Objective-C中的浅拷贝和深拷贝详解

2023-06-15 09:38•Java教程•阅读 1671

浅拷贝

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，让几个对象共用一片内存，当内存销毁的时候，指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用，要不然会成为野指针。

iOS 里面的浅拷贝：

在 iOS 里面，使用retain 关键字进行引用计数，就是一种更加保险的浅拷贝。他既让几个指针共用同一片内存空间，又可以在release 由于计数的存在，不会轻易的销毁内存，达到更加简单使用的目的。

深拷贝：

深拷贝是指拷贝对象的具体内容，而内存地址是自主分配的，拷贝结束之后，两个对象虽然存的值是相同的，但是内存地址不一样，两个对象也互不影响，互不干涉。

copy 与 retain 的区别：

copy 是创建一个新对象，retain 是创建一个指针，引用对象计数加一。 copy属性标识两个对象内容相同，新的对象retain count为1, 与旧有对象引用计数无关，旧有对象没有变化。copy减少对象对上下文的依赖。

iOS里的深拷贝：

iOS提供了copy和mutableCopy方法，顾名思义，copy就是复制了一个imutable的对象，而mutableCopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。

这里指的是NSString, NSNumber等等一类的对象。

NSString *string = @”dddd";

NSString *stringCopy = [string copy];

NSMutableString *stringDCopy = [string mutableCopy];

[stringMCopy appendString:@"!!"];

查看内存可以发现，string和stringCopy指向的是同一块内存区域(weak reference),引用计数没有发生改变。而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制，系统为其分配了新内存，是两个独立的字符串内容是一样的。

拷贝构造：

当然在 ios 中并不是所有的对象都支持copy，mutableCopy，遵守NSCopying协议的类可以发送copy消息，遵守NSMutableCopying协议的类才可以发送mutableCopy消息。

假如发送了一个没有遵守上诉两协议而发送copy或者 mutableCopy,那么就会发生异常。但是默认的ios类并没有遵守这两个协议。如果想自定义一下copy 那么就必须遵守NSCopying,并且实现 copyWithZone: 方法，如果想自定义一下mutableCopy 那么就必须遵守NSMutableCopying,并且实现 mutableCopyWithZone: 方法。

如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying , NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子：

@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;

copy拷贝构造：

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{

MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone :zone] init];

copy->name = [_name copy];

copy->imutableStr = [_imutableStr copy];

copy->age = age;

returncopy;

}

mutableCopy拷贝构造：

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{

MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);

copy->name = [_name mutableCopy];

copy->age = age;

returncopy;

}

IOS开发之深拷贝与浅拷贝(mutableCopy与Copy)详解

阅读本文之前首先了解copy与retain的区别，如果有不正确的地方望大家多多指教:

copy与retain的区别：

copy是创建一个新对象，retain是创建一个指针，引用对象计数加1。Copy属性表示两个对象内容相同，新的对象retain为1 ，与旧有对象的引用计数无关，旧有对象没有变化。copy减少对象对上下文的依赖。

retain属性表示两个对象地址相同（建立一个指针，指针拷贝），内容当然相同，这个对象的retain值+1也就是说，retain 是指针拷贝，copy 是内容拷贝。

当然在ios中并不是所有的对象都支持copy，mutableCopy，遵守NSCopying 协议的类可以发送copy消息，遵守NSMutableCopying 协议的类才可以发送mutableCopy消息。假如发送了一个没有遵守上诉两协议而发送 copy或者 mutableCopy,那么就会发生异常。但是默认的ios类并没有遵守这两个协议。如果想自定义一下copy 那么就必须遵守NSCopying,并且实现 copyWithZone: 方法，如果想自定义一下mutableCopy 那么就必须遵守NSMutableCopying,并且实现 mutableCopyWithZone: 方法。

首先我们需要有这样的一个前提：

　　［array addObject:obj];

　　这样obj的引用计数会增加1，如果使用remove则obj的引用计数会减一。

　　ios对集合的内存处理就是这样的。

　　那么，假设obj只被array拥有：

　　id temp ＝ [array objectAtIndex:0];

　　[array removeObjectAtIndex:0];

　　如果你再要使用temp就会出错，因为这个时候obj已经被释放了。

　　（提醒一下，如果用NSString做测试，要注意@“abc”是常量 :-) ）

　　由于在程序中经常会遇到集合类的传值，所以，简单的retain未必够用，需要对集合内容的拷贝，也就是深拷贝。

　　下面我们就来探讨一下。

　　Ios提供了copy和mutablecopy方法，顾名思义，copy就是复制了一个imutable的对象，而mutablecopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。

　　1. 系统的非容器类对象

　　这里指的是NSString,NSNumber等等一类的对象。

　　NSString *string = @"origion";

　　NSString *stringCopy = [string copy];

　　NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

　　[stringMCopy appendString:@"!!"];

　　查看内存可以发现，string和stringＣopy指向的是同一块内存区域(又叫apple弱引用weak reference)，此时stringCopy的引用计数和string的一样都为２。而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制，系统为其分配了新内存，但指针所指向的字符串还是和string所指的一样。

　　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:@"!!"];

以上四个NSString对象所分配的内存都是不一样的。但是对于mStringCopy其实是个imutable对象，所以上述会报错。

对于系统的非容器类对象，我们可以认为，如果对一不可变对象复制，copy是指针复制（浅拷贝）和mutableCopy就是对象复制（深拷贝）。如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但是copy返回的对象是不可变的。

2. 系统的容器类对象

指NSArray，NSDictionary等。对于容器类本身，上面讨论的结论也是适用的，需要探讨的是复制后容器内对象的变化。

//copy返回不可变对象，mutablecopy返回可变对象

NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];

NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];

//arrayCopy1是和array同一个NSArray对象（指向相同的对象），包括array里面的元素也是指向相同的指针

NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);

NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);

NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];

//mArrayCopy1是array1的可变副本，指向的对象和array1不同，但是其中的元素和array1中的元素指向的是同一个对象。mArrayCopy1还可以修改自己的对象

[mArrayCopy1 addObject:@"de"];

[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex:0];

array1和arrayCopy1是指针复制，而mArrayCopy1是对象复制，mArrayCopy1还可以改变期内的元素：删除或添加。但是注意的是，容器内的元素内容都是指针复制。

下面用另一个例子来测试一下。

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指向的都是不一样的对象，但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针

//一下做测试

NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];

//testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString

[testString appendString:@" tail"];//这样以上三个数组的首元素都被改变了

由此可见，对于容器而言，其元素对象始终是指针复制。如果需要元素对象也是对象复制，就需要实现深拷贝。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是完全意义上的深拷贝，而deepCopyArray则不是，对于deepCopyArray内的不可变元素其还是指针复制。或者我们自己实现深拷贝的方法。因为如果容器的某一元素是不可变的，那你复制完后该对象仍旧是不能改变的，因此只需要指针复制即可。除非你对容器内的元素重新赋值，否则指针复制即已足够。举个例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@”sd”]后其他的容器内对象并不会受影响。[[array objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray objectAtIndex:0]尽管是指向同一块内存，但是我们没有办法对其进行修改——因为它是不可改变的。所以指针复制已经足够。所以这并不是完全意义上的深拷贝，但是apple的官方文档将其列为deep copy了，并添加了copy和mutablity的关系说明，故在此做一说明（这边还有点疑惑，有了解的赐教啊）。

或者我们自己实现深拷贝的方法（略）。

3. 自定义对象

如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子：

@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;

}

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