UIImage,CGImage和CGImageRef释疑
UIImage虽然可以加载、显示各种格式的位图，甚至可以同时加载图片，接下来依次播放多张图片形成动画。但UIImage不能对图片进行缩放、旋转，不能"挖取"源图片的指定区域等，这些功能可借助Quartz 2D的CGImageRef来实现。UIImage与CGImageRef之间可以相互转换，CGImageRef并不是面向对象的API，也不是类，只是一个指针类型，Quartz 2D对CGImageRef的定义为：
typedef struct CGImage *CGImageRef;
CGImage和CGImageRef是用来重绘图形的类，它们在应用时是按照图像的像素矩阵来绘制图片的，它们可以用来处理bitmap。
//CGImageRef转换成UIImage
CGContextRef context = UIGraphicsGetCurrentContext();
CGImageRef ic = CGBitmapContextCreateImage(context);
UIImage* image = [UIImage imageWithCGImage: ic];
//UIImage转换成CGImageRef
UIImage *loadImage=[UIImage imageNamed:@"c.png"];
CGImageRef cgimage=loadImage.CGImage;
系统会维护一个CGContextRef的栈，而UIGraphicsGetCurrentContext()会取栈顶的CGContextRef，正确的做法是只在drawRect里调用UIGraphicsGetCurrentContext()，因为在drawRect之前，系统会往栈里面压入一个valid的CGContextRef，除非自己去维护一个CGContextRef，否则不应该在其他地方取CGContextRef。
UIColor，CGColor，CIColor区别和联系
UIColor是UIKit中存储颜色信息的一个重要的类，一个UIColor对象包含了颜色和透明度的值，它的颜色空间已经针对iOS进行了优化。UIColor包含了一些类方法用于创建一些最常见的颜色，如白色，黑色，红色，透明色等，这些颜色的色彩空间也不尽相同（白色和黑色是kCGColorSpaceDeviceGray，红色的色彩空间是kCGColorSpaceDeviceRGB）。UIColor有两个重要的属性：一个是CGColor，一个是CIColor(5.0之后添加)。
CGColor主要用于CoreGaphics框架之中，CGColor其实是个结构体，而我们通常在使用的CGColor的时候使用的是它的引用类型CGColorRef。CGColor主要由CGColorSapce和Color Components两个部分组成，同样的颜色组成，如果颜色空间不同的话，解析出来的结果可能会有所不同。这就像我们在处理图片数据的时候，如果把RGBA格式当成BGRA格式处理的结果可想而知。在Quartz 2D中CGColor常用来设置context的填充颜色，设置透明度等。
CIColor主要用于和Core Image框架中其他类交互，比如CIFilter，CIContext以及CIImage。CIColor中颜色值的范围是0.0-1.0之间，0.0代表该颜色分量为最小值，1.0代表改颜色分量为最大值。其中alpha值的范围也是0.0到1.0之间，0.0代表全透明，1.0代表完全不透明，CIColor的颜色分量通常都是没有乘以alpha值。可以使用initWithCGColor:函数，通过CGColor创建一个CIColor。其中传入的CGColorRef对象可以使任何任何颜色空间，但是Core Image框架会在传入filter kernel之前把所有的颜色空间转换到Core Image工作颜色空间。Core Image工作颜色空间使用三个颜色分量加上一个alpha分量组成(其实就是kCGColorSpaceDeviceRGB)。
UIColor的CGColor总是有效的，不管它是通过CGColor，CIColor，还是其他方法创建的，CGColor属性都总是有效的；但是CIColor属性就不总是有效的，只有当UIColor是通过CIColor创建的时候，它才是有效的，否则访问该属性将会抛出异常。
// test init uicolor with CGColor
UIColor *color = [UIColor colorWithCGColor:[UIColor whiteColor].CGColor];
// CGColor property is always valid
NSLog(@"CGColor from UIColor %@", color.CGColor);
// don't use CIColor property
// This property throws an exception if the color object was not initialized with a Core Image color.
NSLog(@"CIColor from UIColor %@", color.CIColor); // crush
当UIColor使用CGColor初始化的时候，所有CGColorRef包含的信息，都会被原封不动的保留，其中就包括Color space，而且通过下面的小例子我们还可以看到如果使用CGColor初始化UIColor的时候，UIColor其实是直接保留了一份这个CGColorRef对象。
// test kCGColorSpaceDeviceCMYK
CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK();
CGFloat cmykValue[] = {1, 1, 0, 0, 1}; // blue
CGColorRef colorCMYK = CGColorCreate(cmykSpace, cmykValue);
CGColorSpaceRelease(cmykSpace);
NSLog(@"colorCMYK: %@", colorCMYK);
// color with CGColor, uicolor will just retain it
UIColor *color = [UIColor colorWithCGColor:colorCMYK];
NSLog(@"CGColor from UIColor: %@", color.CGColor);
当使用CIColor来初始化一个UIColor的时候，再去访问UIColor的CGColor属性的时候，我们会发现CGColor的color Space和设置CIColor的color space的是不完全一样的，在这个过程中CIColor会为我们做一个转换。使用kCGColorSpaceDeviceGray，kCGColorSpaceDeviceRGB，kCGColorSpaceDeviceCMYK三种颜色空间来初始化一个CIColor的时候，再去使用该CIColor去初始化一个UIColor，然后在去访问其CIColor属，CGColor属性，查看颜色空间并打印颜色信息。
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使用kCGColorSpaceDeviceGray初始化CIColor
// test kCGColorSpaceDeviceGray NSLog(@"CGColor white color:%@", [UIColor whiteColor].CGColor); CIColor *ciColor = [CIColor colorWithCGColor:[UIColor whiteColor].CGColor]; NSLog(@"cicolor: %@", ciColor); NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace); color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor]; NSLog(@"color %@", color); // Core Image converts all color spaces to the Core Image working color // space before it passes the color space to the filter kernel. // kCGColorSpaceDeviceGray ---> kCGColorSpaceDeviceRGB NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor); NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace); NSLog(@"color's CGColor: %@", color.CGColor);
通过运行程序，我们看出来，如果使用一个kCGColorSpaceDeviceGray的颜色空间的CGColor来初始化CIColor的时候，我们可以看到CIColor的色彩空间一直是kCGColorSpaceDeviceGray，通过访问UIColor的CIColor属性，我们可以看到其颜色空间仍然是kCGColorSpaceDeviceGray，但是当访问UIColor的CGColor属性的时候，通过打印可以发现其色彩空间已经转变成了kCGColorSpaceDeviceRGB空间了，而颜色值也正确的从原来的颜色空间转换到了新的颜色空间。
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使用kCGColorSpaceDeviceRGB初始化CIColor
//test kCGColorSpaceDeviceRGB NSLog(@"CGColor red color:%@", [UIColor redColor].CGColor); CIColor *ciColor = [CIColor colorWithCGColor:[UIColor redColor].CGColor]; NSLog(@"cicolor: %@", ciColor); NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace); UIColor *color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor]; NSLog(@"color %@", color); NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor); NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace); NSLog(@"color's CGColor: %@", color.CGColor);
整个过程中CIColor，以及通过UIColor的CGColor和CIColor属性访问到的值，打印出来我们可以发现它们都是kCGColorSpaceDeviceRGB空间的。
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使用kCGColorSpaceDeviceCMYK初始化CIColor
// test kCGColorSpaceDeviceCMYK CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK(); NSLog(@"Components number: %zu", CGColorSpaceGetNumberOfComponents(cmykSpace)); CGFloat cmykValue[] = {1, 1, 0, 0, 1}; // blue CGColorRef colorCMYK = CGColorCreate(cmykSpace, cmykValue); CGColorSpaceRelease(cmykSpace); NSLog(@"colorCMYK: %@", colorCMYK); ciColor = [CIColor colorWithCGColor:colorCMYK]; NSLog(@"cicolor: %@", ciColor); // in fact，the color value of CIColor has converted to RGB Colorspace NSLog(@"cicolor colorspace: %@", ciColor.colorSpace); color = [UIColor colorWithCIColor:ciColor]; NSLog(@"UIColor with CIColor: %@", color); NSLog(@"cicolor from UIColor: %@", color.CIColor); NSLog(@"cicolor's colorspace: %@", color.CIColor.colorSpace); // when UIColor init with CIColor, UIColor's CGColor will convert other colorspace to kCGColorSpaceDeviceRGB NSLog(@"cgcolor from UIColor: %@", color.CGColor);
当我们用一个CMYK颜色空间的CGColor来初始化CIColor的时候，CIColor的颜色空间依然是CMYK，但是颜色值已经转换成RGB的颜色值。当使用该CIColor创建一个UIColor的时候，我们再通过CIColor和CGColor属性打印信息的时候，我们会发现CIColor的色彩空间依然是CMYK，但是CGColor打印所得到的信息说明它已经被转换成RGB空间了。
关于创建一个CGColor
最常用的函数是CGColorCreate，该函数有两个参数：
- colorspace，指定CGColor对应的颜色空间，Quartz就会retain该对象，因此调用完之后你就可以安全的释放该对象。
- components，一个CGFloat的数组，该数组的元素个数是指定色彩空间包含的颜色分量数n，加上对应的alpha值。
该函数该返回一个新创建的CGColorRef，当我们不再使用该对象的时候使用CGColorRelease函数释放该对象。
获取CGColor的数据
在我们创建的时候传入两个重要的参数进去，当我们获取到了CGColorRef以后当然就可以拿到对应的ColorSpace以及Components。
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获取ColorSpace
通过CGColorGetColorSpace函数我们可以获取到当前CGColorRef对应的ColorSpace，该函数只接受一个参数就是你要获取ColorSpace的CGColorRef。CGColorRef cgColor = [UIColor redColor].CGColor; CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorGetColorSpace(cgColor); NSLog(@"color space: %@", colorSpace); -
获取Color Components
要获取到CGColorRef对应的颜色值，我们需要用到CGColorGetNumberOfComponents和CGColorGetComponents两个函数。我们先来看看两个函数的函数原型：size_t CGColorGetNumberOfComponents ( CGColorRef color ); const CGFloat * CGColorGetComponents ( CGColorRef color );
第一个函数是获得CGColorRef的中包含的颜色组成部分的个数，第二个函数就是获取实际的颜色组成部分的数组。
NSUInteger num = CGColorGetNumberOfComponents(cgColor);
const CGFloat *colorComponents = CGColorGetComponents(cgColor);
for (int i = 0; i < num; ++i) {
NSLog(@"color components %d: %f", i, colorComponents[i]);
}
判断两个颜色是否相等
不管UIColor使用CIColor，CGColor还是其他方式初始化的，其CGColor属性都是可用的。CoreGraphics中提供一个方法可以判断两个CGColor是否相等，因此我们可以通过判断两个UIColor是否相等。
// judge two CGColor is equal
if (CGColorEqualToColor([UIColor whiteColor].CGColor, [UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor)) {
NSLog(@"The two CGColor is equal!");
}
else {
NSLog(@"The two CGColor is not equal!");
}
if (CGColorEqualToColor([UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor, [UIColor colorWithRed:1 green:1 blue:1 alpha:1].CGColor)) {
NSLog(@"The two CGColor is equal!");
}
else {
NSLog(@"The two CGColor is not equal!");
}
例子中第一部分是判断两个白色的UIColor是否相等，虽然都是白色，但是颜色空间是不一样的。例子的第二部分简单的创建了两个RGB空间的UIColor，运行程序可以看出，这两种颜色是相同的。
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