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iOS開發——深拷貝與淺拷貝詳解

來源：程序員人生發布時間：2016-08-24 08:28:08 閱讀次數：2630次

深拷貝和淺拷貝這個問題在面試中常常被問到，而在實際開發中，只要稍有不慎，就會在這里出現問題。特別對初學者來講，我們有必要來好好研究下這個概念。我會以實際代碼來演示，相干示例代碼上傳至這里。

首先通過1句話來解釋：深拷貝就是內容拷貝，淺拷貝就是指針拷貝。

深拷貝就是拷貝出和原來僅僅是值1樣，但是內存地址完全不1樣的新的對象，創建后和原對象沒有任何關系。淺拷貝就是拷貝指向原來對象的指針，使原對象的援用計數+1，可以理解為創建了1個指向原對象的新指針而已，并沒有創建1個全新的對象。

（1）非容器類對象的深拷貝、淺拷貝

// 字符串是直接賦值的，右邊如果是copy,那末就是淺拷貝；右邊如果是mutableCopy,那末就是深拷貝。 NSString *string1 = @"helloworld"; NSString *string2 = [string1 copy]; // 淺拷貝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 淺拷貝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印結果以下：

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我這里用%d格式化打印出字符串對象的內存地址。我這里主要通過內存地址來判斷是深拷貝還是淺拷貝，在該案例中，不管是深拷貝還是淺拷貝，字符串對象的值都是1樣的，所以暫且就不打印值了，而只打印地址。這里的原字符串是直接賦值的，可以發現，右邊如果使用copy，那末打印出的內存地址是1樣的，表示是淺拷貝，只拷貝出了指向原對象的指針，沒有創建出新的對象。如果右邊使用mutableCopy，那末打印出的不1樣的內存地址，表示創建了1個新的對象，是深拷貝。

簡單說明1下甚么是非容器類對象，像NSString，NSNumber這些不能包括其他對象的叫做非容器類。如NSArray和NSDictionary可以容納其他對象的叫做容器類對象。

做1個小小的總結：

-- 淺拷貝類似retain，援用計數對象+1.創建1個指針；

-- 深拷貝是真正意義上的拷貝，是創建1個新對象。copy屬性表示兩個對象內容相同，新的對象retain為1，與原對象的援用計數無關，原對象沒有改變。copy減少對象對上下文的依賴。

-- retain屬性表示兩個對象地址相同（建立1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。

（2）改變字符串的創建方式，使用stringWithFormat創建字符串，而不是直接賦值

// 結果同上。右邊如果是copy,那末就是淺拷貝；右邊如果是mutableCopy,那末就是深拷貝。 NSString *string1 = [NSString stringWithFormat:@"helloworld"]; NSString *string2 = [string1 copy]; // 淺拷貝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 淺拷貝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印結果以下：

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結果同（1）。由于都是不可變字符串，創建方式其實不影響拷貝方式。所以可以得出結論，對字符串這類非容器類對象，copy是淺拷貝，mutable是深拷貝。

（3）以上測試的都是不可變字符串，這里來嘗試下可變字符串

// 如果是1個MutableString，那末不管是copy，mutableCopy，都會創建1個新對象。 NSMutableString *string1 = [NSMutableString stringWithString:@"helloworld"]; NSString *string2 = [string1 copy]; // 深拷貝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 深拷貝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷貝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印結果以下：

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可以看到，對MutableString，右邊不管是copy還是mutableCopy，都會創建1個新對象，都是屬于深拷貝。

現在我們對以上代碼做1點修改：

我增加了4行代碼，我想要檢驗1下對1個可變字符串履行copy和mutableCopy后，返回的字符串是不是可變。同時為了檢驗在哪1行出現crash，我提早打1個異常斷點。對NSMutableString有appendString方法，而NSString沒有appendString方法，所以這類檢驗應當是沒有問題的。運行代碼后，會在[string4 apendString:@“MMMMM”];這1行出現崩潰。經過實際測試，可得出以下結論：

-- 對可變對象的復制，都是深拷貝；

-- 可變對象copy后返回的對象是不可變的，mutableCopy后返回的對象是可變的。

（4）我們上面提到的都是系統類，如果是我們自定義的類，復制結果又是怎樣呢？我下面定義1個Person類，實現以下：

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h> @interface Person : NSObject @property (nonatomic, copy) NSString *name; @property (nonatomic, assign) NSInteger age; @end

Person.m

#import "Person.h" @interface Person()<NSCopying, NSMutableCopying> @end @implementation Person // 對應copy方法 - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone { Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init]; person.name = self.name; // 這里的self就是被copy的對象 person.age = self.age; return person; } - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone { Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init]; person.name = self.name; person.age = self.age; return person; } @end

首先聲明1下為何要實現上述的copyWithZone和mutableCopyWithZone方法？其實在iOS中其實不是所有的對象都支持copy、mutableCopy方法，只有遵照NSCopying協議的類可以發送copy消息，遵照NSMutableCopying協議的類才可以發送mutableCopy消息，否則就會崩潰。我們可以非常方便的使用系統類中的copy,mutableCopy方法，是由于這些系統類本身就實現了NSCopying,NSMutableCopy協議，大家可以進入接口文檔進行查看。

然后編寫測試代碼以下：

// Person類必須實現copyWithZone和mutableCopyWithZone方法。 Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = @"Jack"; person.age = 23; Person *copyPerson = [person copy]; // 深拷貝 Person *mutableCopyPerson = [person mutableCopy]; // 深拷貝 NSLog(@"person = %d;copyPerson = %d",person,copyPerson); NSLog(@"person = %d;mutableCopyPerson = %d",person,mutableCopyPerson);

打印結果以下：

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可以看到不管是用copy還是mutableCopy，復制后都創建了1個新的對象。為何呢？由于我們本來就在copyWithZone: ，mutableCopyWithZone方法中創建了1個新對象啊，所以1點都不奇怪。

（5）從上述（4）中可以看到我的Person自定義對象在copy后是創建了1個全新的對象，那末這個對象中的屬性呢？這些屬性是深拷貝還是淺拷貝呢？

NSMutableString *otherName = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"Jack"]; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = otherName; person.age = 23; [otherName appendString:@" and Mary"]; NSLog(@"person.name = %@",person.name);

打印結果以下：

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打印的結果是"Jack"，而不是”Jack and Mary“. 說明在履行person.name = otherName;的時候是重新創建了1個字符串。但是請大家注意，這里我name的屬性修飾符是copy，如果把copy改成strong會變成怎樣樣呢？

對，沒錯，name改成strong后答案就是”Jack and Mary“。所以在這里我們可以得出以下小小的結論：

-- 由于這里的otherName是可變的，person.name的屬性是copy，所以創建了新的字符串，屬于深拷貝；

-- 如果person.name設置為strong，那末就是淺拷貝。由于strong會持有原來的對象，使原來的對象的援用計數+1，其實就是指針拷貝。

-- 固然，這里用strong還是copy，取決于實際需求。

（6）與上面（5）類似，我現在修改代碼以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = otherName; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

其實這里很好理解，不管person.name是strong還是copy，都是指針拷貝。指向的都是otherName的內存地址。

現修改代碼以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = [otherName copy]; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

一樣的，不管person.name是strong還是copy，都是指針拷貝。指向的都是otherName的內存地址。由于對不可變對象履行copy1般都是淺拷貝，這沒問題。

再次修改代碼以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = [otherName mutableCopy]; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

不管person.name是strong還是copy，都是內容拷貝。創建1個全新的對象。由于對不可變對象履行mutableCopy1般都是深拷貝，也沒問題。

（7）講了這么多非容器對象，最后我們來說講容器對象Array。先講不可變的容器對象

NSArray *array01 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil]; NSArray *copyArray01 = [array01 copy]; NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy]; NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01); NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01); NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]); NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]); NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);

打印結果以下：

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我們可以得出以下結論：

-- copyArray01和array01指向的是同1個對象，包括里面的元素也是指向相同的指針。

-- mutableCopyArray01和array01指向的是不同的對象，但是里面的元素指向相同的對象，mutableCopyArray01可以修改自己的對象。

-- copyArray01是對array01的指針復制（淺復制），而mutableCopyArray01是內容復制。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------打個分割線

上面的是不可變容器NSArray，這里測試下可變容器NSMutableArray：

NSMutableArray *array01 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil]; NSArray *copyArray01 = [array01 copy]; NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy]; NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01); NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01); NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]); NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]); NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);

打印的結果以下：

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