UIColor，CGColor，CIColor三者间的区别和联系

时间：2023-09-12 18:52:38
一、UIColor
　　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）。
　　此外UIColor还有两个重要的属性：一个是CGColor，一个是CIColor(5.0之后添加)。这两个属性就可以把UIColor，CGColor，CIColor三个对象联系起来了，后面会详细介绍这三者之间的转换。

二、CGColor
　　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。
1、如何创建一个CGColor，最常用的函数是CGColorCreate，该函数有两个参数：
　　1) 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。
　　2) 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。
2、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。
　　1) 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。下面请看一个简单的例子：
CGColorRef cgColor = [UIColor redColor].CGColor;

CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorGetColorSpace(cgColor);

NSLog(@"color space: %@", colorSpace);
　　2) 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，下面看一个小例子：
NSUInteger num = CGColorGetNumberOfComponents(cgColor);

const CGFloat *colorComponents = CGColorGetComponents(cgColor);

for (int i = ; i < num; ++i) {

    NSLog(@"color components %d: %f", i, colorComponents[i]);

}
　
三、CIColor
　　CIColor主要是用于和Core Image框架中其他类，比如CIFilter，CIContext以及CIImage。今天我们主要关心的颜色值部分，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，同时CIColor的颜色分量通常都是没有乘以alpha值。
　　我们可以使用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)，后面的例子中我们验证这一点。

四、UIColor，CGColor，CIColor的区别和联系
1、UIColor的两个属性CGColor，CIColor
　　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，他才是有效的，否则访问该属性将会抛出异常，下面照旧来一个小例子：
// 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
2、UIColor使用CGColor初始化
　　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。例子如下：

// test kCGColorSpaceDeviceCMYK

CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK();

CGFloat cmykValue[] = {, , , , };      // 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);
3、UIColor使用CIColor初始化
　　下面我们讨论一下当使用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。下面我们分别看看使用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。
　　1) 使用kCGColorSpaceDeviceGray初始化CIColor
　　首先看代码：

// 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。
　　2) 使用kCGColorSpaceDeviceRGB初始化CIColor
　　同样的我们看代码：
//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。
4、使用kCGColorSpaceDeviceCMYK初始化CIColor
　　下面继续看一段代码：

// test kCGColorSpaceDeviceCMYK

CGColorSpaceRef cmykSpace = CGColorSpaceCreateDeviceCMYK();

NSLog(@"Components number: %zu", CGColorSpaceGetNumberOfComponents(cmykSpace));

CGFloat cmykValue[] = {, , , , };      // 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);
　　整个过程中，我们通过运行同样可以发现，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。

五、UIColor延伸，如何判断两个颜色是否相等
　　前面提到一点，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，下面是看一个简单的例子：
// judge two CGColor is equal

if (CGColorEqualToColor([UIColor whiteColor].CGColor, [UIColor colorWithRed: green: blue: alpha:].CGColor)) {

    NSLog(@"The two CGColor is equal!");

}

else {

    NSLog(@"The two CGColor is not equal!");

}

if (CGColorEqualToColor([UIColor colorWithRed: green: blue: alpha:].CGColor, [UIColor colorWithRed: green: blue: alpha:].CGColor)) {

    NSLog(@"The two CGColor is equal!");

}

else {

    NSLog(@"The two CGColor is not equal!");

}

PS.转载自百度知道https://zhidao.baidu.com/question/745494776551042692.html?qbl=relate_question_0&word=CGColorGetNumberOfComponents

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