iOS 深浅拷贝

一、引言

我们都知道，iOS中的对象，遵守NSCopying 协议的类可以发送copy消息，遵守NSMutableCopying 协议的类才可以发送mutableCopy消息。顾名思义，copy就是复制了一个imutable的对象，而mutablecopy就是复制了一个mutable的对象。

二、系统的非容器类的深浅拷贝

这里指的是NSString,NSNumber等等一类的对象。

• NSString

我们看一段代码

NSString *string = @"origion";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[stringMCopy appendString:@"!!"];

查看内存可以发现，string和stringCopy指向的是同一块内存区域，此时stringCopy的引用计数和string的一样都为２（这里需要注意一下，因为@"origion"对象是常量数据段，不是堆上的对象，所以string与stringCopy实际都是指向一个非堆上的对象，他们的引用计数应该是-1，可以通过程序验证。我们所说的引用计数实际上是用于管理堆上申请的对象。）。

而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制，系统为其分配了新内存，但指针所指向的字符串还是和string所指的一样。

• NSMutableString

再看下面的例子：

NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[mStringCopy appendString:@"mm"];//error
[string appendString:@" origion!"];
[stringMCopy appendString:@"!!"];

以上四个NSString对象所分配的内存都是不一样的。但是对于mStringCopy其实是个imutable对象，所以上述会报错。

• 结论：

对于系统的非容器类对象，我们可以认为，如果对一不可变对象复制，copy是指针复制（浅拷贝）和mutableCopy就是对象复制（深拷贝）。如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但是copy返回的对象是不可变的。

295346-bb5e2ddce05df82b.png

三、系统的容器类对象

指NSArray，NSDictionary等。对于容器类本身，上面讨论的结论也是适用的，需要探讨的是复制后容器内对象的变化。

我们看个例子：

//arrayCopy1是和array同一个NSArray对象（指向相同的对象），包括array里面的元素也是指向相同的指针
NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];
NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];

NSLog(@"array1 retain count: %lu",[array1 retainCount]);
NSLog(@"arrayCopy1 retain count: %lu",[arrayCopy1 retainCount]);

 //mArrayCopy1是array1的可变副本，指向的对象和array1不同，但是其中的元素和array1中的元素指向的是同一个对象。mArrayCopy1还可以修改自己的对象
NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];

[mArrayCopy1 addObject:@"de"];
[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex:0];

array1和arrayCopy1是指针复制，而mArrayCopy1是对象复制，mArrayCopy1还可以改变期内的元素：删除或添加。但是注意的是，容器内的元素内容都是指针复制。

下面我们用另一个例子来测试一下

NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);

NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
//mArrayCopy2,mArrayMCopy1和mArray1指向的都是不一样的对象，但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针

NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];
//testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString
//这样以上三个数组的首元素都被改变了
[testString appendString:@" tail"];

由此可见，对于容器而言，其元素对象始终是指针复制。如果需要元素对象也是对象复制，就需要实现深拷贝。

官方有篇文章详细说了如何实现深拷贝
Copying Collections

我们先来看个例子:

 NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSString stringWithString:@"b"],@"c",nil];
 NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];
 NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:
[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];

trueDeepCopyArray是完全意义上的深拷贝，而deepCopyArray则不是。

对于deepCopyArray内的不可变元素其还是指针复制，除非我们自己实现深拷贝的方法。因为如果容器的某一元素是不可变的，那你复制完后该对象仍旧是不能改变的，因此只需要指针复制即可。除非你对容器内的元素重新赋值，否则指针复制即已足够。

举个例子，[[array objectAtIndex:0] appendstring:@”sd”] 后其他的容器内对象并不会受影响。

四、自定义对象

如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。

举个例子：

@interface MyObj : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>
{
         NSMutableString *name;
         NSString *imutableStr;
         int age;
}
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;
@property (nonatomic) int age;
@end
@implementation MyObj
@synthesize name;
@synthesize age;
@synthesize imutableStr;
- (id)init
{
         if (self = [super init])
         {
                   self.name = [[NSMutableString alloc]init];
                   self.imutableStr = [[NSString alloc]init];
                   age = -1;
         }
         return self;
}
- (void)dealloc
{
         [name release];
         [imutableStr release];
         [super dealloc];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
         MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
         copy->name = [name copy];
         copy->imutableStr = [imutableStr copy];
//       copy->name = [name copyWithZone:zone];;
//       copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//
         copy->age = age;
         return copy;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
         MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
         copy->name = [self.name mutableCopy];
         copy->age = age;
         return copy;
}