理解Objective-c中的copy

说一下深拷贝和浅拷贝的基本概念：a指针指向地址A1， 浅拷贝是创建了一个b指针指向地址A1；深拷贝是创建了一个c指针指向地址A2，A1和A2的地址不同。

我们看到NSObject接口里面是已经声明了copy和mutableCopy方法，也就是说任何的Objective-c的对象都可以调用这两个方法。

@interface NSObject <NSObject> {
    Class isa  OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
........
- (id)copy;
- (id)mutableCopy;
.......
@end

我们真的可以什么都不做就可以直接调用这两个方法吗？我们来做一个测试：

    //test NSObject copy
    NSObject *originObject = [[NSObject alloc] init];
    NSObject *copiedObject = [originObject copy];
    NSObject *mutableCopiedObject = [originObject mutableCopy];
    NSLog(@"%@, %@, %@", originObject, copiedObject, mutableCopiedObject);

当代码执行到[originObject copy]时crash了，提示NSObject并没有实现NSCopying协议的方法，

-- ::56.680 NSLockTest[:] -[NSObject copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x79f909b0

我们看看apple的解释：

Return Value
The object returned by the NSCopying protocol method copyWithZone:,.

Discussion
This is a convenience method for classes that adopt the NSCopying protocol. An exception is raised if there is no implementation for copyWithZone:.

NSObject does not itself support the NSCopying protocol. Subclasses must support the protocol and implement the copyWithZone: method. A subclass version of the copyWithZone: method should send the message to super first, to incorporate its implementation, unless the subclass descends directly from NSObject.

看出来了吧，copy和mutableCopy方法是给子类调用的，子类是要相应实现NSCopying和NSMutableCopy协议的。

@protocol NSCopying
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone;
@end

@protocol NSMutableCopying
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone;
@end

有人会经常疑惑深拷贝和浅拷贝的问题，其实不需要有什么疑惑，如果是自定义的类，深拷贝还是浅拷贝是我们实现协议时自己控制的，比如

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
    return [self deepCopy:zone];
}

- (id)shallowCopy:(NSZone *)zone{
    return self;
}

- (id)deepCopy:(NSZone *)zone{
    CopiedObject *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    copy.name = [self.name copyWithZone:zone];
    return copy;
}

那只是对于系统实现NSCopying的类，我们可能不是很清楚到底是深拷贝还是浅拷贝，可以很简单的说，

• 对一个不可变对象，copy是浅拷贝；而mutableCopy则是对象深拷贝；
• 对可变对象复制，都是深拷贝，但copy返回的对象是不可变的

如果非要说一些特殊的话，对于容器类，通过copy操作后，并没有真正对容器内的各对象进行copy，容器内存储的指针和指针指向的每个对象都和拷贝前相同，如果想实现容器类中各对象的深拷贝有什么办法吗？

1）直接点的办法，不需要对容器内的对象做任何操作，把当前的容器写到本地（比如NSKeyedArchive， 文件存储）然后再重新从本地读取就可以实现深拷贝；

2）使用系统提供的方法，拿NSArray来举例，系统提供了这个方法：

- (instancetype)initWithArray:(NSArray *)array copyItems:(BOOL)flag;

当flag为YES时，会NSArray中的每个对象发送copy消息，如果这个对象实现了NSCopy协议（显然如果这个对象没有实现NSCopying协议，就会crash），并且是深拷贝，新创建的这个数组就会是一个完全深拷贝的类（容器是新的，容器内的每个对象也是新的，对他们做任何修改都不会影响原来的容器）。

当flag为NO时，NSArray只会将原来存在数组里面的指针拿过来存一遍，不会对容器内的对象做任何的操作。当容器内的数据属性发生改变时，对应原容器内的数据属性也会跟着改变，因为他们就是一个对象。

最后补充两点：

1）copy和mutableCopy后的对象很明显的区别是，copy后是一个不可变的对象，mutbaleCopy后是可变的对象，copy前后可以拿NSdictionay和NSMutableDictionary、NSArray和NSMutableArray、NSString和NSMutbaleString等来对比。

2）copy和mutbaleCopy返回的对象在MRR中是需要我们手动release/autorelease的，因为要么是对原有的对象进行了retain操作，要么是重新创建了一个新的对象；换句话说，在实现协议的时候，我们并不需要对返回的对象发送autorelease消息。

参考资料：

1）https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Protocols/NSCopying_Protocol/