小结iOS中的copy

作者: Jerry4me | 来源:发表于2016-05-09 21:35 被阅读11150次
    1. 介绍copy和mutableCopy
    1. 介绍深拷贝与浅拷贝
    2. block为什么要用copy
    3. copy相对于直接赋值的好处
    4. 总结

    预备知识 :

    内存的栈区 : 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值, 局部变量的值等. 其操作方式类似于数据结构中的栈.

    内存的堆区 : 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放, 程序结束时可能由OS回收. 注意它与数据结构中的堆是两回事, 分配方式倒是类似于链表.


    copy方法和mutableCopy方法

    如果你想要创建一个对象, 该对象与源对象的内容一致, 那么你可以考虑用拷贝(copy或mutableCopy), 首先, 我将会利用字符串, 数组, 字典这三种常见的对象来说明copy与mutableCopy的区别.

    NSString

    <pre>
    NSString *string = @"Jerry";
    [string copy] --> 拷贝出内容为Jerry的NSString类型的字符串
    [string mutableCopy] --> 拷贝出内容为Jerry的NSMutableString类型的字符串
    </pre>

    NSDictionary

    <pre>
    NSDictionary *dict = @{@"name" : @"Jerry"};
    [dict copy] --> 拷贝出内容与dict相同的NSDictionary类型的字典
    [dict mutableCopy] --> 拷贝出内容与dict相同的NSMutableDictionary类型的字典
    </pre>

    NSArray

    <pre>
    NSArray *array = @[@"Jerry"];
    [array copy] --> 拷贝出内容与array相同的NSArray类型的数组
    [array mutableCopy] --> 拷贝出内容与array相同的NSMutableArray类型的数组
    </pre>

    总结

    1. copy拷贝出来的对象类型总是不可变类型(例如, NSString, NSDictionary, NSArray等等)
    1. mutableCopy拷贝出来的对象类型总是可变类型(例如, NSMutableString, NSMutableDictionary, NSMutableArray等等)

    深拷贝与浅拷贝

    何为深拷贝, 何为浅拷贝?

    深拷贝 : 拷贝出来的对象与源对象地址不一致! 这意味着我修改拷贝对象的值对源对象的值没有任何影响.
    浅拷贝 : 拷贝出来的对象与源对象地址一致! 这意味着我修改拷贝对象的值会直接影响到源对象.

    这里需要纠正网上一些错误的观点(以下为错误观点)
    <pre>copy都是浅拷贝, mutableCopy都是深拷贝</pre>

    我们知道, 当我们用copy从一个可变对象拷贝出一个不可变对象时, 这种情况就属于深拷贝而不是浅拷贝!!

    注意 ! 深拷贝与浅拷贝也有相对之分!!!看下面

    对于NSString对象, 确实深拷贝就是深拷贝, 浅拷贝就是浅拷贝, 没有任何异议.
    但是对于NSArray, NSDictionary, NSSet这些容器类的对象呢? 当然浅拷贝依然是指针拷贝, 那深拷贝意味着连同容器及其容器内的对象一并拷贝吗? 还是只拷贝容器对象, 对容器内的对象则只是简单引用呢? 这里有两种情况, 我姑且把它称为不完全深拷贝完全深拷贝

    不完全深拷贝

    不完全深拷贝就是只拷贝容器对象(拷贝一个壳), 而对于容器内的对象则只保存一份引用.

    不完全深拷贝.png

    所以我们知道, 就算我们修改copyArray不会影响到源array, 但是我通过copyArray修改数组内的object, 对应地源array内的object也会随之修改, 大家可以自行测试.

    完全深拷贝

    完全深拷贝就是连同容器内的对象在内, 完完全全拷贝一份出来

    完全深拷贝.png

    通过图片可以很清楚地知道, 这种情况下无论是修改copyArray还是通过copyArray修改数组内的object, 对源array都不会造成半点影响.

    ps : 默认状态下深拷贝指的是不完全深拷贝, 如要实现完全深拷贝, 则要重写copyWithZone: 方法, 自行实现完全深拷贝的需求. 大体思路如下, 在copyWithZone: 里对象赋值上不直接赋值而是通过copy方法即可实现, 这里不作具体讨论.既然有朋友问到, 那就贴上示例代码吧

    <pre>
    // Person.m

    • (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
      {
      Person *cpyPerson = [[Person allocWithZone:zone] init];
      cpyPerson.name = self.name;
      cpyPerson.age = self.age;
      return cpyPerson;
      }
      // NSArray
    • (id)copy
      {
      NSArray *cpyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:self copyItems:YES];
      return cpyArray;
      }
      // main.m
      Person *p1 = [[Person alloc] init];
      Person *p2 = [[Person alloc] init];
      NSArray *array = @[p1, p2];
      NSArray *cpyArray = [array copy];
      NSLog(@"%@ - %@", array, cpyArray);
      // 输出结果
      (
      "<Person: 0x100204af0>",
      "<Person: 0x100206b20>"
      ) - (
      "<Person: 0x100207910>",
      "<Person: 0x1002074d0>"
      )
      </pre>

    这样就能办到完全深拷贝的目的了.
    ps : 官方文档说明copy方法内部默认会调用copyWithZone方法的, 但是NSArray因为未知的原因导致其copy方法不会调用copyWithZone (可能是因为OC中已经废弃了zone这个概念, 苹果官方文档有说), 所以这里我就利用分类重写了NSArray的copy方法, 实际上苹果并不推荐这么做.


    block为什么要用copy?

    首先, block是一个对象, 所以block理论上是可以retain/release的. 但是block在创建的时候它的内存是默认是分配在栈(stack)上, 而不是堆(heap)上的. 所以它的作用域仅限创建时候的当前上下文(函数, 方法...), 当你在该作用域外调用该block时, 程序就会崩溃.

    Apple官方文档

    意思就是 : 一般情况下你不需要自行调用copy或者retain一个block. 只有当你需要在block定义域以外的地方使用时才需要copy. Copy将block从内存栈区移到堆区.

    其实block使用copy是MRC留下来的也算是一个传统吧, 在MRC下, 如上述, 在方法中的block创建在栈区, 使用copy就能把他放到堆区, 这样在作用域外调用该block程序就不会崩溃. 但在ARC下, 使用copy与strong其实都一样, 因为block的retain就是用copy来实现的, 所以block使用copy还能装装逼, 说明自己是从MRC下走过来的..嘿嘿


    copy相对于直接赋值的好处

    看看以下代码 :

    直接赋值

    大家猜猜控制台输出是啥? 是( Kobe ), ( Kobe, McGrady )吗?
    错了错了!!!
    <pre>
    array = (
    Kobe,
    McGragy
    ), mArray = (
    Kobe,
    McGragy
    )
    </pre>
    为什么??? 明明可变数组添加对象是在赋值之后, 为什么后面添加对象还会影响到不可变数组呢??
    原因很简单, 因为Objective-C支持多态.
    所以表面上self.array是NSArray对象, 其实骨子里是NSMutableArray对象.这样的话将会对后期DEBUG增加很大的成本, 可能会导致莫名其妙的错误.
    再看以下代码 :

    使用copy

    大家再来猜一下输出会是什么?
    没错!
    <pre>
    array = (
    Kobe
    ), mArray = (
    Kobe,
    McGragy
    )
    </pre>
    这样就能保证不管赋值的是可变还是不可变数组, NSArray就是NSArray了!(你爸就是你爸, 不可能变成你了)

    所以大家现在知道为什么@property中的NSString, NSArray, NSDictionary属性为什么大多时候用copy而不用strong的原因了么?


    总结

    这里做出了一张图, 帮助新手弄清楚copy与mutableCopy的区别, 大神请无视_

    copy与mutableCopy

    如果能够在你的工程中正确使用copy, 将会对你的程序有不小的帮助.细节决定成败嘛!!

    欢迎大家关注@Jerry4me, 关注菜鸟成长_. 我会不定时更新一些学习心得与文章.

    相关文章

      网友评论

      • 搬砖公:有个问题请教一下,我将一个不可变字符 A copy后赋给 B,这是A和B的地址是一样的,是浅拷贝,但是我将B重新赋值,这是A和B的地址不一样了,A的值也未跟着改变,请问为什么
        153037c65b0c:你只是改变了B指向的对象,并不是修改原来AB共同指向的对象
      • SmallWhiteMouse:其一:作者你在模块 <不完全深拷贝>中这样写到“就算我们修改copyArray不会影响到源array, 但是我通过copyArray修改数组内的object, 对应地源array内的object也会随之修改, 大家可以自行测试.”。 :copy 不可变对象拷贝的是指针。 copy可变对象实际上做的是深拷贝。如果你的源array 是NSArray.Copy指针,并且NSArray不改变其内元素个数。如果源array是NSMutableArray。copy是深拷贝。所以作者这句话我觉得还是有待再整理语言。
        其二: 在模块中<block为什么要用copy> 中这段话“其实block使用copy是MRC留下来的也算是一个传统吧, 在MRC下, 如上述, 在方法中的block创建在栈区, 使用copy就能把他放到堆区, 这样在作用域外调用该block程序就不会崩溃. 但在ARC下, 使用copy与strong其实都一样, 因为block的retain就是用copy来实现的, 所以block使用copy还能装装逼, 说明自己是从MRC下走过来的。” 这个我想深入了解一下,你有关于" 因为block的retain就是用copy来实现的"的官方文档链接 或者 资料可以给我看一下吗?
        期待你的回复
        绝不知火:我就想问NSArray是不可变数组,你们怎么改的那么欢快的
        SmallWhiteMouse:@走停2015_iOS开发 你能将这么多评论看完,然后看到我的评论我也很喜欢你的耐心。有空可以看下我写的一些东西。希望可以得到你的一些建议
        走停2015_iOS开发:@SmallWhiteMouse 我很赞成你这种怀疑精神
      • DreamTracer:工作这么些年也没怎么关注过这个问题,通俗易懂文章,作者总结得很棒
      • 22d4539f53cc:感谢感谢
      • 郑明明:写的还是可以的
      • Lucas汪星人:例子举的很易懂。感谢。
      • freemanIT:楼主, 标题<copy相对于直接赋值的好处>下的两张图, "直接赋值" 和 "使用copy", 当中, 第一张图的 "self.array" 和 "mArray", 地址是一样的, 如果增加 "mArray" 的元素, 当让 "self.array"的元素也会增加. 第二张图中两者的地址不一样, 所以改变两者其一的元素, 另一个当然不会改变. 可以这么解释吗? 这是我的疑问, 另外我在另一个地方看到一篇文章, 不知道楼主能否对比一下理解. http://blog.csdn.net/qq_18425655/article/details/51325921
        Jerry4me:@freemanIT 对的, 可以这么理解.
        直接赋值的话, self.array和mArray指向的都是同一个对象(NSMutableArray);
        copy的话, self.array指向的是NSArray, mArray指向的仍是NSMutableArray;

        至于那篇文章所说的深浅拷贝, 他所说的浅拷贝对应本文的浅拷贝, 深拷贝对应本文的完全深拷贝.
      • Yinper:NSDictionary *dictA = @{@"a": @"a"};
        NSDictionary *dictB = dictA;
        dictA = @{@"b": @"b"};
        NSLog(@"%@ - %p",dictA, dictA); // {b = b}
        NSLog(@"%@ - %p",dictB, dictB); // {a = a}

        Person *pA = [[Person alloc] init];
        pA.name = @"A1";
        Person *pB = [[Person alloc] init];
        pB = pA;
        pA.name = @"A2";
        NSLog(@"%@ - %p - %p", pA.name, pA, &pA); // A2
        NSLog(@"%@ - %p - %p", pB.name, pB, &pB); // A2

        楼主 为什么 dictB 没变 , pB 却变了??
        Jerry4me:@YinQiang 不客气~
        Yinper:@Jerry4me 谢谢楼主的耐心回答
        Jerry4me:@YinQiang 首先, dictB = dictA, 代表dictA和dictB都指向{@"a" : @"a"}, dictA = @{@"b" : @"b"}这行代码之后dictA就转而指向@{@"b" : @"b"}了. 而dictA仍然指向{@"a" : @"a"}.

        那么下面Person也很好理解了, 首先, Person *pB = [[Person alloc] init];这句代码是没有任何作用的, 对pB后面的指向没有任何影响, pB = pA这句代码过后, pB和pA指向的是同一个对象, 那么通过pA修改其指向的对象的name属性, 自然也会影响到pB指向的对象的name属性. 因为他们两个指向的是同一个对象
      • foolishBoy:总结的不错小小建议:最后一个表的最后一列 最好那不完全深拷贝 和 完全深拷贝区分一下:blush: :+1:
        Jerry4me:@foolishBoy 由于那张表早就删掉了哈, 所以只能各位读者自行脑补咯~ 还有就是不完全深拷贝和完全深拷贝其实不是一个官方的用语, 所以这么讲其实并不是很严谨的
      • fe81d4adc36d:必须点32个赞了!
      • xiari1991:很喜欢你写的这篇文章,结合下面的评论,让我学到了很多。
        Jerry4me:@yf_js 谢谢:stuck_out_tongue_closed_eyes::stuck_out_tongue_closed_eyes:
      • Zed_X:刚好碰到这个问题,完全深拷贝和不完全深拷贝,赞~
      • pluskok:为什么你深拷贝 NSArray 写的copywithzone 是在person类里面,不应该是 NSArray分类里面吗
        Jerry4me:@爱上雨天的鱼 因为如果你写在NSArray分类里, 那就是修改NSArray的copy实现了, 那就会导致其他类原本是浅拷贝的也会变成深拷贝. 并且, 你在NSArray中怎么知道你数组里的对象是什么呢? 怎么知道对象的深拷贝行为是怎么定义的呢?
      • pluskok:不管 copy 还是 mutablecopy 方法,若要实现深拷贝需求,都要实现 copywithzone 方法吗
        Jerry4me:@爱上雨天的鱼 不用:relaxed:
        pluskok:@Jerry4me 好的 谢谢
        Jerry4me:@爱上雨天的鱼 对的, 他们内部都是调用copyWithZone:方法的
      • 34码的小孩子:@property (strong, nonatomic) NSString *strongStr;
        @property (copy, nonatomic) NSString *someCopyString;

        NSMutableString *mutableStr = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"可变字符"];
        _strongStr = [mutableStr copy];
        _someCopyString = mutableStr;

        [mutableStr appendString:@"变了"];

        NSLog(@"mutableStr = %@", mutableStr);
        NSLog(@"咱们来看成果了 strongStr = %@, CopyString = %@", _strongStr, _someCopyString);

        输出的结果是:
        2017-05-09 16:34:05.255 CreateHotAreaDemo[3928:240014] mutableStr = 可变字符变了
        2017-05-09 16:34:05.256 CreateHotAreaDemo[3928:240014] 咱们来看成果了 strongStr = 可变字符, CopyString = 可变字符变了

        34码的小孩子:@Jerry4me 我明白是什么原因了,是因为使用了_ 直接访问属性,而不是用 . 方法。如果使用了self. 会在复制中调用了copy方法, 就是不可变了。
        Jerry4me:@34码的小孩子 这很显而易见啊, _someCopyString = mutableStr, OC多态特性, 所以_someCopyString本质是NSMutableString. 那么mutableStr改变, 他也会跟着变
      • 2761e7604313:从内存的角度来理解copy 和 mutableCopy

        对于可变类型,不管是copy还是mutableCopy,都会在内存里面开辟一块新的内存空间,返回的对象跟原对象的内存地址完全不同,属于全新的对象。对于不可变类型,copy返回的对象指向原对象的内存地址,并使原对象内存的引用计数+1,mutableCopy返回的对象跟原对象的内存地址不同,属于全新的对象。

        不管是copy还是mutableCopy,如果原对象是容器类,返回的对象,其包含的子元素都指向原容器中子元素的内存地址,并使原对象子元素的内存引用计数+1

        另外:
        NSArray *array = @[p1, p2];
        NSArray *cpyArray = array;

        像这种简单的赋值操作,其实传递的是内存地址,并使原对象所指的内存引用计数+1

        楼主打印一下他们的内存地址及子元素的内存地址,就会很好理解copy 和 mutableCopy不同的表现了
      • Noah1985:1,foudtion里的可变不可变对象实现copying和mutableCopying是一个特殊例子。
        2,只有容器或组合类型才有深浅拷贝,字符串那种要么是引用要么是拷贝,没深浅之分。
        3,foundation里常见的容器类型不会深拷贝。
        4,foundation不可变类型进行copy,实际进行的是引用行为,返回地址一致。
        5,foundation可变进行mutableCopy,不可变进行copy或mutableCopy均属浅拷贝,它们的内容不被拷贝。
        6,深浅拷贝不是看copy或mutableCopy,而是看实际实现方式和结果。
        Jerry4me:只拷贝地址就是浅拷贝(也就是引用), 拷贝了对象就是深拷贝(也就是拷贝), 与是否为容器或非容器都适用. 另外, 第5点有个地方不对, 只有当不可变类型进行copy是浅拷贝, 其他的都属于深拷贝(可变 : mutableCopy, 不可变 : copy/mutableCopy).
        47e2b53b72da:我也认为只有容器类才有深浅拷贝的概念,字符串只有指针拷贝对象拷贝的概念
      • 47e2b53b72da:不是说深拷贝浅拷贝只是针对容器类的概念吗?对于非容器类例如NSString只有指针拷贝和对象拷贝的概念吗?
        Jerry4me:@Noah1985 指针是拷贝指向的对象的内存地址呀, 还是通过地址去访问对象的. 并不是你所说的pb拷贝了pa的值, 而是pb拷贝了pa的内存地址.
        还有后面你所说的"将深拷贝引用在深层次的,即容器内容物也进行拷贝的行为上。", 我对这句话不是很理解, 能再详细说明一下吗? 感谢~
        Noah1985:@47e2b53b72da
        int a = 10;
        int *pa = &a;
        int *pb = pa;

        这里可以说pb拷贝了pa的值,也可以说pb被赋值为pa。非要将这个看作是浅拷贝的话,那么指向的对象拷贝就就做深拷贝了。那么二维数组,多维数组又怎样?NSArray实际上是一个多维数组,对外层来说是指向了一个链表,链表每个元素又指向一个地址。
        所以对于这种情况,我们会将深拷贝引用在深层次的,即容器内容物也进行拷贝的行为上。
        Jerry4me:@47e2b53b72da 对于非容器类,深拷贝就相当于对象拷贝,浅拷贝就相当于指针拷贝。其实是一个意思
      • qiyer:总结不算,另外 分类里面 你可以不要重写copy ,换个名字 jerry_copy
        Jerry4me:这也是可以的
      • Yancy_90:最后图总结一下:只有当不可变对象调用copy方法时属于浅拷贝,其他情况都是深拷贝。 :flushed:
        感谢分享!
        Jerry4me:嗯嗯对的.
      • Kumangus:優秀!
      • 我想走走:真的写的很详细,之前我就是这些搞不明白现在终于搞懂了
        Jerry4me:@峰峰爱码 共勉 :stuck_out_tongue_closed_eyes:
      • 40c6620494c9:不完全拷贝,只拷贝一个壳,这怎么理解
        Jerry4me:@九月天yangheng 是的
        f8cb0316b1e0:不完全拷贝中,例如数组中的元素,copy之后的copyArray 和原数组 array 内的元素是同一个元素吗?(我是指内部的元素地址)
        Jerry4me:@偶像MJ 非常抱歉, 这么长时间了才回你的评论. 例如NSArray, 你对这个对象copy, 并不是连着这个数组里面的所有对象进行拷贝, 而是只拷贝这个数组一个对象, 数组里边的对象还是以前的对象
      • 思也007:关于NSArray实现完全深拷贝时需要重写copyWithZone:方法,作者能否提供一个具体的实现,参考一下,谢谢
        Jerry4me:@鸣镝 前面说明原因了,按道理是应该重写copyWithZone, 官方文档也说copy 方法内部会调用copyWithZone,但是我打断点发现数组的copy方法不会进入copyWithZone方法,所以只能重写copy了
        思也007:@Jerry4me 应该重写NSArray的copyWithZone:方法啊,怎么能重写copy呢
        Jerry4me:@鸣镝 已更新文章, 原处有demo
      • CoderLWG:感谢,学习了
      • LeeCen:感谢,现在弄明白了,希望以后能推出更多学习文章 :+1:
        Jerry4me:@Lee_Cen 谢谢支持,会不断更新的:grin::grin:
      • Joy___:是不是要把标题起的靓一点才好 😄
        Jerry4me:@Martin_wjl 哈哈内容有价值就好,标题还是低调点,毕竟只是渣渣
      • xxttw:不错 终于搞明白了 大赞
        Jerry4me:@颜如玉_黄金屋 因为NSString是不可变对象, 所以就算copy不生成新对象, 前后2个指针都指向同一对象也不用担心(因为NSString无法修改, NSMutableString可以修改), 这样既能达到需求, 又能节省内存
        WKCaesar:@Jerry4me 但是我还是想不通,NSString copy后为什么不生成新的对象官方文档里面也说了:
        copyWithZone:
        Returns a new instance that’s a copy of the receiver.
        困扰好几天了,一直想不明白。
        Jerry4me:@Unc1eWang :stuck_out_tongue_closed_eyes::stuck_out_tongue_closed_eyes:很高兴文章对你有帮助

      本文标题:小结iOS中的copy

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/wreerttx.html