iOS深拷貝和淺拷貝

孤單的襯衣發表於2019-10-09

淺拷貝:只建立一個新的指標,指向原指標指向的記憶體
深拷貝:建立一個新的指標,並開闢新的記憶體空間,內容拷貝自原指標指向的記憶體,並指向它

非容器物件

  • copy/mutableCopy NSString
NSString *string = @"HelloWorld";
// 沒有開闢新的記憶體,淺拷貝
NSString *copyString = [string copy];
// 開闢了新的記憶體,深拷貝
NSMutableString *mutableCopyString = [string mutableCopy];
[mutableCopyString appendString:@"你好"];

NSLog(@"string = %p  copyString = %p  mutableCopyString = %p",string,copyString,mutableCopyString);
NSLog(@"string = %@  copyString = %@  mutableCopyString = %@",string,copyString,mutableCopyString);

//列印結果
2019-08-01 11:58:01.961414+0800 Dynamic[1901:97559] string = 0x10839f068  copyString = 0x10839f068  mutableCopyString = 0x6000015f8d50
2019-08-01 11:58:01.961547+0800 Dynamic[1901:97559] string = HelloWorld  copyString = HelloWorld  mutableCopyString = HelloWorld你好
// 可以看到string和copyString的地址是相同的,mutableCopyString的地址是一個新的地址,說明對於不可變物件NSString的copy是淺拷貝,mutableCopy是深拷貝,只不過copy得到的型別是不可變的,mutableCopy得到的型別是可變的
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  • copy/mutableCopy NSMutableString
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString:@"HelloWorld"];
// 開闢了新的記憶體,深拷貝
NSString *copyString = [string copy];
// 開闢了新的記憶體,深拷貝
NSMutableString *mutableCopyString = [string mutableCopy];
[mutableCopyString appendString:@"你好"];

NSLog(@"string = %p  copyString = %p  mutableCopyString = %p",string,copyString,mutableCopyString);
NSLog(@"string = %@  copyString = %@  mutableCopyString = %@",string,copyString,mutableCopyString);

// 列印結果
2019-08-01 12:04:26.177294+0800 Dynamic[1984:102247] string = 0x600003583ed0  copyString = 0x600003b843c0  mutableCopyString = 0x600003583f90
2019-08-01 12:04:26.177414+0800 Dynamic[1984:102247] string = HelloWorld  copyString = HelloWorld  mutableCopyString = HelloWorld你好
// 可以看到string、copyString和mutableCopyString的地址都不相同,說明對於可變物件NSMutableString的copy和mutableCopy都是深拷貝,只不過copy得到的型別是不可變的,mutableCopy得到的型別是可變的
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結論:

  • 非容器物件使用mutableCopy都是深拷貝
  • 非容器物件中不可變型別使用copy是淺拷貝,可變型別使用copy是深拷貝
  • 非容器物件copy得到的型別一定是不可變的;mutableCopy得到的型別一定是可變的

容器物件

  • copy/mutableCopy NSArray
NSArray *array = @[[NSMutableString stringWithString:@"Hello"],@"World"];
// 未建立了新的容器(淺拷貝),容器內的元素是指標賦值
NSArray *copyArray = [array copy];
// 建立了新的容器(深拷貝),容器內的元素是指標賦值
NSMutableArray *mutableCopyArray = [array mutableCopy];
    
NSMutableString *tempString = [array objectAtIndex:0];
[tempString appendString:@"World"];
    
NSLog(@"array = %p copyArray = %p mutableCopyArray = %p",array,copyArray,mutableCopyArray);
NSLog(@"array[0] = %@  copyArray[0] = %@  mutableCopyArray[0] = %@",array[0],copyArray[0],mutableCopyArray[0]);
NSLog(@"array[0] = %p copyArray[0] = %p mutableCopyArray[0] = %p",array[0],copyArray[0],mutableCopyArray[0]);

// 列印結果
2019-08-01 12:41:24.978156+0800 Dynamic[2294:126131] array = 0x600001d28720 copyArray = 0x600001d28720 mutableCopyArray = 0x600001334cf0
2019-08-01 12:41:24.978278+0800 Dynamic[2294:126131] array[0] = HelloWorld  copyArray[0] = HelloWorld  mutableCopyArray[0] = HelloWorld
2019-08-01 12:41:24.978346+0800 Dynamic[2294:126131] array[0] = 0x600001334660 copyArray[0] = 0x600001334660 mutableCopyArray[0] = 0x600001334660
// 可以看到array和copyArray的地址是相同的,mutableCopyArray的地址是一個新的地址,說明對於不可變物件NSArray的copy是淺拷貝,mutableCopy是深拷貝,只不過copy得到的型別是不可變的,mutableCopy得到的型別是可變的
// 我們也看到即使建立了新的容器,容器內的元素指標指向的還是原來元素指向的記憶體地址,並沒有開闢新的記憶體空間,所以容器內的元素是指標拷貝或者是淺拷貝
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  • copy/mutableCopy NSMutableArray
NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Hello"], @"World", nil];
// 建立了新的容器(深拷貝),容器內的元素是指標賦值
NSArray *copyArray = [array copy];
// 建立了新的容器(深拷貝),容器內的元素是指標賦值
NSMutableArray *mutableCopyArray = [array mutableCopy];
    
NSMutableString *tempString = [array objectAtIndex:0];
[tempString appendString:@"World"];

NSLog(@"array = %p copyArray = %p mutableCopyArray = %p",array,copyArray,mutableCopyArray);
NSLog(@"array[0] = %@  copyArray[0] = %@  mutableCopyArray[0] = %@",array[0],copyArray[0],mutableCopyArray[0]);
NSLog(@"array[0] = %p copyArray[0] = %p mutableCopyArray[0] = %p",array[0],copyArray[0],mutableCopyArray[0]);

// 列印結果
2019-08-01 12:58:36.230903+0800 Dynamic[2436:138399] array = 0x60000222ea60 copyArray = 0x600002c33960 mutableCopyArray = 0x60000222e700
2019-08-01 12:58:36.231016+0800 Dynamic[2436:138399] array[0] = HelloWorld  copyArray[0] = HelloWorld  mutableCopyArray[0] = HelloWorld
2019-08-01 12:58:36.231089+0800 Dynamic[2436:138399] array[0] = 0x60000222e790 copyArray[0] = 0x60000222e790 mutableCopyArray[0] = 0x60000222e790

// 可以看到array、copyArray和mutableCopyArray的地址都不相同,說明對於可變物件NSMutableArray的copy和mutableCopy都是深拷貝,只不過copy得到的型別是不可變的,mutableCopy得到的型別是可變的
// 我們也看到即使建立了新的容器,容器內的元素指標指向的還是原來元素指向的記憶體地址,並沒有開闢新的記憶體空間,所以容器內的元素是指標拷貝或者是淺拷貝
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總結

  • 容器物件(NSArray,NAMutableArray;NSDictionary,NSMutableDictionary;NSSet集合)遵循非容器物件的拷貝原則
  • 容器內的元素都是淺拷貝

容器中元素的深拷貝

NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"Hello"], @"World", nil];
// 建立了新的容器(深拷貝),容器內的元素得到複製
NSArray *deepCopyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:array copyItems:YES];
// 建立了新的容器(深拷貝),容器內的元素得到複製
NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:array]];

NSMutableString *tempString = [array objectAtIndex:0];
    [tempString appendString:@"World"];
   
NSLog(@"array = %p deepCopyArray = %p trueDeepCopyArray = %p",array,deepCopyArray,trueDeepCopyArray);
NSLog(@"array[0] = %@  deepCopyArray[0] = %@  trueDeepCopyArray[0] = %@",array[0],deepCopyArray[0],trueDeepCopyArray[0]);
NSLog(@"array[0] = %p deepCopyArray[0] = %p trueDeepCopyArray[0] = %p",array[0],deepCopyArray[0],trueDeepCopyArray[0]);

// 列印結果
2019-08-01 13:26:50.430120+0800 Dynamic[2692:158714] array = 0x6000035a7de0 deepCopyArray = 0x6000035a7da0 trueDeepCopyArray = 0x6000035a7f40
2019-08-01 13:26:50.430242+0800 Dynamic[2692:158714] array[0] = HelloWorld  deepCopyArray[0] = Hello  trueDeepCopyArray[0] = Hello
2019-08-01 13:26:50.430347+0800 Dynamic[2692:158714] array[0] = 0x600003bf4bd0 deepCopyArray[0] = 0xfd90af5bb30ad2a2 trueDeepCopyArray[0] = 0x600003bf4d50

// 可以看到array、copyArray和mutableCopyArray的地址都不相同,說明建立了新的容器,容器內的元素指標指向的已經不是原來元素指向的記憶體地址,開闢新的記憶體空間,所以這是真正意思上容器物件的深拷貝
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如圖所示:

iOS深拷貝和淺拷貝
蘋果針對容器拷貝做出了說明developer.apple.com/library/arc…

自定義物件

自定義物件使用copy和mutableCopy需要遵守NSCopyingNSMutableCopying協議,實現- (id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone- (id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone方法。

#import "Person.h"

@interface Person ()<NSCopying>

@end

@implementation Person

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    
    Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init];
    
    person.name = self.name;
    person.age = self.age;
    
    return person;
}

@end

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name = @"張三";
    person.age = 18;
    
    Person *copyPerson = [person copy];
    NSLog(@"person = %@  person.name = %@  person.age = %ld",person,person.name,person.age);
    NSLog(@"copyPerson = %@  copyPerson.name = %@  copyPerson.age = %ld",copyPerson,copyPerson.name,copyPerson.age);
}

@end

// 列印結果
2019-08-01 15:04:04.245831+0800 Dynamic[3175:197448] person = <Person: 0x600002920760>  person.name = 張三  person.age = 18
2019-08-01 15:04:04.245989+0800 Dynamic[3175:197448] copyPerson = <Person: 0x6000029208e0>  copyPerson.name = 張三  copyPerson.age = 18

// 我們可以看到copyWithZone重新分配了記憶體空間,如果呼叫mutableCopy需要遵守NSMutableCopying實現mutableCopyWithZone方法,結果也是重新分配了記憶體空間
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應用

在面試的時候面試官會經常問到NSString屬性是用copy還是用strong修飾,如果用strong會有什麼樣的問題,NSMutableString屬性用copy還是用strong,如果用copy會有什麼樣的問題,通過以上內容我們會很容易做出判斷。

  • @property (nonatomic, strong) NSMutableString *name;為什麼不用copy修飾?

    iOS深拷貝和淺拷貝
    使用copy修飾其實在屬性的setter方法中呼叫了[name copy],我們知道不管是NSString還是NSMutableString使用copy都會生成NSString型別,顯然這裡呼叫了NSMutableString的appendString:方法會報錯。我們定義一個NSMutableString型別,當然希望能夠使用NSMutableString可變的特性,如果使用copy會變成NSString型別,這樣也違背了我們定義NSMutableString型別的初衷了,不如干脆定義一個NSString型別。

  • NSString型別的屬性用copy,還是strong修飾?

#import "ViewController.h"
#import "Person.h"

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, strong) NSString *name;


@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"Hello"];
    
    self.name = string;
    [string appendString:@"World"];
    
    NSLog(@"%@",self.name);
}

// 列印結果
2019-08-01 15:44:28.251950+0800 Dynamic[3494:225545] HelloWorld

// 我們可以看到我們定義的NSString型別的屬性用strong修飾,當我們給它傳一個NSMutableString型別的資料時,它的指標指向了該資料,之後會隨NSMutableString的特性去改變
// 這樣就違背了我們定義NSString型別的初衷了,在專案裡面謹慎使用
// 如果使用copy就不會有這樣的問題,我們定義NSString型別,使用copy,不管給它傳的值是NSString還是NSMutableString最後都會得到NSString型別
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所以,NSMutableString型別使用strong修飾,NSString型別最好使用copy謹慎使用strong

總結

iOS深拷貝和淺拷貝

參考連結
www.jianshu.com/p/e6a7cdcc7…
blog.csdn.net/DonnyDN/art…

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iOS深拷貝和淺拷貝


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