在AppKit中测量文本宽度的性能

Question

在AppKit中有没有办法快速测量大量NSString对象（比如一百万）的宽度？我尝试了3种不同的方法：

[NSString sizeWithAttributes:]

[NSAttributedString size]

NSLayoutManager（获取文字宽度而不是高度） 以下是一些性能指标 Count \ Mechanism sizeWithAttributes NSAttributedString NSLayoutManager 1000 0.057 0.031 0.007 10000 0.329 0.325 0.064 100000 3.06 3.14 0.689 1000000 29.5 31.3 7.06 NSLayoutManager显然是要走的路，但问题在于

由于创建了重量级的NSTextStorage对象，因此内存占用空间很大（根据分析器而超过1GB）。

创作时间长。所有花费的时间都是在创建上述字符串的过程中，这本身就是一个交易破坏者。（随后测量NSTextStorage对象，其中创建和布置的字形只需要大约0.0002秒）。

对于我想要做的事情，7秒仍然太慢。有更快的方法吗？在大约一秒钟内测量一百万个字符串？ 如果你想玩，Here是github项目。

Answer 1

这是我没有尝试过的一些想法。

1. 直接使用Core Text。其他API建立在它之上。
2. 并行。所有现代Mac（甚至所有现代iOS设备）都有多个内核。将字符串数组分成几个子数组。对于每个子阵列，请向global GCD queue提交一个块。在块中，创建必要的Core Text或NSLayoutManager对象并测量子数组中的字符串。这两种API都可以通过这种方式安全使用。 (Core Text) (NSLayoutManager)
3. 关于“高内存占用”：Use Local Autorelease Pool Blocks to Reduce Peak Memory Footprint.
4. 关于“所有花费的时间都是在创建上述字符串期间，这本身就是一个交易破坏者”：你是说所有的时间花在这些方面：

   double random = (double)arc4random_uniform(1000) / 1000;
   NSString *randomNumber = [NSString stringWithFormat:@"%f", random];

   格式化浮点数很昂贵。这是你的真实用例吗？如果你只想格式化n / 1000形式的随机有理数0≤n<1000，那么有更快的方法。此外，在许多字体中，所有数字都具有相同的宽度，因此很容易排版数字列。如果选择这样的字体，则可以避免首先测量字符串。

UPDATE

这是我用Core Text提出的最快的代码。发送的版本几乎是我的Core i7 MacBook Pro上单线程版本的两倍。我的项目分支是here。

static CGFloat maxWidthOfStringsUsingCTFramesetter(
        NSArray *strings, NSRange range) {
    NSString *bigString =
        [[strings subarrayWithRange:range] componentsJoinedByString:@"\n"];
    NSAttributedString *richText =
        [[NSAttributedString alloc]
            initWithString:bigString
            attributes:@{ NSFontAttributeName: (__bridge NSFont *)font }];
    CGPathRef path =
        CGPathCreateWithRect(CGRectMake(0, 0, CGFLOAT_MAX, CGFLOAT_MAX), NULL);
    CGFloat width = 0.0;
    CTFramesetterRef setter =
        CTFramesetterCreateWithAttributedString(
            (__bridge CFAttributedStringRef)richText);
    CTFrameRef frame =
        CTFramesetterCreateFrame(
            setter, CFRangeMake(0, bigString.length), path, NULL);
    NSArray *lines = (__bridge NSArray *)CTFrameGetLines(frame);
    for (id item in lines) {
        CTLineRef line = (__bridge CTLineRef)item;
        width = MAX(width, CTLineGetTypographicBounds(line, NULL, NULL, NULL));
    }
    CFRelease(frame);
    CFRelease(setter);
    CFRelease(path);
    return (CGFloat)width;
}

static void test_CTFramesetter() {
    runTest(__func__, ^{
        return maxWidthOfStringsUsingCTFramesetter(
            testStrings, NSMakeRange(0, testStrings.count));
    });
}

static void test_CTFramesetter_dispatched() {
    runTest(__func__, ^{
        dispatch_queue_t gatherQueue = dispatch_queue_create(
            "test_CTFramesetter_dispatched result-gathering queue", nil);
        dispatch_queue_t runQueue =
            dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_UTILITY, 0);
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

        __block CGFloat gatheredWidth = 0.0;

        const size_t Parallelism = 16;
        const size_t totalCount = testStrings.count;
        // Force unsigned long to get 64-bit math to avoid overflow for
        // large totalCounts.
        for (unsigned long i = 0; i < Parallelism; ++i) {
            NSUInteger start = (totalCount * i) / Parallelism;
            NSUInteger end = (totalCount * (i + 1)) / Parallelism;
            NSRange range = NSMakeRange(start, end - start);
            dispatch_group_async(group, runQueue, ^{
                double width =
                    maxWidthOfStringsUsingCTFramesetter(testStrings, range);
                dispatch_sync(gatherQueue, ^{
                    gatheredWidth = MAX(gatheredWidth, width);
                });
            });
        }

        dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

        return gatheredWidth;
    });
}