第48条:多用块枚举,少用for循环
本条要点：（作者总结）
- 遍历collection 有四种方法。最基本的办法是 for 循环，其次是 NSEnumerator 遍历法及快速遍历法，最新、最先进的方式则是“块枚举法”。
- “块枚举法”本身就能通过GCD 来并发执行遍历操作，无须另行编写代码。而采用其他遍历方式则无法轻易实现这一点。
- 若提前知道待遍历的 collection 含有何种对象，则应修改块签名，指出对象的具体类型。
在编程中经常需要列举collection 中的元素，当前的 Objective-C 语言有很多种办法实现此功能，可以用标准的C 语言循环，也可以用 Objective-C 1.0 的 NSEnumerator 以及 Objective-C 2.0 的快速遍历（fast enumeration）。语言中引入“块”这一特性后，又多出来几种新的遍历方式，而这几种方式容易为开发者所忽视。采用这几种新方式遍历 collection 时，可以传入块，而collection 中的每个元素都可能会放在块里运行一遍，这种做法通常会大幅度简化编码过程，笔者下面将会详细说明。
本条所讲的collection 包含 NSArray、NSDictionary、NSSet 这几个频繁使用的类型。此外，这里所说的遍历技巧也适用于自定义的 collection ，但是具体做法并不在本条范围内。
for 循环
遍历数组的第一种办法就是采用老式的 for 循环，这令人想起：在作为 Objective-C 根基的 C 语言里，就已经有此特性了。这是个很基本的办法，因而功能非常有限。通常会这样写代码：
NSArray *anArray = /*...*/;
for (int i = 0; i < anArray.count; i++) {
id object = anArray[i];
// Do something with 'object'
}
这么写还好，不过若要遍历字典或set，就要复杂一些了：
// Dictionary
NSDictionary *aDictionary = /*...*/;
NSArray *keys = [aDictionary allKeys];
for (int i = 0; i < keys.count; i++) {
id key = keys[i];
id value = aDictionary[key];
// Do something with 'key' and 'value'
}
// Set
NSSet *aSet = /*...*/;
NSArray *objects = [aSet allObjects];
for (int i = 0; i < objects.count; i++) {
id object = objects[i];
// Do someThing with 'object'
}
根据定义，字典与 set 都是“无序的”（unordered）,所以无法根据特定的整数下标来直接访问其中的值。于是，就需要先获取字典里的所有键或是set 里的所有对象，这两种情况下，都可以在获取到的有序数组上遍历，以便借此访问原字典及原 set 中的值。创建这个附加数组会有额外开销，而且还会多创建一个数组对象，它会保留 collection 中的所有元素对象。当然了，释放数组时这些附加对象也要释放，可是要调用本来不需执行的方法。其他各种遍历方式都无须创建这种中介数组。
for 循环也可以实现反向遍历，计数器的值从 “元素个数减1”开始，每次迭代时递减，直到 0 为止。执行反向遍历时，使用 for 循环会比其他方式简单许多。
使用 Objective-C 1.0 的 NSEnumerator 来遍历
NSEnumerator 是个抽象基类，其中只定义了两个方法，供其具体子类（concrete subclass）来实现：
- (NSArray *)allObjects;
- (id)nextObject;
其中关键的方法是 nextObject，它返回枚举里的下个对象。每次调用该方法时，其内部数据结构都会更新，使得下次调用方法时能返回下个对象。等到枚举中的全部对象都已返回之后，再调用就将返回 nil，这表示达到枚举末端了。
Foundation 框架中内建的 collection 类都实现了这种遍历方式。例如，想遍历数组，可以这样写代码：
NSArray *anArray = /*...*/;
NSEnumerator *enumerator = [anArray objectEnumerator];
id object;
while ((object = [enumerator nextObject]) != nil) {
// Do something with 'object'
}
这种写法的功能与标准的for 循环相似，但是代码却多了一些。其真正优势在于：不论遍历哪种 collection ，都可以采用这套相似的语法。比方说，遍历字典及 set 时也可以按照这种写法来做：
// Dictionary
NSDictionary *aDictionary = /*...*/;
NSEnumerator *enumerator = [aDictionary keyEnumerator];
id key;
while ((key = [enumerator nextObject]) != nil) {
id value = aDictionary[key];
// Do something with 'key' and 'value'
}
// set
NSSet *aSet = /*...*/;
NSEnumerator *enumerator = [aSet objectEnumerator];
id object;
while ((object = [enumerator nextObject]) != nil) {
// Do something with 'object'
}
遍历字典的方式与数组和 set 略有不同，因为字典里既有键也有值，所以要根据给定的键把对应的值提取出来。使用 NSEnumerator 还有个好处，就是多种“枚举器”（enumerator）可供使用。比方说，有反向遍历数组所用的枚举器，如果拿它来遍历，就可以按反方向来迭代 collection 中的元素了。例如：
NSArray *anArray = /*...*/;
NSEnumerator *enumerator = [anArray reverseObjectEnumerator];
id object;
while((object = [enumerator nextObject]) != nil) {
// Do something with 'object'
}
与采用for 循环的等效写法相比，上面这段代码读起来更顺畅。
快速遍历
Objective-C 2.0 引入了快速遍历这一功能。快速遍历与使用NSEnumerator 来遍历差不多，然而语法更简洁，它为for 循环开设了 in 关键字。这个关键字大幅简化了遍历 collection 所需的语法，比方说要遍历数组，就可以这么写：
NSArray *anArray = /*...*/;
for (id object in anArray) {
// Do something with 'object'
}
这样写简单多了。如果某个类的对象支持快速遍历，那么就可以宣称自己遵从名为 NSFastEnumeration 的协议，从而令开发者可以采用此语法来迭代该对象。此协议只定义了一个方法：
- (NSUInteger)countByEnumeratingWithState:(NSFastEnumerationState *)state objects:(id *)stackbuffer count:(NSUInteger)length;
该方法的工作原理不在本条目所述范围内。不过网上能找到一些优秀的教程，它们会把这个问题解释得很清楚。其要点在于：该方法允许类实例同时返回多个对象，这就使得循环遍历操作更为高效了。
遍历字典与set 也很简单：
// Dictionary
NSDictionary *aDictionary = /*...*/;
for (id key in aDictionary) {
id value = aDictionary[key];
// Do something with 'key' and 'value'
}
// Set
NSSet *aSet = /*...*/;
for (id object in aSet) {
// Do something with 'object'
}
由于 NSEnumerator 对象也实现了 NSFastEnumeration 协议，所以能用来执行反向遍历。若要反向遍历数组，可采用下面这种写法：
NSArray *anArray = /*...*/;
for (id object in [anArray reverseObjectEnumerator]) {
// Do something with 'object'
}
在目前所介绍的遍历方式中，这种方法是语法最简单且效率最高的，然而如果在遍历字典时需要同时获取键与值，那么会多出来一步。而且，与传统的 for 循环不同，这种遍历方式无法轻松获取当前遍历操作所针对的下标。遍历时通常会用到这个下标，比如很多算法都需要它。
基于块的遍历方式
在当前的 Objective-C 语言中，最新引入的一种做法就是基于块来遍历。NSArray 中定义了下面这个方法，它可以实现最基本的遍历功能：
- (void)enumerateObjectsUsingBlock:(void(^)(id object, NSUInteger idx, BOOL *stop))block;
除此之外，还有一系列类似的遍历方法，它们可以接受各种选项，以控制遍历操作，稍后会讨论那些方法。
在遍历数组及 set 时，每次迭代都要执行由 block 参数所传入的块，这个块有三个参数，分别是当前迭代所针对的对象、所针对的下标，以及指向布尔值的指针。前两个参数的含义不言而喻。而通过第三个参数所提供的机制，开发者可以终止遍历操作。
例如，下面这段代码用此方法来遍历数组：
NSArray *anArray = /*...*/;
[anArray enumerateObjectsUsingBlock:
^(id object, NSUInteger idx, BOOL *stop) {
// Do something with 'Object'
if (shouldStop) {
*sotp = YES;
}
}];
这种写法稍微多了几行代码，不过依然明晰，而且遍历时既能获取对象，也能知道其下标。此方法还提供了一种优雅的机制，用于终止遍历操作，开发者可以通过设定stop 变量值来实现，当然，使用其他几种遍历方法时，也可以通过 break 来终止循环，那样做也很好。
此方式不仅可以用来遍历数组。NSSet 里面也有同样的块枚举方法，NSDictionary 也是这样，只是略有不同：
- (void)enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:(void(^)(id key, id object, BOOL *stop))block
因此，遍历字典与 set 也同样简单：
// Dictonary
NSDictionary *aDictionary = /*...*/;
[aDictionary enumerateKeyAndObjectsUsingBlock:
^(id key, id object, BOOL *stop){
// Do something with 'key' and 'object'
if (shouldStop) {
*stop = YES;
}
}];
// Set
NSSet *aSet = /*...*/;
[aSet enumerateObjectsUsingBlock:
^(id object, BOOL *stop) {
// Do something with 'object'
if (shouldStop) {
*stop = YES;
}
}];
此方式大大胜过其他方式的地方在于：遍历时可以直接从块里获取更多信息。在遍历数组时，可以知道当前所针对的下标。遍历有序set （NSOrderedSet）时也一样。而在遍历字典时，无须额外编码，即可同时获取键与值，因而省去了根据给定键来获取对应值这一步。用这种方式遍历字典，可以同时得知键与值，这很可能比其他方式快很多，因为字典内部的数据中，键与值本来就是存储在一起的。
另外一个好处是，能够修改块的方法签名，以免进行类型转换操作，从效果上讲，相当于把本来需要执行的类型转换操作交给块方法签名来做。比方说，要用“快速遍历法”来遍历字典。若已知字典中的对象必为字符串，则可以这样编码：
for (NSString *key in aDictionary){
NSString *object = (NSString *)aDictionary[key];
// Do something with 'key' and 'object'
}
如果改用基于块的方式来遍历，那么就可以在块方法签名中直接转换：
NSDictionary *aDictionary = /*...*/;
[aDictionary enumerateKeysAndObjectsUsingBlock:
^(NSString *key, NSString *obj, BOOL *stop) {
// Do something with 'key' and 'obj'
}];
之所以能如此，是因为 id 类型相当特殊，它可以像本例这样，为其他类型所覆写。要是原来的块签名把键与值都定义成 NSObject *,那么这么写就不行了。此技巧初看不甚显眼，实则相当有用。指定对象的精确类型之后，编译器就可以检测出开发者是否调用了该对象所不具备的方法，并在发现这种问题时报错。如果能够确知某 collection 里的对象是什么类型，那就应该使用这种方法指明其类型。
用此方式也可以执行反向遍历。数组、字典、set 都实现了前述方法的另一个版本，使开发者可向其传入 "选项掩码"（option mask）:
- (void)enumerateObjectsWithOptions:(NSEnumerationOptions)options usingBlock:(void(^)(id obj, NSUInteger idx, BOOL *stop))block
- (void)enumerateKeysAndObjectsWithOptions:(NSEnumerationOptions)options usingBlock:(void(^)(id key, id obj, BOOL *stop))block
NSEnumerationOption 类型是个 enum,其各种取值可用“按位或”（bitwise OR）连接，用以表明遍历方式。例如，开发者可以请求以并发方式执行各轮迭代，也就是说，如果当前系统资源状况允许，那么执行每次迭代所用的块就可以并行执行了。通过 NSEnumerationConcurrent 选项即可开启此功能。如果使用此选项，那么底层会通过 GCD 来处理并发执行事宜，具体实现时很可能会用到 dispatch group 。不过，到底如何来实现，不是本条所要讨论的内容。反向遍历是通过 NSEnumerationReverse 选项来实现的。要注意：只有在遍历数组或有序 set 等有顺序的 collection 时，这么做才有意义。
总体来说，块枚举拥有其他遍历方式都具备的优势，而且还带来更多好处。与快速遍历法相比，它要多一些代码，可是却能提供遍历时所针对的下标，在遍历字典时也能同时提供键与值，而且还有选项可以开启并发迭代功能。所以多写这点代码还是值得的。
END
