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：
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 与 mutableCopy 方法
不管是集合类对象，还是非集合类对象，接收到 copy 和 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 和 mutableCopy 方法进行具体的阐述
（ 1 ）非集合类对象的 copy 与 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 和 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 行 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 和 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 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。
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
正文到此结束
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