深拷貝與淺拷貝(mutableCopy與Copy)詳解 iOS

ios中並不是所有的對象都支持copy，mutableCopy，遵守NSCopying 協議的類可以發送copy消息，遵守NSMutableCopying 協議的類才可以發送mutableCopy消息。假如發送了一個沒有遵守上訴兩協議而發送 copy或者 mutableCopy,那么就會發生異常。但是默認的ios類並沒有遵守這兩個協議。如果想自定義一下copy 那么就必須遵守NSCopying,並且實現 copyWithZone: 方法，如果想自定義一下mutableCopy 那么就必須遵守NSMutableCopying,並且實現 mutableCopyWithZone: 方法。

ios提供了copy和mutablecopy方法，顧名思義， copy就是復制了一個imutable的對象，而mutablecopy就是復制了一個mutable的對象 。以下將舉幾個例子來說明。

 

1.     系統的 非容器類對象
　　這里指的是NSString,NSNumber等等一類的對象。
　　NSString *string = @"origion";
　　NSString *stringCopy = [string copy];
　　NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
　　[stringMCopy appendString:@"!!"];
　　查看內存可以發現，string和stringＣopy指向的是同一塊內存區域(又叫apple弱引用weak reference)，此時stringCopy的引用計數和string的一樣都為２（ 這里需要注意一下，因為@"origion"對象是常量數據段，不是堆上的對象，所以string與stringCopy實際都是指向一個非堆上的對象，他們的引用計數應該是-1，可以通過程序驗證。我們所說的引用計數實際上是用於管理堆上申請的對象。 ）。而stringMCopy則是我們所說的真正意義上的復制，系統為其分配了新內存，但指針所指向的字符串還是和string所指的一樣。

　　再看下面的例子： 
    NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
    NSString *stringCopy = [string copy];
    NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
    NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
    [mStringCopy appendString:@"mm"];//error
    [string appendString:@" origion!"];
    [stringMCopy appendString:@"!!"];
以上四個NSString對象所分配的內存都是不一樣的。但是對於mStringCopy其實是個imutable對象，所以上述會報錯。
對於系統的非容器類對象，我們可以認為，如果 對一不可變對象復制，copy是指針復制（淺拷貝）和mutableCopy就是對象復制（深拷貝）。如果是對可變對象復制，都是深拷貝，但是copy返回的對象是不可變的。

 

2.     系統的容器類對象 
指NSArray，NSDictionary等。對於容器類本身，上面討論的結論也是適用的，需要探討的是復制后容器內對象的變化。
    //copy返回不可變對象，mutablecopy返回可變對象
    NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];
    NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];
    //arrayCopy1是和array同一個NSArray對象（指向相同的對象），包括array里面的元素也是指向相同的指針
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);
    NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];
    //mArrayCopy1是array1的可變副本，指向的對象和array1不同，但是其中的元素和array1中的元素指向的是同一個對象。mArrayCopy1還可以修改自己的對象
    [mArrayCopy1 addObject:@"de"];
[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex:0];
array1和arrayCopy1是指針復制，而mArrayCopy1是對象復制，mArrayCopy1還可以改變期內的元素：刪除或添加。但是注意的是，容器內的元素內容都是指針復制。

下面用另一個例子來測試一下。
    NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
    NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
    NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
    //mArrayCopy2,mArrayMCopy1和mArray1指向的都是不一樣的對象，但是其中的元素都是一樣的對象——同一個指針
    //一下做測試
    NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];
    //testString = @"1a1";//這樣會改變testString的指針，其實是將@“1a1”臨時對象賦給了testString
[testString appendString:@" tail"];//這樣以上三個數組的首元素都被改變了
由此可見，對於容器而言，其元素對象始終是指針復制。如果需要元素對象也是對象復制，就需要實現深拷貝。 http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html
    NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];
    NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];
    NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:
    [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];
trueDeepCopyArray是完全意義上的深拷貝，而deepCopyArray則不是，對於deepCopyArray內的不可變元素其還是指針復制。或者我們自己實現深拷貝的方法。因為如果容器的某一元素是不可變的，那你復制完后該對象仍舊是不能改變的，因此只需要指針復制即可。除非你對容器內的元素重新賦值，否則指針復制即已足夠。舉個例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@”sd”]后其他的容器內對象並不會受影響。[[array objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray objectAtIndex:0]盡管是指向同一塊內存，但是我們沒有辦法對其進行修改——因為它是不可改變的。所以指針復制已經足夠。所以這並不是完全意義上的深拷貝，但是apple的官方文檔將其列為deep copy了，並添加了copy和mutablity的關系說明，故在此做一說明（這邊還有點疑惑，有了解的賜教啊）。
或者我們自己實現深拷貝的方法（略）。
3.     自定義對象
如果是我們定義的對象，那么我們自己要實現NSCopying,NSMutableCopying這樣就能調用copy和mutablecopy了。舉個例子：
@interface MyObj : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>
{
         NSMutableString *name;
         NSString *imutableStr;
         int age;
}
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;
@property (nonatomic) int age;
@end
@implementation MyObj
@synthesize name;
@synthesize age;
@synthesize imutableStr;
- (id)init
{
         if (self = [super init])
         {
                   self.name = [[NSMutableString alloc]init];
                   self.imutableStr = [[NSString alloc]init];
                   age = -1;
         }
         return self;
}
- (void)dealloc
{
         [name release];
         [imutableStr release];
         [super dealloc];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
         MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
         copy->name = [name copy];
         copy->imutableStr = [imutableStr copy];
//       copy->name = [name copyWithZone:zone];;
//       copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//
         copy->age = age;
         return copy;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
         MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
         copy->name = [self.name mutableCopy];
         copy->age = age;
         return copy;
}