iOS中的深拷贝和浅拷贝以及copy关键字总结

参考文献《招聘一个靠谱的iOS》


深拷贝和浅拷贝

由上面的图我们可以明确地看出,

浅拷贝(Shallow copy)可以说是指针复制,它们指向共同的内存地址,没有产生新的对象,源对象和副本对象是同一对象,相当于做一次retain操作,引用计数加1

深拷贝(Deep copy)是指内容拷贝,分别指向了不同的内存地址,它产生的新的对象,源对象的引用计数不变,副本对象的引用计数为1.


什么集合类对象和非集合类对象

非集合类对象(NSString,NSMutableString,NSData,NSNumber)

集合类对象(NSArray,NSMutableArray,NSDictionary,NSSet...)


系统对象的copy与mutableCopy方法

- (id)copy;

- (id)mutableCopy;

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:

1.copy返回imutable对象;所以,如果对copy返回值使用mutable对象接口就会crash

2.mutableCopy返回mutable对象;

那什么是imutable对象和mutable对象?

imutable对象就是不可变的对象。像NSString不可以拼接字符串、NSArray也不可添加元素...这种就是不可变对象。

mutable对象就是可变的对象。像NSMutableArray可以动态添加元素,NSMutableString可以拼接字符串...这种就是可变的对象。

举个例子:

NSMutableString 通过 copy 返回的是 NSString 对象,但是因为返回值是id类型,所以我们可以使用NSMutableString来接收,但是,当你使用NSMutableString独有的对象接口的时候,就会crash,提示找不到对应的API.

NSString 通过 mutableCopy 返回的是 NSMutableString对象


例子

非集合类对象(NSString,NSMutableString,NSData,NSNumber...)的copy 和 mutableCopy

NSString *str1 = @"imutable";                               

NSString *Str2 = [str1 copy];                         

NSMutableString *Str3 = [str1 mutableCopy]; 

NSMutableString *str4 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"mutable"];

NSMutableString *str5 = [str4 copy];

NSMutableString *str6 = [str4 mutableCopy];  

[str6 appendFormat:@"hello"];

[str5 appendFormat:@"hello"];   // crash

通过lldb查看变量内存地址,结果如下

总结,非集合类中

1.对 不可变对象 进行 copy ,属于浅拷贝。

2.对 不可变对象 进行 mutableCopy ,属于深拷贝

3. 对 可变对象  进行 copy, 属于深拷贝

4. 对可变对象进行mutableCopy, 属于深拷贝

注意:运行到这句 [str5 appendFormat:@"hello"]; 的时候会crash,原因就是 copy 返回的对象是 NSString 对象,然后你用NSMutableString去接受,并调用NSMutableString独有的 appendFormat 方法。


集合类对象(NSArray,NSDictionary,NSSet...)的copy 和 mutableCopy

NSArray *array0 = @[@"a",@"b",@"c"];

NSArray *array1 = [array0 copy];

NSArray *array2 = [array0 mutableCopy];

NSMutableArray *array3 = [[NSMutableArray alloc]initWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil];

NSMutableArray *array4 = [array3 copy];

NSMutableArray *array5 = [array3 mutableCopy];

通过lldb查看变量内存地址,结果如下

总结,在集合类中

1.对不可变对象进行copy,属于浅拷贝。

2.对不可变对象进行mutableCopy,属于单层深拷贝

3. 对可变对象进行copy,属于单层深拷贝

4. 对可变对象进行mutableCopy,属于单层深拷贝

什么是单层深拷贝?

单层深拷贝是指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,例如对 array0 进行  mutableCopy,我们对 array0 进行了内容拷贝,但是array0 里面的元素,我们任然只有指针复制。

@property中copy关键字

当我们使用一个copy关键字声明一个对象的时候, 调用 set 方法的时候,copy关键字会为对象自动copy一个副本,举个例子:

@property (nonatomic, copy) NSArray *array;

- (void)setArray:(NSArray *)array {

_array = [array copy];  //这里为array  copy 了一个副本

}

如果我们直接用strong关键字的话,又是怎样的呢?

@property (nonatomic, strong) NSArray *array;

- (void)setArray:(NSArray *)array {

//他们指向了同一块内存空间,如果此时传入的array是一个NSMutableArray的话,

//self.array可能会在不知情的情况下被修改。这种情况下面还会再说到

_array = array;  

}

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

我们先举一个例子看看使用strong会有造成什么后果

定义一个以 strong 修饰的 array:

@property (nonatomic , strong) NSArray*array;

.m实现代码为了方便,我用截图

总结:

1.因为父类指针可以指向子类对象(如上面的NSArray对象可以指向一个NSMutableArray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.

上面解释了为什么用@property声明不可变对象(NSString、NSArray,NSDictionary)时,经常用copy关键字,接下来我们来解释为什么要用strong关键字来声明可变对象(NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary),而不用copy对象?

假如我们用copy关键字 来声明一个NSMutableArray对象。

@property (nonatomic, copy) NSMutableArray *mutableArray;

.m实现方法

NSMutableArray *array1 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@1,@2,nil];

self.mutableArray = array1;

[self.mutableArray removeObjectAtIndex:0]; //crash

上面执行到 removeObjectAtIndex 会crash,原因是 mutableArray 是用copy关键字声明的,copy返回的是一个不可变对象,也就是NSMutableArray会变成NSArray,然后你再执行removeObjectAtIndex方法,就会报找不到这个方法而crash

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