深拷貝和淺拷貝這個(gè)問(wèn)題在面試中常常被問(wèn)到，而在實(shí)際開(kāi)發(fā)中，只要稍有不慎，就會(huì)在這里出現(xiàn)問(wèn)題。尤其對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，我們有必要來(lái)好好研究下這個(gè)概念。
首先通過(guò)一句話來(lái)解釋：深拷貝就是內(nèi)容拷貝，淺拷貝就是指針拷貝。
----深拷貝就是拷貝出和原來(lái)僅僅是值一樣，但是內(nèi)存地址完全不一樣的新的對(duì)象，創(chuàng)建后和原對(duì)象沒(méi)有任何關(guān)系。
----淺拷貝就是拷貝指向原來(lái)對(duì)象的指針，使原對(duì)象的引用計(jì)數(shù)+1，可以理解為創(chuàng)建了一個(gè)指向原對(duì)象的新指針而已，并沒(méi)有創(chuàng)建一個(gè)全新的對(duì)象。
（1）非容器類(lèi)對(duì)象的深拷貝、淺拷貝
// 字符串是直接賦值的，右側(cè)如果是copy,那么就是淺拷貝；右側(cè)如果是mutableCopy,那么就是深拷貝。
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(jié)果如下：
我這里用%d格式化打印出字符串對(duì)象的內(nèi)存地址。我這里主要通過(guò)內(nèi)存地址來(lái)判斷是深拷貝還是淺拷貝，在該案例中，無(wú)論是深拷貝還是淺拷貝，字符串對(duì)象的值都是一樣的，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(fā)現(xiàn)，右側(cè)如果使用copy，那么打印出的內(nèi)存地址是一樣的，表示是淺拷貝，只拷貝出了指向原對(duì)象的指針，沒(méi)有創(chuàng)建出新的對(duì)象。如果右側(cè)使用mutableCopy，那么打印出的不一樣的內(nèi)存地址，表示創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象，是深拷貝。
簡(jiǎn)單說(shuō)明一下什么是非容器類(lèi)對(duì)象，像NSString，NSNumber這些不能包含其他對(duì)象的叫做非容器類(lèi)。如NSArray和NSDictionary可以容納其他對(duì)象的叫做容器類(lèi)對(duì)象。
做一個(gè)小小的總結(jié)：
-- 淺拷貝類(lèi)似retain，引用計(jì)數(shù)對(duì)象+1.創(chuàng)建一個(gè)指針；
-- 深拷貝是真正意義上的拷貝，是創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象。copy屬性表示兩個(gè)對(duì)象內(nèi)容相同，新的對(duì)象retain為1，與原對(duì)象的引用計(jì)數(shù)無(wú)關(guān)，原對(duì)象沒(méi)有改變。copy減少對(duì)象對(duì)上下文的依賴。
-- retain屬性表示兩個(gè)對(duì)象地址相同（建立一個(gè)指針，指針拷貝），內(nèi)容當(dāng)然相同，這個(gè)對(duì)象的retain值+1.也就是說(shuō)，retain是指針拷貝，copy是內(nèi)容拷貝。
（2）改變字符串的創(chuàng)建方式，使用stringWithFormat創(chuàng)建字符串，而不是直接賦值
// 結(jié)果同上。右側(cè)如果是copy,那么就是淺拷貝；右側(cè)如果是mutableCopy,那么就是深拷貝。
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(jié)果如下：
結(jié)果同（1）。因?yàn)槎际遣豢勺冏址?，?chuàng)建方式并不影響拷貝方式。所以可以得出結(jié)論，對(duì)于字符串這類(lèi)非容器類(lèi)對(duì)象，copy是淺拷貝，mutable是深拷貝。
（3）以上測(cè)試的都是不可變字符串，這里來(lái)嘗試下可變字符串
// 如果是一個(gè)MutableString，那么無(wú)論是copy，mutableCopy，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)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(jié)果如下：
可以看到，對(duì)于MutableString，右側(cè)無(wú)論是copy還是mutableCopy，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象，都是屬于深拷貝。
現(xiàn)在我們對(duì)以上代碼做一點(diǎn)修改：
// 如果是一個(gè)MutableString，那么無(wú)論是copy，mutableCopy，都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)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);
// 增加以下代碼
[string4 appendString:@"MMMMMM"];
[string5 appendString:@"11111"];
NSLog(@"string4 = %@",string4);
NSLog(@"string5 = %@",string5);
我增加了四行代碼，我想要檢驗(yàn)一下對(duì)一個(gè)可變字符串執(zhí)行copy和mutableCopy后，返回的字符串是否可變。同時(shí)為了檢驗(yàn)在哪一行出現(xiàn)crash，我提前打一個(gè)異常斷點(diǎn)。對(duì)于NSMutableString有appendString方法，而NSString沒(méi)有appendString方法，所以這種檢驗(yàn)應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。運(yùn)行代碼后，會(huì)在[string4 apendString:@“MMMMM”];這一行出現(xiàn)崩潰。經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)試，可得出以下結(jié)論：
-- 對(duì)于可變對(duì)象的復(fù)制，都是深拷貝；
-- 可變對(duì)象copy后返回的對(duì)象是不可變的，mutableCopy后返回的對(duì)象是可變的。
（4）我們上面提到的都是系統(tǒng)類(lèi)，如果是我們自定義的類(lèi)，復(fù)制結(jié)果又是怎樣呢？我下面定義一個(gè)Person類(lèi)，實(shí)現(xiàn)如下：
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(duì)應(yīng)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(duì)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
首先聲明一下為什么要實(shí)現(xiàn)上述的copyWithZone和mutableCopyWithZone方法？其實(shí)在iOS中并不是所有的對(duì)象都支持copy、mutableCopy方法，只有遵守NSCopying協(xié)議的類(lèi)可以發(fā)送copy消息，遵守NSMutableCopying協(xié)議的類(lèi)才可以發(fā)送mutableCopy消息，否則就會(huì)崩潰。我們可以非常方便的使用系統(tǒng)類(lèi)中的copy,mutableCopy方法，是因?yàn)檫@些系統(tǒng)類(lèi)本身就實(shí)現(xiàn)了NSCopying,NSMutableCopy協(xié)議，大家可以進(jìn)入接口文檔進(jìn)行查看。
然后編寫(xiě)測(cè)試代碼如下：
// Person類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)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(jié)果如下：
可以看到無(wú)論是用copy還是mutableCopy，復(fù)制后都創(chuàng)建了一個(gè)新的對(duì)象。為什么呢？因?yàn)槲覀儽緛?lái)就在copyWithZone: ，mutableCopyWithZone方法中創(chuàng)建了一個(gè)新對(duì)象啊，所以一點(diǎn)都不奇怪。
（5）從上述（4）中可以看到我的Person自定義對(duì)象在copy后是創(chuàng)建了一個(gè)全新的對(duì)象，那么這個(gè)對(duì)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(jié)果如下：
打印的結(jié)果是"Jack"，而不是”Jack and Mary“. 說(shuō)明在執(zhí)行person.name = otherName;的時(shí)候是重新創(chuàng)建了一個(gè)字符串。但是請(qǐng)大家注意，這里我name的屬性修飾符是copy，如果把copy改成strong會(huì)變成怎么樣呢？
對(duì)，沒(méi)錯(cuò)，name改為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(jié)論：
-- 因?yàn)檫@里的otherName是可變的，person.name的屬性是copy，所以創(chuàng)建了新的字符串，屬于深拷貝；
-- 如果person.name設(shè)置為strong，那么就是淺拷貝。因?yàn)閟trong會(huì)持有原來(lái)的對(duì)象，使原來(lái)的對(duì)象的引用計(jì)數(shù)+1，其實(shí)就是指針拷貝。
-- 當(dāng)然，這里用strong還是copy，取決于實(shí)際需求。
（6）與上面（5）類(lèi)似，我現(xiàn)在修改代碼如下：
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(shí)這里很好理解，無(wú)論person.name是strong還是copy，都是指針拷貝。指向的都是otherName的內(nèi)存地址。
現(xiàn)修改代碼如下：
NSString *otherName = @"jack";
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = [otherName copy];
person.age = 23;
NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);
同樣的，無(wú)論person.name是strong還是copy，都是指針拷貝。指向的都是otherName的內(nèi)存地址。因?yàn)閷?duì)不可變對(duì)象執(zhí)行copy一般都是淺拷貝，這沒(méi)問(wèn)題。
再次修改代碼如下：
NSString *otherName = @"jack";
Person *person = [[Person alloc] init];
person.name = [otherName mutableCopy];
person.age = 23;
NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);
無(wú)論person.name是strong還是copy，都是內(nèi)容拷貝。創(chuàng)建一個(gè)全新的對(duì)象。因?yàn)閷?duì)不可變對(duì)象執(zhí)行mutableCopy一般都是深拷貝，也沒(méi)問(wèn)題。
（7）講了這么多非容器對(duì)象，最后我們來(lái)講講容器對(duì)象Array。先講不可變的容器對(duì)象
NSArray *array01 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil 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]);
我們可以得出以下結(jié)論：
-- copyArray01和array01指向的是同一個(gè)對(duì)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(duì)象，但是里面的元素指向相同的對(duì)象，mutableCopyArray01可以修改自己的對(duì)象。
-- copyArray01是對(duì)array01的指針復(fù)制（淺復(fù)制），而mutableCopyArray01是內(nèi)容復(fù)制。
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上面的是不可變?nèi)萜鱊SArray，這里測(cè)試下可變?nèi)萜鱊SMutableArray：
NSMutableArray *array01 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil 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(jié)果如下：
可得結(jié)論如下：
-- 容器對(duì)象和非容器對(duì)象類(lèi)似，可變對(duì)象復(fù)制（copy，mutableCopy）的都是一個(gè)新對(duì)象;不可變對(duì)象copy是淺復(fù)制，mutableCopy是深復(fù)制。
-- 對(duì)于容器而言，元素對(duì)象始終是指針復(fù)制。
