Core Text

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2015-02-16 - 创建文档

本文结构

背景
Core Text的框架位置
排版基础
Core Text基础数据类型
例子：显示普通文本
参考

摘要：本文讲述Core Text基础概念，然后实现一个显示文本的样例程序，并指出代码中容易出现问题地方。

** 关键字：iOS8 Xcode6 Core Text 入门教程排版概念仿射**

背景

我们有一个不上架的阅读项目，同事用UIWebView展示HTML，最近我想使用Core Text重新实现。之前没接触Core Text，只能边学边用。学习过程中参考了不少资料，多数资料写于2013年，相同的代码在Xcode 6.1.1、iOS 8.1中无法得出原作者一致的效果。几经折腾，现在分享学习成果，故有了本系列博客。

编程环境：OS X Yosemite 10.10.2，Xcode 6.1.1
运行环境：iOS 8.1.3

Core Text的框架位置

从图片可知，Core Text位于UIKit和Core Graphics/Quartz之间：

使用UIKit可简单拖拽将文本显示在UILabel上，但无法单独控制文本中每个字的颜色。GitHub有个代替UILabel的项目：TTTAttributedLabel，可支持链接植入等功能。
使用Core Graphics/Quartz，可做到系统能够做到的一切，但需要计算文本每个字符绘制在屏幕上的坐标。
Core Text恰巧位于二者之间，可完全控制文字的位置、布局以及颜色大小等属性，同时Core Text简化了一些工作——例如从文本换行到字体的渲染。

排版基础

Core Text主要用来对文本进行排版布局和字体处理，故需了解字符（Character）、字形（Glyph）和字体（Font）等概念。

字体（Character）：一个符号，数字或者文字等。
字形（Glyph）：对于同一套字符有不同的写法，形态或样式。字形是字符的一族形态，例如Helvetica，New Roman。
字体（Font）：在字形的基础上进行的加工修饰便构成了字体，如加粗，倾斜，加颜色，改变磅数等。例如
9pt Helvetica Bold是一个字体。

Core Text基础数据类型

Core Text的编码流程完全按照Text Layout数据流进行，因此熟悉Text Layout数据流非常重要。

Text Layout数据流

CFAttributedString：属性字符串或称特性字符串，即是格式化的字符串，可包含字体、前景色、下划线、段落等排版信息。
CTFramesetter（CTFramesetterRef）：通过CFAttributedString进行初始化，它作为CTFrame对象的生产工厂，负责根据path生产对应的CTFrame。
CTTypesetter：自动生成，无需处理。
CGPath：用于指示绘制区域
CTFrame（CTFrameRef）：通过CTFrameDraw函数直接绘制到context上，可在绘制前，操作CTFrame中的CTLine进行微调。
CTLine（CTLineRef）为Core Text绘制中的一行的对象，通过它可以获得当前行的line ascent，line descent，line leading，还可以获得Line下的所有Glyph Runs。
CTRun或称Glyph Run，是一组共享相同特性（attributes）的字形集合

有关字体、段落信息，后续博客再作讲解，一次全交代略显复杂，分步走平缓学习曲线。

例子：显示普通文本

现在，根据Text Layout数据流编写一个简单的程序。此程序通过重载UIView的 -drawRect: 方法在屏幕上显示一串不带格式的文本，带格式及段落样式和图文混排的做法会在后续博客讲解。先从基础开始。

1 创建一个Single View Application应用。
2 由于Core Text需要使用CGContext，故添加一个UIView的子类，命名为SimpleCoreTextView。
3 在Storyboard中指定默认UIViewController的UIView的Class为SimpleCoreTextView。
4 重载SimpleCoreTextView的 -drawRect: 方法，加入如下代码，外加引入头文件 #import <CoreText/CoreText.h> 。

// 1 带属性的字符串，由此开始Core Text后续操作
NSAttributedString *contentString = [[NSAttributedString alloc] initWithString:@"你好，Core Text！"];
// 2 由1创建CTFramesetter，在Core Text中用CTFramesetterRef类型表示
CTFramesetterRef framesetter = CTFramesetterCreateWithAttributedString((__bridge void*)contentString);
// 3 创建用于Core Text绘制的图形上下文可变路径并添加整个屏幕范围作为其绘制区域，由CGMutablePathRef类型表示
CGMutablePathRef path = CGPathCreateMutable();
CGPathAddRect(path, NULL, self.bounds);
// 4 获取图形上下文，由CGContextRef类型表示
CGContextRef ctx = UIGraphicsGetCurrentContext();
// 5 添加路径到图形上下文中
CGContextAddPath(ctx, path);
// 6 由CTFramesetter创建CTFrame，由CTFrameRef类型表示
CTFrameRef frame = CTFramesetterCreateFrame(framesetter, CFRangeMake(0, contentString.length), path, NULL);
// 7 设置每个字形（Glyph）不参与当前变换矩阵（Current Transformation Matrix）
CGContextSetTextMatrix(ctx, CGAffineTransformIdentity);
// 8 将Core Text绘图原点从左下角上升至左上角，与UIView一致，即是把y轴平移一个屏幕高度，因为当前绘制的区域为整个屏幕。多余的40点使文字超出屏幕顶部40点，在下一步倒转y轴朝向后将在(0,40)位置显示文本内容。
CGContextTranslateCTM(ctx, 0, self.bounds.size.height + 40);
// 9 沿x轴翻转y轴，使之向下增长，与UIView坐标轴朝向一致，1.0表示不变，-1.0表示反方向
CGContextScaleCTM(ctx, 1.0, -1.0);
// 10 绘制内容
CTFrameDraw(frame, ctx);
// 11 释放资源
CFRelease(framesetter);
CFRelease(frame);
CFRelease(path);

如果不添加7~9行，则绘制了的文本将出现在屏幕左下角，这是由于Core Text坐标系与UIView的坐标系不同所致，故需转换。

由于使用Core Foundation的数据结构，所有后缀为Ref的数据类型，若通过Create或Copy结尾的函数获得，则必须在使用结束时进行释放，否则造成内存泄露。

运行结果

示例代码托管在GitHub

参考

CoreText学习（一）Base Objects of Core Text
how-to-create-a-simple-magazine-app-with-core-text
Core Text入门