pro získání číselné hodnoty, vyjádřené typem jazyka C jsou k dispozici zprávy typValue – jež, mimochodem, samozřejmě ctí standardní převody typů jazyka C:

NSLog(@"%d %f",[in intValue],[in floatValue]);
if ([bn boolValue] && [dn boolValue]) ...

NSData

Poslední z "datových" tříd je třída NSData a její měnitelná podtřída NSMutableData – již jsme se s nimi také setkali. Obě representují obecný blok bytů, bez jakékoli předpokládané interpretace. Nejčastěji se nám hodí při práci s obsahem obecných souborů:

NSData *d=[NSData dataWithContentsOfFile:@"/tmp/test.txt"];

Pokud jde ovšem o větší soubor, vyplatí se vyžádat si, aby se data do paměti ze souboru nenačítala ihned, ale až ve chvíli, kdy se k nim pokusíme přistoupit – to může zajistit automaticky mechanismus virtuální paměti, který jen soubor zahrne vhodným způsobem do stránkových tabulek procesu:

NSData *d=[NSData dataWithContentsOfMappedFile:@"/tmp/test.big"];

Obecná data můžeme samozřejmě do souboru také zapsat; druhý argument určuje, zda se cílový soubor rovnou přepisuje (NO), či zda se nejprve zapisuje do pomocného dočasného souboru, a až po jeho korektním uzavření se původní soubor smaže a dočasný přejmenuje: to je o něco náročnější na místo na disku, avšak zato nemůže nikdy dojít ke ztrátě dat:

[d writeToFile:@"/tmp/test.txt" atomically:YES];

Velmi často instance třídy NSData representují textové řetězce v nějakém konkrétním kódování – připomeňme metodu dataUsingEncoding:, s níž jsme se seznámili minule (a k ní inversní initWithData:encoding:, o níž jsme se minule nezmínili).

Vytváříme-li datové objekty na základě paměťových bufferů, můžeme se rozhodnout, zda se při vytvoření instance třídy NSData mají data zkopírovat (dataWithBytes:length:) či má-li se pouze držet odkaz na původní buffer – a v tomto případě, zda se náhodou původní buffer nemá automaticky uvolnit standardní funkcí free ve chvíli, kdy je datový objekt rušen (dataWithBytesNoCopy:length:freeWhenDone:).

Paměťový buffer naopak na základě datového objektu získáme standardní zprávou bytes; jeho velikost zjistíme pomocí standardní zprávy length:

unsigned primitiveChecksum(NSData *d) {
  unsigned csum=0,len=[d length];
  unsigned char *cp=[d bytes];
  while (len-->0) csum+=*cp++;
  return csum;
}

Často se může také hodit možnost získat nový objekt NSData jako část již existujícího, pomocí zprávy subdataWithRange: (jejímž argumentem samozřejmě je již známá struktura NSRange).

Měnitelná podtřída NSMutableData nabízí řadu služeb pro změnu svého obsahu; asi nejuniversálnější z nich je zpráva replaceBytesInRange:withBytes:length:, jež část původního objektu v rozsahu určeném strukturou NSRange zamění obsahem zadaného bufferu – a pokud je zadaná délka odlišná od původní, posune původní data za koncem nahrazované oblasti potřebným způsobem a změní velikost celého objektu NSMutableData.