ObjectiveC 深浅拷贝学习

在ObjC中，什么是深浅拷贝？
深浅拷贝分别指深拷贝和浅拷贝，即mutableCopy和copy方法。
copy复制一个不可变对象，而mutableCopy复制一个mutable可变对象。

什么时候用到深浅拷贝？下面举几个例子说明。本质确实是地址相同，就是浅拷贝，地址不同就是深拷贝。

非容器类对象

如NSString，NSNumber等一类对象
示例1：

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// 非容器类对象
NSString *str = @"origin string";
NSString *strCopy = [str copy];
NSMutableString *mstrCopy = [str mutableCopy];
[mstrCopy appendString:@"??"];

查看内存可以发现，str和strCopy指向的是同一块内存区域，我们称之为弱引用（weak
reference）。而mstrCopy是真正的复制，系统为其分配了新内存空间，保存从str复制过来的字符串值。从最后一行代码中修改这些值而不影
响str和strCopy中可证明。

示例2：

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NSMutableString *mstr = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];
NSString *strCopy = [mstr copy];
NSMutableString *mstrCopy = [mstr copy];
NSMutableString *mstrMCopy = [mstr mutableCopy];
//[mstrCopy appendString:@"1111"]; //error
[mstr appendString:@"222"];
[mstrMCopy appendString:@"333"];

以上四个对象所分配的内存都是不一样的。而且对于mstrCopy，它所指向的其实是一个imutable对象，是不可改变的，所以会出错。这点要注意，好好理解。

小结：
对于非容器类对象，有：

如果对一个不可变对象复制，copy是指针复制，即浅拷贝；而mutableCopy则是对象复制，即深拷贝。（示例1）
如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但copy复制返回的对象是不可变的。（示例2）

容器类对象深浅复制

比如NSArray，NSDictionary等。对于容器类本身，上面讨论的结论也适用的，下面探讨的是复制后容器内对象的变化。

示例3

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/* 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中的元素指向的还是同一个对象。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，符合前面示例1讨论的结论。mArrayCopy1可以改变其内的元素：删除或添加。但容器内的元素内容都是浅拷贝。

示例4

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NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
// mArray1和mArrayCopy2指向同一对象，retain值+1。

NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
//mArrayCopy2和mArray1指向的是不一样的对象，但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针

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

示例5

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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。

自己实现深拷贝的方法

NSDictionaryMutableDeepCopy.h

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#import <foundation /Foundation.h>

@interface NSDictionary(MutableDeepCopy)

- (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy;

@end
</foundation>

NSDictionaryMutableDeepCopy.m

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#import "NSDictionaryMutableDeepCopy.h"

@implementation NSDictionary(MutableDeepCopy)

- (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy {
NSMutableDictionary *ret = [[NSMutableDictionary alloc]
initWithCapacity:[self count]];
NSArray *keys = [self allKeys];
for (id key in keys) {
id oneValue = [self valueForKey:key];
id oneCopy = nil;

if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableDeepCopy)]) {
oneCopy = [oneValue mutableDeepCopy];
}
else if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableCopy)]) {
oneCopy = [oneValue mutableCopy];
}
if (oneCopy == nil) {
oneCopy = [oneValue copy];
}
[ret setValue:oneCopy forKey:key];
}

return ret;
}

@end

使用类别方法来实现。

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：

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@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;
}
@end
</nscopying