iOS - OC Copy 拷贝

前言

• copy：需要先实现 NSCopying 协议，创建的是不可变副本。

• mutableCopy：需要实现 NSMutableCopying 协议，创建的是可变副本。

• 浅拷贝：指针拷贝，源对象和副本指向的是同一个对象。对象的引用计数器 ＋1，其实相当于做了一次 retain 操作。

• 深拷贝：内容拷贝，源对象和副本指向的是两个不同的对象。源对象引用计数器不变，副本计数器设置为 1。

• 只有不可变对象创建不可变副本（copy）才是浅拷贝，其它都是深拷贝。

• 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。

• 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。

1、系统的非容器类对象

	/*
		系统的非容器类对象指的是 NSString，NSNumber 等等一类的对象。

			对于系统的非容器类对象，如果对一不可变对象复制，copy 是指针复制（浅拷贝），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。
	*/

	NSString *string = @"origion";

	NSString *stringCopy = [string copy];
	NSMutableString *mstringMCopy = [string mutableCopy];

	NSLog(@"%p", string);
	NSLog(@"%p", stringCopy);                       // 地址与 string 相同
	NSLog(@"%p", mstringMCopy);                     // 地址与 string 不同

	NSLog(@"%zi", [string retainCount]);            // 引用计数为 2
	NSLog(@"%zi", [stringCopy retainCount]);        // 引用计数为 2
	NSLog(@"%zi", [mstringMCopy retainCount]);      // 引用计数为 1

	NSLog(@"%@", stringCopy);                       // 内容与 string 相同
	NSLog(@"%@", mstringMCopy);                     // 内容与 string 相同

	[mstringMCopy appendString:@"!!"];              // mstringMCopy 是可变的

	NSLog(@"%@", mstringMCopy);

	/*
			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 mstringMCopy 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。
	*/

	NSMutableString *mstring = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];

	NSString *stringCopy = [mstring copy];
	NSMutableString *mStringCopy = [mstring copy];

	NSMutableString *mstringMCopy = [mstring mutableCopy];

	NSLog(@"%p", mstring);
	NSLog(@"%p", stringCopy);                       // 地址与 string 不同
	NSLog(@"%p", mStringCopy);                      // 地址与 string 不同，与 stringCopy 相同
	NSLog(@"%p", mstringMCopy);                     // 地址与 string 不同

	NSLog(@"%@", mstring);
	NSLog(@"%@", stringCopy);                       // 内容与 string 相同
	NSLog(@"%@", mStringCopy);                      // 内容与 string 相同
	NSLog(@"%@", mstringMCopy);                     // 内容与 string 相同

	[mstring appendString:@" origion!"];

	// [mStringCopy appendString:@"mm"];            // error，mStringCopy 不可变

	[mstringMCopy appendString:@"!!"];              // mstringMCopy 可变

	NSLog(@"%@", mstring);
	NSLog(@"%@", mstringMCopy);

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

2、系统的容器类对象

	/*
		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。

			对于系统的容器类对象，copy 返回不可变对象，是指针复制，包括里面的元素也是指向相同的指针。mutablecopy
		返回可变对象，是对象复制，其中容器内的元素内容都是指针复制，可以改变其内的元素。
	*/

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

	NSArray *arrayCopy = [array copy];

	NSMutableArray *mArrayMCopy = [array mutableCopy];

	NSLog(@"%p", array);
	NSLog(@"%p", arrayCopy);                        // 地址与 array 相同
	NSLog(@"%p", mArrayMCopy);                      // 地址与 array 不同

	NSLog(@"%zi",[array retainCount]);
	NSLog(@"%zi",[arrayCopy retainCount]);
	NSLog(@"%zi",[mArrayMCopy retainCount]);

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
	NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同

	[mArrayMCopy addObject:@"de"];                  // mArrayMCopy 可变

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", mArrayMCopy);

	[mArrayMCopy removeObjectAtIndex:0];

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", mArrayMCopy);

	/*
			copy 返回不可变对象，mutablecopy 返回可变对象，arrayCopy 是指针复制，而 mArrayMCopy 是对象复制。
		arrayCopy 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。
		mArrayMCopy 是 array 的可变副本，指向的对象和 array 不同，但是其中的元素和 array 中的元素指向的是同一
		个对象。mArrayMCopy 还可以改变其内的元素：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。
	*/

	NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"], @"b", @"c", nil];

	NSArray *arrayCopy = [array copy];

	NSMutableArray *mArrayMCopy = [array mutableCopy];

	NSLog(@"%p", array);
	NSLog(@"%p", arrayCopy);                        // 地址与 array 相同
	NSLog(@"%p", mArrayMCopy);                      // 地址与 array 不同

	NSLog(@"%zi",[array retainCount]);
	NSLog(@"%zi",[arrayCopy retainCount]);
	NSLog(@"%zi",[mArrayMCopy retainCount]);

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
	NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同

	NSMutableString *testString = [array objectAtIndex:0];
	[testString setString:@"1a1"];                  // 这样会改变 testString 的指针，其实是将 @“1a1” 临时对象
	                                                   赋给了 testString。这样以上三个数组的首元素都被改变了。

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
	NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同

	/*
			arrayCopy，mArrayMCopy 和 array 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。
		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。
	*/

	NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"], @"b", @"c", nil];

	NSArray *deepCopyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:array copyItems: YES];

	// 使用归档/反归档拷贝
	NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];   

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", deepCopyArray);                    // 内容与 array 相同
	NSLog(@"%@", trueDeepCopyArray);                // 内容与 array 相同

	NSMutableString *testString1 = [array objectAtIndex:0];
	[testString1 setString:@"1a1"];

	NSLog(@"%@", array);
	NSLog(@"%@", deepCopyArray);                    // 内容与 array 不同
	NSLog(@"%@", trueDeepCopyArray);                // 内容与 array 不同

	/*
            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:1] 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。
	*/

3、自定义对象

• 需要自己要实现 NSCopying，NSMutableCopying 这样就能调用 copy 和 mutablecopy 了。

	// Teacher.h

		// 遵守 NSCopying, NSMutableCopying 协议
		@interface Teacher : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>

		@property (nonatomic, copy) NSString *name;
		@property (nonatomic, assign) int age;

		@end

	// Teacher.m

		@implementation Teacher

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法
		- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{

			Teacher *copy = [[Teacher allocWithZone:zone] init];

			copy.name = self.name;
			copy.age = self.age;

			return copy;
		}

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法
		- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{

			Teacher *copy = [[Teacher allocWithZone:zone] init];          

			copy.name = self.name;
			copy.age = self.age;

			return copy;
		}

		- (NSString *)description{

			return [NSString stringWithFormat:@"%@  %i", self.name, self.age];
		}

		@end

	// main.m

		#import "Teacher.h"

		Teacher *tch = [[Teacher alloc] init];
		tch.name = @"xiao xin";
		tch.age = 28;

		// 内容复制
		Teacher *tchCpy = [tch copy];

		// 内容复制
		Teacher *tchMCopy = [tch mutableCopy];

		tchCpy.age = 20;
		tchMCopy.age = 22;

		NSLog(@"%p", tch);

		// tchCpy 与 tch 的地址不同
		NSLog(@"%p", tchCpy);

		// tchMCopy 与 tch 的地址不同
		NSLog(@"%p", tchMCopy);

		NSLog(@"%@", tch);

		// tchCpy 与 tch 的实例变量的值不同
		NSLog(@"%@", tchCpy);

		// tchMCopy 与 tch 的实例变量的值不同
		NSLog(@"%@", tchMCopy);

	// Children.h

		// 遵守 NSCopying, NSMutableCopying 协议
		@interface Children : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>

		@property (nonatomic, copy) NSString *name;
		@property (nonatomic, assign) int age;

		@end

	// Children.m

		@implementation Children

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
		- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{

			// 若有类继承此类，并且此方法在子类中可用
			id copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];

			[copy setName:self.name];

			[copy setAge:self.age];

			return copy;
		}

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
		- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{

			// 若有类继承此类，并且此方法在子类中可用
			id copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];

			[copy setName:self.name];

			[copy setAge:self.age];

			return copy;
		}

		@end

	// GoodChildren.h

		@interface GoodChildren : Children

		@property (nonatomic, assign)int score;

		@end

	// GoodChildren.m

		@implementation GoodChildren

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
		- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{                                      

			GoodChildren *copy = [super copyWithZone:zone];

			copy.score = self.score;

			return copy;
		}

		// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
		- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{                               

			GoodChildren *copy = [super copyWithZone:zone];

			copy.score = self.score;

			return copy;
		}

		- (NSString *)description{

			return [NSString stringWithFormat:@"%@  %i  %d", self.name, self.age, self.score];
		}

		@end

	// main.m

		#import "GoodChildren.h"

		GoodChildren *gChild = [[GoodChildren alloc] init];
		gChild.name = @"xiao xin";
		gChild.age = 18;
		gChild.score = 88;

		// 内容复制
		GoodChildren *gChildCopy = [gChild copy];

		// 内容复制
		GoodChildren *gChildMCopy = [gChild mutableCopy];

		gChildCopy.age = 20;
		gChildMCopy.age = 22;

		gChildCopy.score = 100;
		gChildMCopy.score = 120;

		NSLog(@"%p", gChild);

		// gChildCopy 与 gChild 的地址不同
		NSLog(@"%p", gChildCopy);

		// gChildMCopy 与 gChild 的地址不同
		NSLog(@"%p", gChildMCopy);

		NSLog(@"%@", gChild);

		// gChildCopy 与 gChild 的实例变量的值不同
		NSLog(@"%@", gChildCopy);

		// gChildMCopy 与 gChild 的实例变量的值不同
		NSLog(@"%@", gChildMCopy);