在程序中实现定位功能

Core Location是iOS SDK中一个提供设备位置的框架。可以使用三种技术来获取位置：GPS、蜂窝或WiFi。在这些技术中，GPS最为精准，如果有GPS硬件，Core Location将优先使用它。如果设备没有GPS硬件(如WiFi iPad)或使用GPS获取当前位置时失败，Core Location将退而求其次，选择使用蜂窝或WiFi。

Core Location的大多数功能是由位置管理器(CLLocationManager)提供的，可以使用位置管理器来指定位置更新的频率和精度，以及开始和停止接收这些更新。

要使用位置管理器，必须首先将框架Core Location加入到项目中，再导入其接口文件：

#import <CoreLocation/CoreLocation.h>

接下来，需要分配并初始化一个位置管理器实例、指定将接收位置更新的委托并启动更新：

CLLocationManager *locManager = [[CLLocationManager alloc] init];
locManager.delegate = self;
[locManager startUpdatingLocation];
//[locManager stopUpdatingLocation];

位置管理器委托(CLLocationManagerDelegate)有两个与位置相关的方法：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    
}

第一个方法处理定位成功，manager参数表示位置管理器实例；locations为一个数组，是位置变化的集合，它按照时间变化的顺序存放。如果想获得设备的当前位置，只需要访问数组的最后一个元素即可。集合中每个对象类型是CLLocation，它包含以下属性：

coordinate — 坐标。一个封装了经度和纬度的结构体。

altitude — 海拔高度。正数表示在海平面之上，而负数表示在海平面之下。

horizontalAccuracy — 位置的精度(半径)。位置精度通过一个圆表示，实际位置可能位于这个圆内的任何地方。这个圆是由coordinate(坐标)和horizontalAccuracy(半径)共同决定的，horizontalAccuracy的值越大，那么定义的圆就越大，因此位置精度就越低。如果horizontalAccuracy的值为负，则表明coordinate的值无效。

verticalAccuracy — 海拔高度的精度。为正值表示海拔高度的误差为对应的米数；为负表示altitude(海拔高度)的值无效。

speed — 速度。该属性是通过比较当前位置和前一个位置，并比较它们之间的时间差异和距离计算得到的。鉴于Core Location更新的频率，speed属性的值不是非常精确，除非移动速度变化很小。

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    CLLocation *curLocation = [locations lastObject];
    
    if(curLocation.horizontalAccuracy > 0)
    {
        NSLog(@"当前位置：%.0f,%.0f +/- %.0f meters",curLocation.coordinate.longitude,
              curLocation.coordinate.latitude,
              curLocation.horizontalAccuracy);
    }
    
    if(curLocation.verticalAccuracy > 0)
    {
        NSLog(@"当前海拔高度：%.0f +/- %.0f meters",curLocation.altitude,curLocation.verticalAccuracy);
    }
}

应用程序开始跟踪用户的位置时，将在屏幕上显示一个是否允许定位的提示框。如果用户禁用定位服务，iOS不会禁止应用程序运行，但位置管理器将生成错误。

第二个方法处理这种定位失败，该方法的参数指出了失败的原因。如果用户禁止应用程序定位，error参数将为kCLErrorDenied；如果Core Location经过努力后无法确认位置，error参数将为kCLErrorLocationUnknown；如果没有可供获取位置的源，error参数将为kCLErrorNetwork。

通常，Core Location将在发生错误后继续尝试确定位置，但如果是用户禁止定位，它就不会这样做；在这种情况下，应使用方法stopUpdatingLocation停止位置管理器。

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    if(error.code == kCLErrorLocationUnknown)
    {
        NSLog(@"Currently unable to retrieve location.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorNetwork)
    {
        NSLog(@"Network used to retrieve location is unavailable.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorDenied)
    {
        NSLog(@"Permission to retrieve location is denied.");
        [manager stopUpdatingLocation];
    }
}

可根据实际情况来指定位置精度。例如，对于只需确定用户在哪个国家的应用程序，没有必要要求Core Location的精度为10米。要指定精度，可在启动位置更新前设置位置管理器的desiredAccuracy。有6个表示不同精度的枚举值：

extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyBestForNavigation;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyBest;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyNearestTenMeters;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyHundredMeters;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyKilometer;
extern const CLLocationAccuracy kCLLocationAccuracyThreeKilometers;

对位置管理器启动更新后，更新将不断传递给位置管理器委托，直到停止更新。您无法直接控制这些更新的频率，但可使用位置管理器的属性distanceFilter进行间接控制。在启动更新前设置属性distanceFilter，它指定设备(水平或垂直)移动多少米后才将另一个更新发送给委托。下面的代码使用适合跟踪长途跋涉者的设置启动位置管理器：

CLLocationManager *locManager = [[CLLocationManager alloc] init];
locManager.delegate = self;
locManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyHundredMeters;
locManager.distanceFilter = 200;
[locManager startUpdatingLocation];

P.s. 定位要求的精度越高、属性distanceFilter的值越小，应用程序的耗电量就越大。

位置管理器有一个headingAvailable属性，它指出设备是否装备了磁性指南针。如果该属性为YES，就可以使用Core Location来获取航向(heading)信息。接收航向更新与接收位置更新极其相似，要开始接收航向更新，可指定位置管理器委托，设置属性headingFilter以指定要以什么样的频率(以航向变化的度数度量)接收更新，并对位置管理器调用方法startUpdatingHeading:

位置管理器委托协议定义了用于接收航向更新的方法。该协议有两个与航向相关的方法：

- (BOOL)locationManagerShouldDisplayHeadingCalibration:(CLLocationManager *)manager
{
    return YES;
}

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    
}

第一个方法指定位置管理器是否向用户显示校准提示。该提示将自动旋转设备360°。由于指南针总是自我校准，因此这种提示仅在指南针读数剧烈波动时才有帮助。当设置为YES后，提示可能会分散用户的注意力，或影响用户的当前操作。

第二个方法的参数newHeading是一个CLHeading对象。CLHeading通过一组属性来提供航向读数：magneticHeading和trueHeading。这些值的单位为度，类型为CLLocationDirection，即双精度浮点数。这意味着：

如果航向为0.0，则前进方向为北；

如果航向为90.0，则前进方向为东；

如果航向为180.0，则前进方向为南；

如果航向为270.0，则前进方向为西。

CLHeading对象还包含属性headingAccuracy(精度)、timestamp(读数的测量时间)和description(这种描述更适合写入日志而不是显示给用户）。下面演示了利用这个方法处理航向更新：

- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    if(newHeading.headingAccuracy >=0)
    {
        NSString *headingDesc = [NSString stringWithFormat:@"%.0f degrees (true), %.0f degrees (magnetic)",newHeading.trueHeading,newHeading.magneticHeading];
        
        NSLog(@"%@",headingDesc);
    }
}

trueHeading和magneticHeading分别表示真实航向和磁性航向。如果位置服务被关闭了，GPS和wifi就只能获取magneticHeading(磁场航向)。只有打开位置服务，才能获取trueHeading(真实航向)。

下面的代码演示了，当存在一个确定了经纬度的地点，当前位置离这个地点的距离及正确航向：

#import "ViewController.h"

#define kDestLongitude 113.12 //精度
#define kDestLatitude 22.23 //纬度
#define kRad2Deg 57.2957795 // 180/π
#define kDeg2Rad 0.0174532925 // π/180

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UILabel *lblMessage;
@property (strong, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imgView;
@property (strong, nonatomic) CLLocationManager *locationManager;
@property (strong, nonatomic) CLLocation *recentLocation;

-(double)headingToLocation:(CLLocationCoordinate2D)desired current:(CLLocationCoordinate2D)current;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];

    self.locationManager = [[CLLocationManager alloc] init];
    self.locationManager.delegate = self;
    self.locationManager.desiredAccuracy = kCLLocationAccuracyThreeKilometers;
    self.locationManager.distanceFilter = 1609; //1英里≈1609米
    [self.locationManager startUpdatingLocation];
    
    if([CLLocationManager headingAvailable])
    {
        self.locationManager.headingFilter = 10; //10°
        [self.locationManager startUpdatingHeading];
    }
}

/*
 * According to Movable Type Scripts
 * http://mathforum.org/library/drmath/view/55417.html
 *
 *  Javascript:
 *
 * var y = Math.sin(dLon) * Math.cos(lat2);
 * var x = Math.cos(lat1)*Math.sin(lat2) -
 * Math.sin(lat1)*Math.cos(lat2)*Math.cos(dLon);
 * var brng = Math.atan2(y, x).toDeg();
 */
-(double)headingToLocation:(CLLocationCoordinate2D)desired current:(CLLocationCoordinate2D)current
{
    double lat1 = current.latitude*kDeg2Rad;
    double lat2 = desired.latitude*kDeg2Rad;
    double lon1 = current.longitude;
    double lon2 = desired.longitude;
    double dlon = (lon2-lon1)*kDeg2Rad;
    
    double y = sin(dlon)*cos(lat2);
    double x = cos(lat1)*sin(lat2) - sin(lat1)*cos(lat2)*cos(dlon);
    
    double heading=atan2(y,x);
    heading=heading*kRad2Deg;
    heading=heading+360.0;
    heading=fmod(heading,360.0);
    return heading;
}

//处理航向 
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateHeading:(CLHeading *)newHeading
{
    if(self.recentLocation!=nil && newHeading.headingAccuracy>=0)
    {
        CLLocation *destLocation = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:kDestLatitude longitude:kDestLongitude];
        
        double course = [self headingToLocation:destLocation.coordinate current:self.recentLocation.coordinate];
        
        double delta = newHeading.trueHeading - course;
        
        if (abs(delta) <= 10)
        {
            self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"up_arrow.png"];
        }
        else
        {
            if (delta > 180)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"right_arrow.png"];
            }
            else if (delta > 0)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"left_arrow.png"];
            }
            else if (delta > -180)
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"right_arrow.png"];
            }
            else
            {
                self.imgView.image = [UIImage imageNamed:@"left_arrow.png"];
            }
        }
        self.imgView.hidden = NO;
    }
    else
    {
        self.imgView.hidden = YES;
    }
}

//处理定位成功
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didUpdateLocations:(NSArray *)locations
{
    CLLocation *curLocation = [locations lastObject];
    
    if(curLocation.horizontalAccuracy >= 0)
    {
        self.recentLocation = curLocation;
        
        CLLocation *destLocation = [[CLLocation alloc] initWithLatitude:kDestLatitude longitude:kDestLongitude];
        
        CLLocationDistance distance = [destLocation distanceFromLocation:curLocation];
        
        if(distance<500)
        {
            [self.locationManager stopUpdatingLocation];
            [self.locationManager stopUpdatingHeading];
            self.lblMessage.text = @"您已经到达目的地!";
        }
        else
        {
            self.lblMessage.text = [NSString stringWithFormat:@"距离目的地还有%f米",distance];
        }
    }
}

//处理定位失败
- (void)locationManager:(CLLocationManager *)manager didFailWithError:(NSError *)error
{
    if(error.code == kCLErrorLocationUnknown)
    {
        NSLog(@"Currently unable to retrieve location.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorNetwork)
    {
        NSLog(@"Network used to retrieve location is unavailable.");
    }
    else if(error.code == kCLErrorDenied)
    {
        NSLog(@"Permission to retrieve location is denied.");
        [self.locationManager stopUpdatingLocation];
        self.locationManager = nil;
    }
}


- (void)didReceiveMemoryWarning
{
    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.
}

@end