探究Objective-C 之深浅拷贝

文章目录

1. c中的浅拷贝与深拷贝
1. 1.1. 浅拷贝
2. 1.2. 深拷贝
  1. 1.2.1. 深拷贝
2. iOS其他对象的深浅拷贝
1. 2.1. NSCopying
2. 2.2. NSMutableCopying
3. 参考

c中的浅拷贝与深拷贝

浅拷贝

c中的浅拷贝就是对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间。如：

1 2	char str = (char)malloc(100); char* str2 = str;

浅拷贝只是对对象的简单拷贝，让几个对象共用同一片内存，当内存销毁时，指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用，要不然成为野指针。

深拷贝

c中的深拷贝是指拷贝对象的内容也重新分配一块地址，两个对象也互不影响、互不干涉。如：

char *str = (char*)malloc(100);
char *str2 = (char*)malloc(100);
memcpy(str2, str, sizeof(char)* 100);
``` 
##iOS中的浅拷贝与深拷贝
###集合类对象
对于如NSArray等的集合对象，iOS官方的深浅拷贝方法交代的非常清楚：https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html
总结起来如下：
#### 浅拷贝
```objc
NSArray *shallowCopyArray = [someArray copyWithZone:nil];
// or
NSDictionary *shallowCopyDict = [[NSDictioary alloc] initWitheDictionary:someDictioanry copyItems: NO];

深拷贝

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NSArray *deepCopyArray = [NSArray alloc] initWitheArray: someArray copyItems: YES]; // 只深拷贝了一层，如果数组的元素也为 集合类型， 则无法完全拷贝
// or
NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: oldArray]]; // 完全拷贝

###NSString、NSMutableString对象
NSString对象的retain非常特殊。具体可参考：Objective-C中NSString对象retainCount之谜探索
总结起来是：

@式

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NSString *s = @"t";
NSLog(@"s:%lx",[s retainCount]);//输出值为0xffffffffffffffff(UINT_MAX, 2147483647)
NSLog(@"s:%ld",[s retainCount]);//输出值-1,由于0xffffffffffffffff补码表示的值为-1

s指向的是字符串常量（类似于c语言中的静态区存储），系统不做引用计数，任何retain\release操作，其retainCount值都为UINT_MAX。

stringWithFormat

1 2	NSString *s = [NSString stringWithFormat:@"%s", "test"]; NSLog(@"s:%d",[s retainCount]); //输出值为1

系统会正常使用引用计数，和普通对象一样；

stringWithString
取决于后面的string对象；
1）

1 2	NSString *s1 = [NSString stringWithString:@"test"]; NSLog(@"s1:%d",[s1 retainCount]); // 2147483647

如“test”为常量，则s1也指向常量，retain为UINT_MAX;
2)

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NSString *s2 = [NSString stringWithString:[NSString stringWithFormat:@"test,%d",1]];
NSLog(@"s2:%d",[s2 retainCount]); // 2
如先用stringWithFormat生成了一个变量，retain为1，再用stringWithString，retain增为2.

NSMutableString

1	NSMutableString* myStr3 = [NSMutableString stringWithString:@"string 3"]; // 1

使用stringWithString，正常计数。

因此这里只对使用stringWithFormat式创建的对象的copy/mutblecopy行为进行研究。

1 2	T* source = [T stringWithFormat: @"test"]; T* dest = [source copy/mutablecopy];

使用copy，无论source\dest对象是否为mutable，都会退化为immutable；且执行的是浅拷贝，指向同一个老的对象， retain数+1；
使用mutablecopy，只有在source和dest都为NSMutableString时，可正常使用；且执行的是深拷贝，生成新对象，retain数为1。

iOS其他对象的深浅拷贝

NSCopying

iOS中的immutable对象实现的是NSCopying协议，苹果官网：NSCopying 讲的非常清楚，
在实现该协议的copyWithZone方法时，不同情况下有不同的实现方式，导致的retain数变化也不定相同：

若没有实现过copyWithZone, 则可直接使用alloc和init创建新对象；
若该类继承的父类实现了copyWithZone方法，则需overwrite该方法，先调用父类的该方法，再对新增的变量赋值；
若为immutable对象，则直接retain+1,返回原始对象；（如同NSString)
例如：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Tire : NSObject<NSCopying>
@property float pressure;
@property float treadDepth;
// ... methods;
- (void) initWithPressure:(float)pressure treadDepth:(float) treadDepth;
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone;
@end
----------------
#import "Tire.h"
@implementation TestObj
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    Tire *copy = [[[self class] allocWithZone:zone]initWithPressure:pressure
     treadDepth: treadDepth];
    return copy;
}
@end

这里使用了类方法 + (id) allocWithZone: (NSZone *) zone;，这个消息将被发送到类，而不是实例。这里使用了[self class]而不是Tire，是因为拷贝时，如果是给其子类发送消息，则将无法拷贝其子类的完整信息。
这里调用了initWithPressure:treadDepth:方法，也可以先调用init，再手动赋值：

1 2	copy.pressure = pressure; copy.treadDepth = readDepth;

对于子类,其实现Copying的例子如下：

@interface AllWeatherRadial : Tire
// ... propertie
@property float rainHandling;
@property float snowHandling;
// ... methods
@end // AllWeatherRadial
-----------------------
-(id)copyWithZone: (NSZone *) zone
{
	AllWeatherRadial *tireCopy;
    tireCopy = [super copyWithZone : zone];
    tireCopy.rainHandling = rainHandling;
    tireCopy.snowHandling = snowHandling;
    return tireCopy;
}

因为AllWeatherRadial继承自一个已实现NSCopying的父类，因此.h里不必再做<NSCopying>协议声明，而且.m中也没有使用之前的[[self class]allocWithZone]方法，而是使用了父类的copyWithZone方法，由于该方法返回的[self class]类型，因此符合AllWeatherRadial。之后，手动给新添加的属性赋值。

NSMutableCopying

对于mutable对象，实现的是NSMutableCopying协议，苹果官网NSMutableCopying。

如果该类的父类实现了mutableCopyWithZone：方法，则需要重写该方法，先调用父类的该方法，再对新增的变量赋值；

参考

Objective-C中的浅拷贝和深拷贝, 其大部分内容有误
Objective-C中NSString对象retainCount之谜探索