OC细节 - 1.深拷贝与浅拷贝详解

概述

• 拷贝：复制一个与源对象内容相同的对象
• 实现拷贝，需要遵守以下两个协议
  • NSCopying
  • NSMutableCopying
• 拷贝返回对象的种类
  • 可变，mutableCopy消息返回的对象
  • 不可变，copy消息返回的对象
• 拷贝的种类
  • 浅拷贝，只是复制了一个指向源对象的指针，未创建对象，未分配内存
  • 深拷贝，复制了源对象，创建了新对象，分配了内存
• 注意
  • 系统对容器类的对象与非容器类的对象的内存处理是不同的，即当一个没有被其他对象强引用的对象从容器中移除后，该对象就销毁

Copy与Retain

• copy
  • 是创建一个新的对象，内容拷贝
  • copy表示的是两个对象的内容相同， 新对象的引用计数为1
  • 与旧对象的引用计数无关，就对象没有变化
  • copy减少了对象对上下文的
• retain
  • 创建的是一个指针，指针拷贝
  • 对象地址相同，内容固然相同
  • 对象的引用计数+1

不同对象的拷贝行为

• 非容器对象（如NSString））
  • 对于不可变对象
    • 规则
      • copy，浅拷贝（指针复制）
      • mutableCopy，深拷贝（对象复制），返回对象可变（产生新的 可变对象）
    • 示例

      - (void)imutableInstanceCopy
      {
          NSString *string = @"Welcome to Xcode";
      
          //copy，浅拷贝
          NSString *stringCopy = [string copy];
          //mutableCopy，返回的对象可变
          NSMutableString *stringMutableCopy = [string mutableCopy];
          [stringMutableCopy appendString:@"!"];
      
          //string与stringCopy的内存地址相同
          NSLog(@"string: %p", string);
          NSLog(@"strongCopy: %p", stringCopy);
      
          //string与stringMutableCopy的内存地址不同，分配了新的内存
          NSLog(@"stringMCopy:%p", stringMutableCopy);
      }

  • 对于可变对象
    • 规则
      • copy，深拷贝（对象复制），返回对象不可变
      • mutableCopy，深拷贝（对象复制）
    • 示例

      - (void)mutableInstanceCopy
      {
          NSMutableString *mutableString = [NSMutableString stringWithString: @"Welcome to Xcode"];
      
          //深拷贝，返回对象不可变
          NSString *stringCopy = [mutableString copy];
          NSMutableString *mutableStringCopy = [mutableString copy];
          //运行时，此句会报错，错误信息“Attempt to mutate immutable object with appendString:”
          [mutableStringCopy appendString:@"~~~"];
      
          //深拷贝，返回对象可变
          NSMutableString *stringMutableCopy = [mutableString mutableCopy];
          [stringMutableCopy appendString:@"!"];
      
          //三者与mutableString的内存地址都不同
          NSLog(@"mutableString: %p", mutableString);
          NSLog(@"string: %p", stringCopy);
          NSLog(@"mutableStringCopy: %p", mutableStringCopy);
          NSLog(@"stringMutbleCopy:%p", stringMutableCopy);
      }

• 容器对象（NSArray）
  • 遵循非容器对象的拷贝原则
  • 注意
    • 容器内的元素是指针赋值（浅拷贝）
    • 示例

      - (void)containerInstanceShallowCopy
      {
          NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Welcome"],@"to",@"Xcode",nil];
      
          //浅拷贝
          NSArray *arrayCopy = [array copy];
          //深拷贝
          NSMutableArray *arrayMutableCopy = [array mutableCopy];
      
          NSLog(@"array: %p", array);
          NSLog(@"arrayCopy: %p", arrayCopy);
          NSLog(@"arrayMutableCopy: %p", arrayMutableCopy);
      
          //容器内的对象是浅拷贝，即它们在内存中只有一份
          NSMutableString *testString = [array objectAtIndex:0];
          [testString appendString:@" you"];
      
          //三个数组的内容同时改变
          NSLog(@"array[0]: %@", array[0]);
          NSLog(@"arrayCopy[0]: %@", arrayCopy[0]);
          NSLog(@"arrayMutableCopy[0]: %@", arrayMutableCopy[0]);
      }

  • 实现真正意义上的深复制

    - (void)containerInstanceDeepCopy
    {
        NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Welcome"],@"to",@"Xcode",nil];
    
        //数组内对象是指针复制
        NSArray *deepCopyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:array];
        //真正以上的深复制，数组内对象是对象复制
        NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:array]];
    
        NSLog(@"array: %p", array);
        NSLog(@"deepCopyArray: %p", deepCopyArray);
        NSLog(@"trueDeepCopyArray: %p", trueDeepCopyArray);
    
        //改变array的第一个元素
        [[array objectAtIndex:0] appendString:@" you"];
    
        //只影响deepCopyArray数组的第一个元素
        NSLog(@"array[0]: %@", array[0]);
        NSLog(@"arrayCopy[0]: %@", deepCopyArray[0]);
        //不影响trueDeepCopyArray数组的第一个元素，是真正意义上的深拷贝
        NSLog(@"arrayMutableCopy[0]: %@", trueDeepCopyArray[0]);
    }

• 自定义对象
  • 在定义对象要实现拷贝，需要遵守NSCoping与NSMutableCoping协议，并实现以下方法
    • - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone，可变拷贝
    • - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone，不可变拷贝
  • 示例（自定对象Person的拷贝）
    • 遵守协议，设置成员属性

      @interface Person : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
      /**姓名*/
      @property (nonatomic, copy) NSMutableString *name;
      /**地址*/
      @property (nonatomic, copy) NSString *address;
      /**年龄*/
      @property (nonatomic, assign) NSInteger age;
      @end

    • 重写初始化方法

      - (instancetype)init
      {
          if (self = [super init])
          {
              self.name = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"XiaoYaowang"];
              self.address = @"空山新雨后";
              self.age = 3;
          }
          return self;
      }

    • 实现- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone

      - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
      {
          Person *p = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
          p.name = [self.name copy];
          p.address = [self.address copy];
          p.age =  self.age;
      
          return p;
      }

    • 实现- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone

      - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
      {
          Person *p = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
          //注意，此处是mutableCopy方法
          p.name = [self.name mutableCopy];
          p.address = [self.address copy];
          p.age =  self.age;
      
          return p;
      }

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