IOS開發之深拷貝與淺拷貝(mutableCopy與Copy)詳解

閱讀本文以前首先了解copy與retain的區別，若是有不正確的地方望你們多多指教:

copy與retain的區別：

copy是建立一個新對象，retain是建立一個指針，引用對象計數加1。Copy屬性表示兩個對象內容相同，新的對象retain爲1 ，與舊有對象的引用計數無關，舊有對象沒有變化。copy減小對象對上下文的依賴。

       retain屬性表示兩個對象地址相同（創建一個指針，指針拷貝），內容固然相同，這個對象的retain值+1也就是說，retain 是指針拷貝，copy 是內容拷貝。

 

固然在ios中並非全部的對象都支持copy，mutableCopy，遵照NSCopying 協議的類能夠發送copy消息，遵照NSMutableCopying 協議的類才能夠發送mutableCopy消息。假如發送了一個沒有遵照上訴兩協議而發送 copy或者 mutableCopy,那麼就會發生異常。可是默認的ios類並無遵照這兩個協議。若是想自定義一下copy 那麼就必須遵照NSCopying,而且實現 copyWithZone: 方法，若是想自定義一下mutableCopy 那麼就必須遵照NSMutableCopying,而且實現 mutableCopyWithZone: 方法。

首先咱們須要有這樣的一個前提：
　　［array addObject:obj];
　　這樣obj的引用計數會增長1，若是使用remove則obj的引用計數會減一。
　　ios對集合的內存處理就是這樣的。
　　那麼，假設obj只被array擁有：
　　id temp ＝ [array objectAtIndex:0];
　　[array removeObjectAtIndex:0];
　　若是你再要使用temp就會出錯，由於這個時候obj已經被釋放了。
　　（提醒一下，若是用NSString作測試，要注意@「abc」是常量 :-)  ）
　　因爲在程序中常常會遇到集合類的傳值，因此，簡單的retain未必夠用，須要對集合內容的拷貝，也就是深拷貝。
　　下面咱們就來探討一下。
　　Ios提供了copy和mutablecopy方法，顧名思義，copy就是複製了一個imutable的對象，而mutablecopy就是複製了一個mutable的對象。如下將舉幾個例子來講明。
　　1.     系統的非容器類對象
　　這裏指的是NSString,NSNumber等等一類的對象。
　　NSString *string = @"origion";
　　NSString *stringCopy = [string copy];
　　NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
　　[stringMCopy appendString:@"!!"];
　　查看內存能夠發現，string和stringＣopy指向的是同一塊內存區域(又叫apple弱引用weak reference)，此時stringCopy的引用計數和string的同樣都爲２。而stringMCopy則是咱們所說的真正意義上的複製，系統爲其分配了新內存，但指針所指向的字符串仍是和string所指的同樣。
　　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:@"!!"];
以上四個NSString對象所分配的內存都是不同的。可是對於mStringCopy實際上是個imutable對象，因此上述會報錯。
對於系統的非容器類對象，咱們能夠認爲，若是對一不可變對象複製，copy是指針複製（淺拷貝）和mutableCopy就是對象複製（深拷貝）。若是是對可變對象複製，都是深拷貝，可是copy返回的對象是不可變的。
2.     系統的容器類對象 
指NSArray，NSDictionary等。對於容器類自己，上面討論的結論也是適用的，須要探討的是複製後容器內對象的變化。
    //copy返回不可變對象，mutablecopy返回可變對象
    NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];
    NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];
    //arrayCopy1是和array同一個NSArray對象（指向相同的對象），包括array裏面的元素也是指向相同的指針
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);
    NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];
    //mArrayCopy1是array1的可變副本，指向的對象和array1不一樣，可是其中的元素和array1中的元素指向的是同一個對象。mArrayCopy1還能夠修改本身的對象
    [mArrayCopy1 addObject:@"de"];
[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex:0];
array1和arrayCopy1是指針複製，而mArrayCopy1是對象複製，mArrayCopy1還能夠改變期內的元素：刪除或添加。可是注意的是，容器內的元素內容都是指針複製。
下面用另外一個例子來測試一下。
    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指向的都是不同的對象，可是其中的元素都是同樣的對象——同一個指針
    //一下作測試
    NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];
    //testString = @"1a1";//這樣會改變testString的指針，實際上是將@「1a1」臨時對象賦給了testString
[testString appendString:@" tail"];//這樣以上三個數組的首元素都被改變了
因而可知，對於容器而言，其元素對象始終是指針複製。若是須要元素對象也是對象複製，就須要實現深拷貝。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是徹底意義上的深拷貝，而deepCopyArray則不是，對於deepCopyArray內的不可變元素其仍是指針複製。或者咱們本身實現深拷貝的方法。由於若是容器的某一元素是不可變的，那你複製完後該對象仍舊是不能改變的，所以只須要指針複製便可。除非你對容器內的元素從新賦值，不然指針複製即已足夠。舉個例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@」sd」]後其餘的容器內對象並不會受影響。[[array objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray objectAtIndex:0]儘管是指向同一塊內存，可是咱們沒有辦法對其進行修改——由於它是不可改變的。因此指針複製已經足夠。因此這並非徹底意義上的深拷貝，可是apple的官方文檔將其列爲deep copy了，並添加了copy和mutablity的關係說明，故在此作一說明（這邊還有點疑惑，有了解的賜教啊）。
或者咱們本身實現深拷貝的方法（略）。
3.     自定義對象
若是是咱們定義的對象，那麼咱們本身要實現NSCopying,NSMutableCopying這樣就能調用copy和mutablecopy了。舉個例子：
@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;
}