iOS 深拷贝与浅拷贝

首先提出一个问题

@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary),为什么经常使用copy关键字?改成strong关键字,会有什么问题?

  • 1.因为父类指针可以指向子类对象,使用 copy 的目的是为了让本对象的属性不受外界影响,使用 copy 无论给我传入是一个可变对象还是不可对象,我本身持有的就是一个不可变的副本.

  • 2.如果我们使用是 strong ,那么这个属性就有可能指向一个可变对象,如果这个可变对象在外部被修改了,那么会影响该属性.

copy 此特质所表达的所属关系与 strong 类似。然而设置方法并不保留新值,而是将其“拷贝” (copy)。 当属性类型为 NSString 时,经常用此特质来保护其封装性,因为传递给设置方法的新值有可能指向一个 NSMutableString 类的实例。这个类是 NSString 的子类,表示一种可修改其值的字符串,此时若是不拷贝字符串,那么设置完属性之后,字符串的值就可能会在对象不知情的情况下遭人更改。所以,这时就要拷贝一份“不可变” (immutable)的字符串,确保对象中的字符串值不会无意间变动。只要实现属性所用的对象是“可变的” (mutable),就应该在设置新属性值时拷贝一份。

举例说明:
定义一个strong修饰的array:

@property (nonatomic ,readwrite, strong) NSArray *array;

然后:

 NSArray *array = @[ @1, @2, @3, @4 ]; 
 NSMutableArray *mutableArray = [NSMutableArray arrayWithArray:array];
 self.array = mutableArray;
 [mutableArray removeAllObjects];;
 NSLog(@"%@",self.array);
   
 [mutableArray addObjectsFromArray:array];
 self.array = [mutableArray copy];  
 [mutableArray removeAllObjects];
 NSLog(@"%@",self.array);

打印:

2015-09-27 19:10:32.523 CYLArrayCopyDmo[10681:713670] {
}
2015-09-27 19:10:32.524 CYLArrayCopyDmo[10681:713670] {
   1,
   2,
   3,
   4
}

由此引出一下两种情况

  • 对非集合类对象的copy与mutableCopy操作;
  • 对集合类对象的copy与mutableCopy操作;

1.对非集合类对象的Copy操作:

在非集合类对象中:对 immutable 对象进行 copy 操作,是指针复制,mutableCopy 操作时内容复制;对 mutable 对象进行 copy 和 mutableCopy 都是内容复制。用代码简单表示如下:

  • [immutableObject copy];//浅拷贝
  • [immutableObject mutableCopy];深拷贝
  • [mutableObject copy];//深拷贝
  • [mutableObject mutableCopy];//深拷贝

例如:

NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];//copy
NSString *stringCopy = [string copy];

查看内存,会发现 string、stringCopy 内存地址都不一样,说明此时都是做内容拷贝、深拷贝。

即使你进行如下操作:

[string appendString:@"origion!"]

stringCopy 的值也不会因此改变,但是如果不使用 copy,stringCopy 的值就会被改变。 集合类对象以此类推。

所以:

用 @property 声明 NSString、NSArray、NSDictionary 经常使用 copy 关键字,是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary,他们之间可能进行赋值操作,为确保对象中的字符串值不会无意间变动,应该在设置新属性值时拷贝一份。

2.集合类对象的copy与mutableCopy

集合类对象是指 NSArray、NSDictionary、NSSet ... 之类的对象。下面先看集合类immutable对象使用 copy 和 mutableCopy 的一个例子:

NSArray *array = @[@[@"a", @"b"], @[@"c", @"d"]];
NSArray *copyArray = [array copy];
NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

查看内容,可以看到 copyArray 和 array 的地址是一样的,而 mCopyArray 和 array 的地址是不同的。说明 copy 操作进行了指针拷贝,mutableCopy 进行了内容拷贝。但需要强调的是:此处的内容拷贝,仅仅是拷贝 array 这个对象,array 集合内部的元素仍然是指针拷贝。这和上面的非集合 immutable 对象的拷贝还是挺相似的,那么mutable对象的拷贝会不会类似呢?我们继续往下,看 mutable 对象拷贝的例子:

NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSArray *copyArray = [array copy];
NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

查看内存,如我们所料,copyArray、mCopyArray和 array 的内存地址都不一样,说明 copyArray、mCopyArray 都对 array 进行了内容拷贝。

同样,我们可以得出结论:

在集合类对象中,对 immutable 对象进行 copy,是指针复制, mutableCopy 是内容复制;对 mutable 对象进行 copy 和 mutableCopy 都是内容复制。但是:集合对象的内容复制仅限于对象本身,对象元素仍然是指针复制.

用代码简单表示如下:

[immutableObject copy] // 浅复制
[immutableObject mutableCopy] //单层深复制
[mutableObject copy] //单层深复制
[mutableObject mutableCopy] //单层深复制

这个代码结论和非集合类的非常相似。

--

集合的浅复制(shallow Copy)

集合的浅复制有非常多种方法。当你进行浅复制时,会向原始的集合发送retain消息,引用计数加1,同时指针被拷贝到新的集合。
看一些浅复制的例子:

NSArray *shallowCopyArray = [someArray copyWithZone:nil];
NSSet *shallowCopySet = [NSSet mutableCopyWithZone:nil];
NSDictionary *shallowCopyDict = [[NSDictionary alloc] initWithDictionary:someDictionary copyItems:NO];

集合的深复制(deep copy)

集合的深复制有两种方法。
  • 1.可以用initWithArray:copyItems: 将第二个参数设置为YES即可深复制

如:

NSDictionary shallowCopyDict = [[NSDictionary alloc] initWithDictionary:someDictionary copyItems:YES];

如果你用这种方法深复制,集合里的每个对象都会收到 copyWithZone: 消息。如果集合里的对象遵循 NSCopying 协议,那么对象就会被深复制到新的集合。如果对象没有遵循 NSCopying 协议,而尝试用这种方法进行深复制,会在运行时出错。copyWithZone: 这种拷贝方式只能够提供一层内存拷贝(one-level-deep copy),而非真正的深复制。

  • 2.第二个方法是将集合进行归档(archive),然后解档(unarchive).
NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:oldArray]];
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