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每日一博 | iOS 开发之深复制和浅复制

1 、概述

对象拷贝有两种方式:浅复制和深复制。顾名思义,浅复制,并不拷贝对象本身,仅仅是拷贝指向对象的 指针 ;深复制是直接拷贝 整个对象 内存到另一块内存中。

如下图:

每日一博 | iOS 开发之深复制和浅复制

再简单些说: 浅复制就是指针拷贝;深复制就是内容拷贝。

2 、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。

现在让我们看三个浅复制的例子:

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

2 、集合的深复制 (deep copy)

集合的深复制有两种方法。

方法一:

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。

方法二:

将集合进行归档 (archive) ,然后解档 (unarchive) ,如:

NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:oldArray]];

3 、集合的单层深复制 (one-level-deep copy)

看到这里,有同学会问:如果在多层数组中,对第一层进行内容拷贝,其它层进行指针拷贝,这种情况是属于深复制,还是浅复制?对此,苹果官网文档有这样一句话描述:

This kind of copy is only capable of producing a one-level-deep copy. If you only need a one-level-deep copy...

If you need a true deep copy, such as when you have an array of arrays...

从文中可以看出,苹果认为这种复制不是真正的深复制,而是将其称为单层深复制 (one-level-deep copy) 。因此,网上有人对浅复制、深复制、单层深复制做了概念区分。

浅复制 (shallow copy) 在浅复制操作时,对于被复制对象的每一层都是指针复制。

深复制 (one-level-deep copy) 在深复制操作时,对于被复制对象,至少有一层是深复制。

完全复制 (real-deep copy) 在完全复制操作时,对于被复制对象的每一层都是对象复制。

当然,这些都是概念性的东西,没有必要纠结于此。只要知道进行拷贝操作时,被拷贝的是指针还是内容即可。

4 、系统对象的 copy mutableCopy 方法

不管是集合类对象,还是非集合类对象,接收到 copy mutableCopy 消息时,都遵循以下准则:

copy 返回 imutable 对象(不可变对象);所以,如果对 copy 返回值使用 mutable 对象接口就会 crash

mutableCopy 返回 mutable 对象;

下面将针对非集合类对象和集合类对象的 copy mutableCopy 方法进行具体的阐述

1 )非集合类对象的 copy mutableCopy

系统非集合类对象指的是 NSString, NSNumber ... 之类的对象。下面先看个非集合类 immutable 对象 拷贝的例子

NSString *string = @"origin"; NSString *stringCopy = [string copy]; NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

通过查看内存,可以看到 stringCopy string 的地址是一样,进行了指针拷贝;而 stringMCopy 的地址和 string 不一样,进行了内容拷贝;

再看 mutable 对象拷贝例子:

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

运行以上代码,会在第 7 crash ,原因就是 copy 返回的对象是 immutable 对象。注释第 7 行后再运行,查看内存,发现 string stringCopy mStringCopy stringMCopy 四个对象的内存地址都不一样,说明此时都是做内容拷贝。

综上两个例子,我们可以得出结论:

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 mutableCopy 都是内容复制。

用代码简单表示如下:

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

2 )集合类对象的 copy 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 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 array 的地址是一样的,而 mCopyArray 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 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 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。

最后说个题外的东西,在搜集资料的过程中,发现一个有可能犯错的点:

NSString *str = @"string"; str = @"newString";

上面这段代码,在执行第二行代码后,内存地址发生了变化。乍一看,有点意外。按照 C 语言的经验,初始化一个字符串之后,字符串的首地址就被确定下来,不管之后如何修改字符串内容,这个地址都不会改变。但此处第二行并不是对 str 指向的内存地址重新赋值,因为赋值操作符左边的 str 是一个指针,也就是说此处修改的是内存地址。

所以第二行应该这样理解:将 @"newStirng" 当做一个新的对象,将这段对象的内存地址赋值给 str

如下的两个方法查看内存地址

方法一 p str (会打印对象本身的内存地址和对象内容)

(lldb) p str (NSString *) $0 = 0x000000010c913680 @"a"

方法二: po &str (打印的是引用对象的指针所在的地址)

(lldb) po &str 0x00007fff532fb6c0
原文  http://my.oschina.net/u/2448717/blog/620065?fromerr=8O5ib2Is
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