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对象拷贝

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2018/02/08 Share

NSObject类提供了两个用于拷贝的方法：- (id)copy 和- (id)mutableCopy，这两个方法都可以复制已有对象生成副本。

由于Objective-C中几乎所有的类都继承自NSObject，所以类中都有copy和mutableCopy两个方法，那么是否就意味着对象可以直接调用这两个方法进行拷贝了呢？

  • 定义一个AMPerson类继承自NSObject 进行测试，代码如下：
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AMPerson *p1 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p2 = [p1 copy];

运行程序，发生崩溃，并输出以下错误信息：
-[AMPerson copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x7bf5e880
错误信息意思是：AMPerson类中找不到copyWithZone:方法。

  • 把copy方法换成mutableCopy，
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AMPerson * p2 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p2 = [p1 mutableCopy];

运行之后，依然发生崩溃，并输出以下错误信息：
-[AMPerson mutableCopyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x7a2415f0
错误信息意思是：AMPerson类中找不到mutableCopyWithZone:方法。

由以上错误可知：拷贝操作表面是调用copy和mutableCopy方法，其实底层是调用对象自身的copyWithZone和mutableCopyWithZone方法来完成实际的复制工作。
copy返回实际上就是copyWithZone:方法的返回值，mutableCopy与mutableCopyWithZone:方法也是同样的道理。

由该例就引出了下面的讨论内容了。就是对象具体要满足什么条件，才可以被复制。

自定义对象

要想自定义对象可以复制，那么该类就必须

一，遵守NSCopying 或 NSMutableCopying协议。
二，实现协议中copyWithZone或者mutableCopyWithZone方法。

所以为了让AMPerson类能够复制自身，我们需要让AMPerson遵守NSCopying协议，实现copyWithZone:方法。

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@interface AMPerson: NSObject <NSCopying>

@property (copy,nonatomic)NSString *name;

@end

@implementation AMPerson

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

 AMPerson *p = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
 p.name = [self.name copy];
 return p;

}

@end

运行代码

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AMPerson *p1 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p2 = [p1 copy];

NSLog(@"p1 = %p,p2 = %p", p1, p2);

log信息如下：
p1 = 0x7969cc40,p2 = 0x7969c6e0
结果表明：p1和p2是两个地址不同的对象，复制操作成功。

系统对象

copy方法用于复制对象的副本，通常来说，copy方法总是返回对象的不可修改副本，即使对象本身是可修改的。例如，NSMutableString调用copy方法，将会返回不可修改的字符串对象。

mutableCopy方法用于复制对象的可变副本，通常来说，mutableCopy方法总是返回对象可修改的副本，即使被复制的对象本身是不可修改的。例如，程序调用NSString的mutableCopy方法，将会返回一个NSMutableString对象。

下图详细列出了常用的NSString、NSMutableString、NSArray、NSMutableArray、NSDictionary、NSMutableDictionary等调用copy与mutableCopy方法后的结果。

系统对象复制

深复制与浅复制
对象拷贝有两种方式：浅拷贝和深拷贝。浅拷贝，并不拷贝对象本身，仅仅是拷贝指向对象的指针；深拷贝是直接拷贝整个对象内容到另一块内存中。
再简单些说：浅拷贝就是指针拷贝，深拷贝就是内容拷贝。

多层数组

在多层数组中，对第一层进行内容拷贝，其它层进行指针拷贝，这种情况是属于深复制，还是浅复制？

如下所示

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AMPerson *p1 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p2 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p3 = [[AMPerson alloc] init];

NSArray *ps = @[p1, p2, p3];
NSArray *psCopy = [ps mutableCopy]; // 复制

NSLog(@"p = %p, pCopy = %p", ps, psCopy);
NSLog(@"p = %p, pCopy = %p", ps[0], psCopy[0]);

log信息如下：
p = 0x6000039f3ab0, pCopy = 0x6000039f3840
p = 0x6000035ac9b0, pCopy = 0x6000035ac9b0

结果表明：数组复制只是单单对于数组对象本身而言是深复制，而数组的成员对象默认仍然是浅拷贝的。我们称之为单层深复制。

那么要想实现完全深复制该怎么办呢？ 尤其是当该对象包含大量的指针类型的实例变量时，如果某些实例变量里再次包含指针类型的实例变量，那么实现完全深复制会更加复杂。上面的深复制就是因为集合对象中可能会包含指针类型的实例变量，从而导致深复制不完全。

解决方法很简单，复制的代码换成NSArray *pCopy = [[NSMutableArray alloc] initWithArray:p copyItems:YES]即可。

如下所示

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AMPerson *p1 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p2 = [[AMPerson alloc] init];
AMPerson *p3 = [[AMPerson alloc] init];

NSArray *ps = @[p1, p2, p3];
NSArray *psCopy = [[NSMutableArray alloc] initWithArray:ps copyItems:YES];//复制

NSLog(@"p = %p, pCopy = %p", ps, psCopy);
NSLog(@"p = %p, pCopy = %p", ps[0], psCopy[0]);

log信息如下：
p = 0x600003dae190, pCopy = 0x600003dae3d0
p = 0x6000031e42a0, pCopy = 0x6000031e42f0

结果表明这次的复制是 完全深复制。不仅仅复制了第一层的数组对象，也复制了数组内部的指针类型的实例变量。当然内部的实例变量要遵守NSCoping协议。

copy修饰属性

上面介绍完了copy相关的知识点，那么趁热打铁了解一下为什么字符串的属性，要用copy修饰。

介绍之前，先回忆一下属性修饰符都有哪些：

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MRC：

assign：基本数据类型（当出现循环引用时，也可用assign）
retain：除Block和NSString外的其他对象
copy：一般用于NSString和Block

ARC：

strong：默认
weak：多用于ui和解决循环引用
copy：用于NSString和Block
assign：非OC对象

NSString属于OC对象，我们先不使用Copy修饰，在ARC模式下，声明的属性默认是strong修饰，接下来就演示strong修饰NSString的效果。

先定义一个AMPerson类，如下：

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@interface AMPerson: NSObject
@property (strong, nonatomic)NSString *name;
@end

在控制器中的viewDidLoad方法中执行如下代码：

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AMPerson *p = [[AMPerson alloc] init];
NSMutableString *str = [NSMutableString string];
[str appendString:@"anmav"];
p.name = str;
[str appendString:@"yc"];
NSLog(@"%@",p.name);

打印结果为：anmavyc

结果分析：如果使用strong修饰NSString类型属性，p.name 指向可变字符串对象的地址，当可变字符串内容发生变化时，p.name相对应的值也发生变化。

使用copy修饰后，将可变字符串拷贝一份，重新开辟内存空间，外部修改mutableString的值，不会对p.name造成影响。

刚刚使用了NSMutableString(可变字符串)，对mutableString执行copy操作，属于深拷贝，所以开辟了新的内存空间，如果使用的是NSString(不可变内存)，对NSString进行copy属于浅拷贝,不会开辟新的内存空间，是不是就不会出现这个问题了呢?

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AMPerson *p = [[AMPerson alloc] init];
NSString *str = [NSString string];
str = @"anmav";
p.name = str;
str = @"yc";
NSLog(@"%@",p.name);

打印结果为：anmav

将之前的可变字符串变为不可变字符串，因为NSString不支持append添加操作，我这里的两次str赋值操作，其实是让str重新指向了一片内存空间，并不是修改了str原本内存中的值。

OC中对象即指针，实际上存储的是内存地址，p.name = str; 实际是将str存储的@”xiaoming”这块地址给了p.name，p.name还指向着@”xiaoming”)。

所以改变str的指向后，p.name的指向并没有改变,输出没有受到影响。

总结

对于对象的深复制的概念没有必要那么纠结，只要我们理解了复制的本质，并且运用到我们的业务场景，选择我们想要的复制方式就可以。最主要的还是理解本质并且学会使用。

原文作者：朱献国

原文链接：http://onzxgway.github.io/2018/02/08/object-copy/

发表日期：February 8th 2018, 8:38:40 pm

版权声明：本文采用知识共享署名-非商业性使用 4.0 国际许可协议进行许可

CATALOG
  1. 1. 自定义对象
  2. 2. 系统对象
  3. 3. 多层数组
    1. 3.1. copy修饰属性
  4. 4. 总结
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