iOS开发之深复制和浅复制

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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，并不拷贝对象自己，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外一块内存中。

以下图：

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)

集合的浅复制有很是多种方法。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。

如今让咱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：

能够用 initWithArray:copyItems: 将第二个参数设置为YES便可深复制，如

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

若是你用这种方法深复制，集合里的每一个对象都会收到 copyWithZone: 消息。若是集合里的对象遵循 NSCopying 协议，那么对象就会被深复制到新的集合。若是对象没有遵循 NSCopying 协议，而尝试用这种方法进行深复制，会在运行时出错。copyWithZone: 这种拷贝方式只可以提供一层内存拷贝(one-level-deep copy)，而非真正的深复制。

 

方法二：

将集合进行归档(archive)，而后解档(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，有同窗会问：若是在多层数组中，对第一层进行内容拷贝，其它层进行指针拷贝，这种状况是属于深复制，仍是浅复制？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...

从文中能够看出，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)。所以，网上有人对浅复制、深复制、单层深复制作了概念区分。

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

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

彻底复制(real-deep copy)：在彻底复制操做时，对于被复制对象的每一层都是对象复制。

固然，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做时，被拷贝的是指针仍是内容便可。

 

4、系统对象的copy与mutableCopy方法

不论是集合类对象，仍是非集合类对象，接收到copy和mutableCopy消息时，都遵循如下准则：

copy返回imutable对象（不可变对象）；因此，若是对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];

经过查看内存，能够看到 stringCopy 和 string 的地址是同样，进行了指针拷贝；而 stringMCopy 的地址和 string 不同，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，缘由就是 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同，说明此时都是作内容拷贝。

 

综上两个例子，咱们能够得出结论：

在非集合类对象中：对immutable对象进行copy操做，是指针复制，mutableCopy操做时内容复制；对mutable对象进行copy和mutableCopy都是内容复制。

用代码简单表示以下：

[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，能够看到copyArray和array的地址是同样的，而mCopyArray和array的地址是不一样的。说明copy操做进行了指针拷贝，mutableCopy进行了内容拷贝。但须要强调的是：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对象的拷贝仍是挺类似的，那么mutable对象的拷贝会不会相似呢？咱们继续往下，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，如咱们所料，copyArray、mCopyArray和array的内存地址都不同，说明copyArray、mCopyArray都对array进行了内容拷贝。

 

一样，咱们能够得出结论：

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。可是：集合对象的内容复制仅限于对象自己，对象元素仍然是指针复制。

用代码简单表示以下：

[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很是类似。

 

最后说个题外的东西，在搜集资料的过程当中，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，初始化一个字符串以后，字符串的首地址就被肯定下来，无论以后如何修改字符串内容，这个地址都不会改变。但此处第二行并非对 str 指向的内存地址从新赋值，由于赋值操做符左边的 str 是一个指针，也就是说此处修改的是内存地址。

 

因此第二行应该这样理解：将@"newStirng"当作一个新的对象，将这段对象的内存地址赋值给str。

 

以下的两个方法查看内存地址

方法一：p str （会打印对象自己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

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