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iOSでZeroMQを試す

Thu, 18 Oct 2012 18:00:01 JST

前回Common LispでZeroMQを試してみたが、今度はiOSからも試してみた。ZeroMQのライセンスはLGPLだが、static linking exceptionがあるのでiPhoneアプリに組み込んでもソースは公開しなくて大丈夫なはず。(勘違いしてたらごめんなさい)

ZeroMQをiPhone用にビルド

ZeroMQはautotoolsで作成されておりconfigure && make でビルドできるようになっているが、iPhone用にクロスコンパイルをするためには適切なオプションを与えてやる必要がある。

一応、本家サイト上にもドキュメントはあるが最新のXcodeではうごかない。また、シミュレータ用でもうごかせるようにしておきたい。というわけで、以下のようなビルドスクリプトを書いた。

これをZeroMQのtarを展開してできたディレクトリにbuild.shとかで保存して実行すると、armv7とi386に対応したlibzmq.aができる。

$ tar xzf zeromq-2.2.0.tar.gz
$ cd zeromq-2.2.0
$ ./build.sh
$ file libzmq.a
libzmq.a: Mach-O universal binary with 2 architectures
libzmq.a (for architecture armv7):      current ar archive random library
libzmq.a (for architecture i386):       current ar archive random library

このlibzmq.aと、includeディレクトリの中身をXcodeにインポートしてやればよい。このときに、XcodeでOther Linker Flags に -lstdc++ を追加してやるのを忘れないように。

ZeroMQを用いた簡易チャットアプリ

サンプルとしてチャットアプリを実装してみる。チャットでの発言はREQ/REPを用いてアプリ→サーバに渡し、PUB/SUBを用いてサーバ→アプリにブロードキャストする。

サーバ側

サーバ側はCommon Lispで実装した。単に、rep-sockから発言を受け取ってpub-sockにそのまま流すだけ。

(load "~/.sbclrc")
(ql:quickload :zeromq)

(defun pull-and-publish ()
  (zmq:with-context (ctx 1)
    (zmq:with-socket (rep-sock ctx zmq:rep)
      (zmq:bind rep-sock "tcp://127.0.0.1:5555")

      (zmq:with-context (ctx2 1)
        (zmq:with-socket (pub-sock ctx2 zmq:pub)
          (zmq:bind pub-sock "tcp://127.0.0.1:5556")

          (loop
             (let ((msg (make-instance 'zmq:msg)))
               (zmq:recv rep-sock msg)
               (zmq:send rep-sock (make-instance 'zmq:msg :data "ok"))
               (zmq:send pub-sock msg))))))))

(pull-and-publish)

REQ/REPではなくPULL/PUSHでもできるはずだが、なぜかcl-zmqではpullがつかえなかったのでREQ/REPをつかった。

アプリ側

objective-c版ZeroMQもあるけど、今回はそのままCのAPIを利用した。以下はソースの抜粋。

#import "ChatViewController.h"
#import "include/zmq.h"

@interface ChatViewController () {

    void *ctx1, *ctx2;
    void *subsock, *reqsock;

    NSMutableArray *messageList;
}
@end

@implementation ChatViewController

@synthesize nickname;
@synthesize timer;

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    ctx1 = zmq_init(1);
    subsock = zmq_socket(ctx1, ZMQ_SUB);
    zmq_setsockopt(subsock, ZMQ_SUBSCRIBE, "", 0);
    int rc = zmq_connect(subsock, "tcp://127.0.0.1:5556");
    assert(rc == 0);

    ctx2 = zmq_init(1);
    reqsock = zmq_socket(ctx1, ZMQ_REQ);
    rc = zmq_connect(reqsock, "tcp://127.0.0.1:5555");
    assert(rc == 0);

    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(observeSocket) userInfo:nil repeats:YES];
    messageList = [[NSMutableArray alloc] init];
}

- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated
{
    [self.timer invalidate];
    zmq_close(subsock);
    zmq_close(reqsock);
    zmq_term(ctx1);
    zmq_term(ctx2);
}

- (void)observeSocket
{
    zmq_msg_t msg;
    int rc = zmq_msg_init(&msg);
    assert(rc == 0);

    do {
        rc = zmq_recv(subsock, &msg, ZMQ_NOBLOCK);
        if (rc == EAGAIN) {
            NSLog(@"no data available");
        } else if (rc == ENOTSUP) {
            NSLog(@"ENOTSUP");
        } else if (rc == EFSM) {
            NSLog(@"EFSM");
        } else if (rc == ETERM) {
            NSLog(@"ETERM");
        } else if (rc == ENOTSOCK) {
            NSLog(@"ENOTSOCK");
        } else if (rc == EINTR) {
            NSLog(@"EINTR");
        } else if (rc == EFAULT) {
            NSLog(@"EFAULT");
        } else if (rc == 0) {
            size_t siz = zmq_msg_size(&msg);
            void *dat = zmq_msg_data(&msg);
            NSString *str = [[NSString alloc] initWithData:[NSData dataWithBytes:dat length:siz] encoding:NSUTF8StringEncoding];
            [messageList insertObject:str atIndex:0];
        } else {
            NSLog(@"unknown");
        }
    } while (rc == 0);
    zmq_msg_close(&msg);
    [self.tableView reloadData];
}

- (IBAction) saySomething:(id)sender
{
    UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"text input"
                                message:@""
                               delegate:self
                      cancelButtonTitle:@"cancel"
                      otherButtonTitles:@"ok", nil];
    alert.alertViewStyle = UIAlertViewStylePlainTextInput;
    [alert show];
}

- (void)alertView:(UIAlertView*)alertView clickedButtonAtIndex:(NSInteger)buttonIndex
{
    zmq_msg_t msg;
    int rc;
    NSData *data;
    NSString *str;

    switch (buttonIndex) {
        case 0:
            break;
        case 1:
            str = [NSString stringWithFormat:@"%@: %@", nickname, [alertView textFieldAtIndex:0].text];
            data = [str dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
            rc = zmq_msg_init_size(&msg, [data length]);
            assert(rc == 0);
            memcpy(zmq_msg_data(&msg), [data bytes], [data length]);

            zmq_send(reqsock, &msg, 0);
            zmq_recv(reqsock, &msg, 0);
            zmq_msg_close(&msg);
            break;
        default:
            break;
    }
}

@end

以下補足

簡単のためタイマーで1秒ごとにソケットにメッセージがあるかどうかobserveSocketでチェックしているが、別スレッドにしたほうがスマート
zmq_recvのマニュアルによると、zmq_recvをZMQ_NOBLOCKで呼んだときにメッセージがなかった場合はEAGAINが返るとなっているが、-1がかえってきていた。
上記ソースはUITableViewControllerで発言を表示する想定になっているが、UIまわりのコードは省略

オマケ(Common Lisp版コマンドライン用チャットクライアント)

(load "~/.sbclrc")
(ql:quickload :zeromq)
(ql:quickload :bordeaux-threads)

(defun sub ()
  (zmq:with-context (ctx 1)
    (zmq:with-socket (socket ctx zmq:sub)
      (zmq:setsockopt socket zmq:subscribe "")
      (zmq:connect socket "tcp://127.0.0.1:5556")
      (loop
         (let ((query (make-instance 'zmq:msg)))
           (zmq:recv socket query)
           (format t "received message: ~a~%" (zmq:msg-data-as-string query)))))))

(defun client ()
  (zmq:with-context (ctx 1)
    (zmq:with-socket (socket ctx zmq:req)
      (zmq:connect socket "tcp://127.0.0.1:5555")
      (loop
         (zmq:send socket (make-instance 'zmq:msg
                                         :data (read-line)))
         (let ((result (make-instance 'zmq:msg)))
           (zmq:recv socket result))))))

(bordeaux-threads:make-thread #'sub)
(client)

まとめ

iPhoneでZeroMQを動かしてみた
ZeroMQのREQ/REPとPUB/SUBを使用してチャットをつくってみた
appleの審査を通過するかどうかは知らない(一応実績はあるらしい)

参考

objective-cのメモリマネージメントについて

Wed, 18 Jul 2012 11:30:00 JST

現在のところ3つの方法がある

1. Gabage Collection

Objective-C 2.0から導入された。
ただし、iOSの実行環境には含まれない。
Max OS Xでなら使えるらしい。

2. Manual Reference Counting

retainは参照カウントを1あげる。releaseは1さげる
参照カウントが0でdeallocするとすぐに削除される
NSMutableArrayのaddObjectやremoveObjectAtIndexなどはオブジェクトの参照カウントを増減させる。
余分にreleaseしたりするとcrashする

3. Automatic Reference Counting (ARC)

システムが自動的に参照カウントをしてくれる。
強い変数と弱い変数がある

強い変数

デフォルトでは、オブジェクトのポインタは強い変数。そのようなポインタにアサインした参照は自動的にretainされる。
新しい参照をアサインする前に古い参照はreleaseされる
_ _strong キーワードをつかって明示的に強い変数を宣言できる。
プロパティはデフォルトではstrongではない
C++のshared_ptrのようなもの？

弱い変数

循環参照している場合や、しても開放されるようにするときに使える。
親が子の強い参照を持っており、子が親の弱い参照を持っている場合、retainのサイクルが形成されなくなるのでオブジェクトを開放できる。
_ _weakキーワードを使う。
iOS4ではサポートされていない
C++のweak_ptrのようなもの？

Non-ARCのコード

init, alloc, copy, new, mutableCopyをprefixにもつメソッドはそのオブジェクトの所有権を返す、というネーミングコンベンションに従っている場合は自動的にARCが適用される。
名前のコンベンションとは関係なしに、明示的にオブジェクトの所有権を返すメソッドをコンパイラに伝える方法もある。

参考

objective-cのプロトコルとデリゲーションについてのメモ

Tue, 17 Jul 2012 18:30:00 JST

プロトコルとはクラス間で共有するメソッドのリスト。
javaでいうinterfaceのようなもの。
@optionalディレクティブ以降のメソッドは実装が任意。
@requiredディレクティブで必須。
プロトコルに必要なメソッドは直接そのクラスで実装してもいいし、継承元の親クラスで実装してもよい。
requiredがすべて実装されていなかった場合、コンパイラーはワーニングを出す。(エラーではない)
すべてのrequiredメソッドを実装したクラスはそのプロトコルにconform(もしくはadopt)したという。
そのオブジェクトがconformしているかどうかチェックするには、conformsToProtocolメソッドを使う。
そのオブジェクトがoptionalなメソッドを実装しているかどうかをチェックするには、respondsToSelectorを使う。
コンパイル時に型チェックが行われる。型宣言にを含めるとよい。
カテゴリもプロトコルにadoptできる。
プロトコルの名前はユニークでなければならない。
delegationとはプロトコルで定義されたメソッドを実装したクラスを定義すること。
informal protocolというものもあるが、これは単に実装がないカテゴリのこと。abstract protocolともいう。ドキュメンテーションやモジュラリティのために用いる。コンパイル時チェックはなし。プロトコルの@optionalディレクトリはObjective-C 2.0で追加されたので、こちらをつかえばよい。
eclipseでいうデリゲートは、Composite Objectとよばれる

例

myProtocol.h

#import 

@protocol myProtocol <NSObject>

- (void)f1;
- (void)f2: (id)obj0 withObject1:(id)obj1;

@end

myProtocolImpl.h

#import 
#import "myProtocol.h"

@interface myProtocolImpl : NSObject <myProtocol>

- (void)f1;
- (void)f2: (id)obj0 withObject1:(id)obj1;

@end

myProtocolImpl.m

#import "myProtocolImpl.h"

@implementation myProtocolImpl

- (void)f1
{
    NSLog(@"called f0");
}

- (void)f2: (id)obj0 withObject1:(id)obj1
{
    NSLog(@"called f2");
}

@end

参考

objective-cのカテゴリついてのメモ

Fri, 13 Jul 2012 18:30:00 JST

objective-cではカテゴリという機能を使ってクラスの拡張ができる。
javascriptのprototypeのようなもの。
一旦上書きしたメソッドにアクセスする方法はない。メソッドを上書きする必要がある場合はサブクラスとして実装するべき。
プライベートメソッドは無名カテゴリを使って実装できる。
別の名前のカテゴリでもメソッド名は一意にしなければならない。
別のカテゴリとの間にメソッド名でコンフリクトが発生した場合、どちらが呼ばれるかは未定義。
カテゴリ名自体にソースコード上での可読性以上の実質的な意味は無いらしい。

例

@interface NSObject (MyExt)
-(void) doit: (NSString *) arg;
@end

@implementation NSObject (MyExt)
-(void) doit: (NSString *) arg
{
   // do something
}
@end

参考

http://stackoverflow.com/questions/5689088/do-objective-c-category-names-do-anything