OC語言-08-深拷貝與淺拷貝詳解（示例）

概述

---

• 拷貝：復制一個與源對象內容相同的對象
• 實現拷貝，需要遵守以下兩個協議
  • NSCopying
  • NSMutableCopying
• 拷貝返回對象的種類
  • 可變，mutableCopy消息返回的對象
  • 不可變，copy消息返回的對象
• 拷貝的種類
  • 淺拷貝，只是復制了一個指向源對象的指針，未創建對象，未分配內存
  • 深拷貝，復制了源對象，創建了新對象，分配了內存
• 注意
  • 系統對容器類的對象與非容器類的對象的內存處理是不同的，即當一個沒有被其他對象強引用的對象從容器中移除后，該對象就銷毀

Copy與Retain

---

• copy
  • 是創建一個新的對象，內容拷貝
  • copy表示的是兩個對象的內容相同， 新對象的引用計數為1
  • 與舊對象的引用計數無關，就對象沒有變化
  • copy減少了對象對上下文的
• retain
  • 創建的是一個指針，指針拷貝
  • 對象地址相同，內容固然相同
  • 對象的引用計數+1

不同對象的拷貝行為

---

• 非容器對象（如NSString））

  • 對於不可變對象

    • 規則

      • copy，淺拷貝（指針復制）
      • mutableCopy，深拷貝（對象復制），返回對象可變（產生新的 可變對象）

    • 示例

      - (void)imutableInstanceCopy
      {
          NSString *string = @"Welcome to Xcode";
          
          //copy，淺拷貝
          NSString *stringCopy = [string copy];
          //mutableCopy，返回的對象可變
          NSMutableString *stringMutableCopy = [string mutableCopy];
          [stringMutableCopy appendString:@"!"];
          
          //string與stringCopy的內存地址相同
          NSLog(@"string: %p", string);
          NSLog(@"strongCopy: %p", stringCopy);
          
          //string與stringMutableCopy的內存地址不同，分配了新的內存
          NSLog(@"stringMCopy:%p", stringMutableCopy);
      }
      

  • 對於可變對象

    • 規則

      • copy，深拷貝（對象復制），返回對象不可變
      • mutableCopy，深拷貝（對象復制）

    • 示例

      - (void)mutableInstanceCopy
      {
          NSMutableString *mutableString = [NSMutableString stringWithString: @"Welcome to Xcode"];
          
          //深拷貝，返回對象不可變
          NSString *stringCopy = [mutableString copy];
          NSMutableString *mutableStringCopy = [mutableString copy];
          //運行時，此句會報錯，錯誤信息“Attempt to mutate immutable object with appendString:”
          [mutableStringCopy appendString:@"~~~"];
          
          //深拷貝，返回對象可變
          NSMutableString *stringMutableCopy = [mutableString mutableCopy];
          [stringMutableCopy appendString:@"!"];
          
          //三者與mutableString的內存地址都不同
          NSLog(@"mutableString: %p", mutableString);
          NSLog(@"string: %p", stringCopy);
          NSLog(@"mutableStringCopy: %p", mutableStringCopy);
          NSLog(@"stringMutbleCopy:%p", stringMutableCopy);
      }
      

• 容器對象（NSArray）

  • 遵循非容器對象的拷貝原則

  • 注意

    • 容器內的元素是指針賦值（淺拷貝）

    • 示例

      - (void)containerInstanceShallowCopy
      {
          NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Welcome"],@"to",@"Xcode",nil];
          
          //淺拷貝
          NSArray *arrayCopy = [array copy];
          //深拷貝
          NSMutableArray *arrayMutableCopy = [array mutableCopy];
          
          NSLog(@"array: %p", array);
          NSLog(@"arrayCopy: %p", arrayCopy);
          NSLog(@"arrayMutableCopy: %p", arrayMutableCopy);
          
          //容器內的對象是淺拷貝，即它們在內存中只有一份
          NSMutableString *testString = [array objectAtIndex:0];
          [testString appendString:@" you"];
          
          //三個數組的內容同時改變
          NSLog(@"array[0]: %@", array[0]);
          NSLog(@"arrayCopy[0]: %@", arrayCopy[0]);
          NSLog(@"arrayMutableCopy[0]: %@", arrayMutableCopy[0]);
      }
      

  • 實現真正意義上的深復制

    - (void)containerInstanceDeepCopy
    {
        NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Welcome"],@"to",@"Xcode",nil];
        
        //數組內對象是指針復制
        NSArray *deepCopyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:array];
        //真正以上的深復制，數組內對象是對象復制
        NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:array]];
        
        NSLog(@"array: %p", array);
        NSLog(@"deepCopyArray: %p", deepCopyArray);
        NSLog(@"trueDeepCopyArray: %p", trueDeepCopyArray);
        
        //改變array的第一個元素
        [[array objectAtIndex:0] appendString:@" you"];
        
        //只影響deepCopyArray數組的第一個元素
        NSLog(@"array[0]: %@", array[0]);
        NSLog(@"arrayCopy[0]: %@", deepCopyArray[0]);
        //不影響trueDeepCopyArray數組的第一個元素，是真正意義上的深拷貝
        NSLog(@"arrayMutableCopy[0]: %@", trueDeepCopyArray[0]);
    }
    

• 自定義對象

  • 在定義對象要實現拷貝，需要遵守NSCoping與NSMutableCoping協議，並實現以下方法
    • - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone，可變拷貝
    • - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone，不可變拷貝
  • 示例（自定對象Person的拷貝）

    • 遵守協議，設置成員屬性

      @interface Person : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
      /**姓名*/
      @property (nonatomic, copy) NSMutableString *name;
      /**地址*/
      @property (nonatomic, copy) NSString *address;
      /**年齡*/
      @property (nonatomic, assign) NSInteger age;
      @end
      

    • 重寫初始化方法

      - (instancetype)init
      {
          if (self = [super init])
          {
              self.name = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"XiaoYaowang"];
              self.address = @"世俗孤島";
              self.age = 3;
          }
          return self;
      }
      

    • 實現- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone

      - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
      {
          Person *p = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
          p.name = [self.name copy];
          p.address = [self.address copy];
          p.age =  self.age;
          
          return p;
      }
      

    • 實現- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone

      - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
      {
          Person *p = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
          //注意，此處是mutableCopy方法
          p.name = [self.name mutableCopy];
          p.address = [self.address copy];
          p.age =  self.age;
          
          return p;
      }