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深拷贝、浅拷贝的理解与使用场景

深拷贝、浅拷贝的理解与使用场景

作者: Leafly | 来源:发表于2017-10-30 19:28 被阅读680次

    什么是深拷贝、浅拷贝?

    通俗解释:深拷贝是内容拷贝,浅拷贝是地址拷贝

    区别点:

    深拷贝会创建一个新的内存空间,拷贝的值是一样的,但是内存地址不一样。
    浅拷贝只是拷贝指向原来对象的地址,使原对象的引用计数+1

    容器类对象与非容器类对象在深拷贝、浅拷贝方面的异同点?

    什么是容器类对象?什么是非容器类对象?

    像NSString、NSNumber这些不能包含其他对象的叫做非容器类对象
    像NSArray、NSDictionary这些可以包含其他对象的叫容器类对象

    不可变对象NSString

    NSString *string1 = @"helloworld";  
    NSString *string2 = [string1 copy]; // 浅拷贝  
    NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝  
    NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 浅拷贝  此处需要注意copy返回的是不可变对象,string4不能被修改 否则会发生崩溃
    NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝  
      
    NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2);  
    NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3);  
    NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4);  
    NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);  
    

    打印结果如下:

    通过对比不难发现:

    • 如果右侧是copy则是浅拷贝
    • 如果右侧是mutableCopy则是深拷贝

    可变对象NSMutableString

    上面我们使用的是不可变的NSString,下面我们再使用可变的NSMutableString对比一下:

    // 如果是一个MutableString,那么无论是copy,mutableCopy,都会创建一个新对象。  
       NSMutableString *string1 = [NSMutableString stringWithString:@"helloworld"];  
       NSString *string2 = [string1 copy]; // 深拷贝  
       NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝  
       NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 深拷贝  此处需要注意copy返回的是不可变对象,string4不能被修改 否则会发生崩溃
       NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝  
      
       NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2);  
       NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3);  
       NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4);  
       NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);  
    

    打印结果如下:

    不难发现,对于NSMutableString, 无论是copy还是mutableCopy都会创建一个新对象,属于深拷贝

    不可变对象NSArray

    NSArray *array01 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil nil];  
    NSArray *copyArray01 = [array01 copy];  
    NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy];  
       
    NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01);  
    NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01);  
      
    NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]);  
    NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]);  
    NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);  
    

    打印结果如下:

    不难发现,copy是浅拷贝,mutableCopy是深拷贝,不过需要注意的是容器对象的成员元素都指向相同的地址

    可变对象NSMutableArray

    NSMutableArray *array01 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil nil];  
    NSArray *copyArray01 = [array01 copy];  
    NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy];  
    
    NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01);  
    NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01);  
    NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]);  
    NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]);  
    NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);  
    
    

    打印结果如下:

    对比可见,容器对象与非容器对象类似,可变对象的复制都是深拷贝,不可变对象copy是浅拷贝,mutableCopy是深拷贝
    需要注意的是对容器而言,元素对象始终是指针复制

    如何实现容器对象的完全深拷贝?

    正如前面所说,容器对象中的元素对象无论是copy还是mutableCopy都是指针复制,如何实现容器对象的完全深拷贝呢?

    系统API

    系统为我们实现容器对象的完全深拷贝提供了方法

    - (instancetype)initWithArray:(NSArray<ObjectType> *)array copyItems:(BOOL)flag
    
    // 使用方式如下:
    
    - (void)fullCopy {
        NSMutableArray *marray1 = [[NSMutableArray alloc] init];
        
        NSMutableString *mstr1 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value1"];
        NSMutableString *mstr2 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value2"];
        
        [marry1 addObject:mstr1];
        [marry1 addObject:mstr2];
        
        NSArray *marray2 = [[NSArray alloc] initWithArray:marry1 copyItems:YES];
        
        NSLog(@"marry1:%p - %@ \r\n",marry1,marry1);
        NSLog(@"marry2:%p - %@ \r\n",marray2,marray2);
        NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p \r\n",marry1[0],marry1[1]);
        NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p \r\n",marray2[0],marray2[1]);
    }
    
    

    归档解档方法

    - (void) deplyFullCopy
    {
        NSMutableArray *marry1 = [[NSMutableArray alloc] init];
        
        NSMutableString *mstr1 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value1"];
        NSMutableString *mstr2 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value2"];
        
        [marry1 addObject:mstr1];
        [marry1 addObject:mstr2];
        
        NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:marry1];
        NSArray *marray2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveTopLevelObjectWithData:data error:nil];
        
        NSLog(@"marry1:%p - %@ \r\n",marry1,marry1);
        NSLog(@"marry2:%p - %@ \r\n",marray2,marray2);
        NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p \r\n",marry1[0],marry1[1]);
        NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p \r\n",marray2[0],marray2[1]);
    }
    
    

    自定义类如何实现深、浅拷贝

    • 要想实现对象的自定义拷贝,必须实现NSCopying,NSMutableCopying协议,实现该协议的copyWithZone方法和mutableCopyWithZone方法
    @interface Person()<NSCopying, NSMutableCopying>  
      
    @end  
      
    @implementation Person  
      
    // 对应copy方法  
    - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone  
    {  
        Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];  
        person.name = self.name; // 这里的self就是被copy的对象  
        person.age = self.age;  
        return person;  
    }  
      
    - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone  
    {  
        Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];  
        person.name = self.name;  
        person.age = self.age;  
        return person;  
    }  
      
      
    @end  
    

    使用场景

    • 在声明字符串属性时尽量使用copy,如果使用strong声明属性,那么当源字符串发生改变时,对应的属性值也会发生改变,因为他们指向同一个地址,而使用copy就能杜绝这种情况,因为对于可变字符串进行copy是深拷贝,而strong只表示持有对象,引用计数加一。

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