iOS小知識(shí)(2015.11)—從copy和mutableCopy談起

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1 copy和mutableCopy

NSObject類(lèi)有兩個(gè)跟拷貝相關(guān)的方法——copy和mutableCopy。這兩個(gè)方法都是返回一個(gè)id類(lèi)型的對(duì)象，那么這兩者之間有什么區(qū)別呢？根據(jù)官方文檔解釋?zhuān)琧opy方法，返回copyWithZone方法返回的對(duì)象（Returns the object returned by copyWithZone:）。而mutableCopy方法，返回mutableCopyWithZone方法返回的對(duì)象(Returns the object returned by mutableCopyWithZone:)。讀起來(lái)有點(diǎn)繞，一言以蔽之，調(diào)用copy即調(diào)用copyWithZone，調(diào)用mutableCopy即調(diào)用mutableCopyWithZone。還是不夠清楚！接下來(lái)我們以NSString為例子，來(lái)說(shuō)明copy和mutableCopy的區(qū)別。

1.1 NSString對(duì)象調(diào)用copy和mutableCopy

那么對(duì)NSString對(duì)象調(diào)用copy和mutableCopy究竟有什么效果呢？
在實(shí)驗(yàn)之前先定義如下通用宏：

//打印方法名
#define LOG_METHOD_NAME {NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));}
//打印對(duì)象的類(lèi)名，以及對(duì)象本身的地址
#define LOG_OBJ_ADDRESS(obj) {NSLog(@"%@ : %p",NSStringFromClass([obj class]), obj);}
//打印空行
#define LOG_END {NSLog(@"%@", @" ");}

測(cè)試代碼如下：

- (void)stringCopyTest
{
    LOG_METHOD_NAME
    NSString *str = @"Hello";
    LOG_OBJ_ADDRESS(str);
    NSString *cpStr = [str copy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(cpStr);
    NSMutableString *mutCpStr = [str mutableCopy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(mutCpStr);
    LOG_END
}

輸出結(jié)果如下：

2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] stringCopyTest
2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFConstantString : 0x100fee0b0
2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFConstantString : 0x100fee0b0
2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabbaa00190
2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019]

由以上輸出可知，對(duì)一個(gè)NSString對(duì)象調(diào)用copy返回的還是該對(duì)象本身，因?yàn)閟tr的地址和cpStr的地址是同一個(gè)。而調(diào)用mutableCopy，返回的是一個(gè)NSMutableString對(duì)象(注：__NSCFConstantString是常量串即NSString，而__NSCFString是可變串即NSMutableString）。

1.2 NSMutableString對(duì)象調(diào)用copy和mutableCopy

同理，引申到NSMutableString對(duì)象呢？
測(cè)試代碼如下：

- (void)mutableStringCopyTest
{
    LOG_METHOD_NAME
    NSMutableString *mutStr = [@"OC" mutableCopy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
    NSMutableString *cpMutStr = [mutStr copy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(cpMutStr);
    NSMutableString *mutCpMutStr = [mutStr mutableCopy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(mutCpMutStr);
    LOG_END
}

輸出結(jié)果如下：

2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] mutableStringCopyTest
2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabba9012c0
2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019] NSTaggedPointerString : 0xa0000000000434f2
2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabb840a860
2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019]

由以上輸出可知，對(duì)一個(gè)NSMutableString對(duì)象調(diào)用copy返回的是一個(gè)NSTaggedPointerString對(duì)象，該對(duì)象可認(rèn)為是一個(gè)常量串。而調(diào)用mutableCopy返回的是另外一個(gè)可變對(duì)象__NSCFString，即NSMutableString（原NSMutableString對(duì)象的地址是0x7fabba9012c0，新NSMutableString對(duì)象地址是0x7fabb840a860）。

針對(duì)NSArray、NSDictionary、NSSet等具有Mutable版本的類(lèi)進(jìn)行試驗(yàn)出現(xiàn)跟NSString類(lèi)似的現(xiàn)象，不一一列舉，有興趣可以自己去試驗(yàn)。

1.3 copy和mutableCopy調(diào)用小結(jié)

  • 針對(duì)不可變對(duì)象調(diào)用copy返回該對(duì)象本身，調(diào)用mutableCopy返回一個(gè)可變對(duì)象（新的）；
  • 針對(duì)可變對(duì)象調(diào)用copy返回一個(gè)不可變對(duì)象（新的），調(diào)用mutableCopy返回另外一個(gè)可變對(duì)象（新的）。
class copy mutableCopy
不可變（如，NSString） 返回本身（其他什么都不干） 創(chuàng)建新的可變對(duì)象（如，創(chuàng)建一個(gè)NSMutableString對(duì)象，地址跟原對(duì)象不同）
可變（如，NSMutableString） 創(chuàng)建新的不可變對(duì)象（如，創(chuàng)建一個(gè)NSTaggedPointerString對(duì)象，地址跟原對(duì)象不同 ） 創(chuàng)建新的可變對(duì)象（如，創(chuàng)建一個(gè)NSMutableString對(duì)象，地址跟原對(duì)象不同 ）

再?gòu)氖欠裥陆ǚ祷貙?duì)象以及返回對(duì)象是否可變兩個(gè)角度總結(jié)如下：

  • 只有不可變的copy是返回本身（其他什么都不干），其他都是創(chuàng)建一個(gè)新對(duì)象；
  • copy返回的是不可變對(duì)象，mutableCopy返回的是可變對(duì)象。

2 屬性copy還是strong

假設(shè)有兩個(gè)id類(lèi)型的屬性如下:

@property (nonatomic, copy) id cpID;
@property (nonatomic, strong) id stID;

那么編譯器把以上兩屬性分別實(shí)現(xiàn)為:

- (void)setCpID:(id)cpID {
    _cpID = [cpID copy];
}

- (id)cpID {
    return _cpID;
}

- (void)setStID:(id)stID {
    _stID = stID;
}

- (id)stID {
    return _stID;
}

從以上實(shí)現(xiàn)可以看出，strong和copy的屬性主要是set方法有區(qū)別，strong的set是直接設(shè)置指定值，而copy的set是設(shè)置指定值的copy版本。接下來(lái)探索一下NSString、NSMutableString的copy和strong屬性。

2.1 NSString屬性copy還是strong

測(cè)試代碼如下:

@property (nonatomic, copy) NSString *cpStr;
@property (nonatomic, strong) NSString *stStr;

- (void)stringPropertyTest
{
    LOG_METHOD_NAME
    NSMutableString *mutStr = [@"123" mutableCopy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
    self.cpStr = mutStr;
    LOG_OBJ_ADDRESS(self.cpStr);
    self.stStr = mutStr;
    LOG_OBJ_ADDRESS(self.stStr);
    
    NSLog(@"修改前");
    NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
    NSLog(@"copy：%@", self.cpStr);
    NSLog(@"strong：%@", self.stStr);
    
    [mutStr appendString:@"456"];
    NSLog(@"修改后");
    NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
    NSLog(@"copy：%@", self.cpStr);
    NSLog(@"strong：%@", self.stStr);
    
    LOG_END
}

輸出結(jié)果如下：

2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] stringPropertyTest
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] __NSCFString : 0x7fad23409b80
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] NSTaggedPointerString : 0xa000000003332313
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] __NSCFString : 0x7fad23409b80
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] 修改前
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] mutStr：123
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] copy：123
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] strong：123
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] 修改后
2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] mutStr：123456
2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284] copy：123
2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284] strong：123456
2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284]

由以上輸出可知，假設(shè)兩個(gè)NSString屬性實(shí)際上指向的都是一個(gè)NSMutableString對(duì)象，那么在原NSMutableString對(duì)象修改后，strong版本的NSString屬性跟著修改，而copy版本屬性保持原狀。self.cpStr實(shí)際上是一個(gè)NSTaggedPointerString對(duì)象，該對(duì)象正是NSMutableString對(duì)象執(zhí)行copy的返回值。

2.2 NSMutableString屬性copy還是strong

測(cè)試代碼如下：

@property (nonatomic, copy) NSMutableString *cpMutStr;
@property (nonatomic, strong) NSMutableString *stMutStr;

- (void)mutableStringPropertyTest
{
    LOG_METHOD_NAME
    NSMutableString *mutStr = [@"123" mutableCopy];
    LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
    self.cpMutStr = mutStr;
    LOG_OBJ_ADDRESS(self.cpMutStr);
    self.stMutStr = mutStr;
    LOG_OBJ_ADDRESS(self.stMutStr);
    
    NSLog(@"修改前");
    NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
    NSLog(@"copy：%@", self.cpMutStr);
    NSLog(@"strong：%@", self.stMutStr);
    
    [mutStr appendString:@"456"];
    NSLog(@"修改后");
    NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
    NSLog(@"copy：%@", self.cpMutStr);
    NSLog(@"strong：%@", self.stMutStr);
    LOG_END
}

輸出結(jié)果如下：

2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] mutableStringPropertyTest
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] __NSCFString : 0x7f806879b620
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] NSTaggedPointerString : 0xa000000003332313
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] __NSCFString : 0x7f806879b620
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] 修改前
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] mutStr：123
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] copy：123
2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] strong：123
2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] 修改后
2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] mutStr：123456
2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] copy：123
2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] strong：123456
2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502]

看起來(lái)沒(méi)啥問(wèn)題，strong版本的屬性跟隨原對(duì)象的變化而變化，copy版本的屬性不變。但是，假設(shè)調(diào)用

[self.cpMutStr appendString:@"789"];

程序會(huì)崩潰。崩潰信息如下：

2015-11-22 21:51:37.282 CopyTest[18542:1545579] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[NSTaggedPointerString appendString:]: unrecognized selector sent to instance 0xa000000003332313'
*** First throw call stack:

原因很明顯，是向NSTaggedPointerString對(duì)象發(fā)了一個(gè)它不能識(shí)別的selector。原因是copy版本的NSMutableString屬性本質(zhì)上不是一個(gè)NSMutableString對(duì)象，而是一個(gè)NSTaggedPointerString對(duì)象，它是一個(gè)不可變對(duì)象。該對(duì)象是NSMutableString對(duì)象執(zhí)行copy得來(lái)的，還記得我們上一節(jié)的結(jié)論嗎？對(duì)一個(gè)對(duì)象執(zhí)行copy得到的是一個(gè)不可變的對(duì)象。

針對(duì)NSArray、NSDictionary、NSSet等具有Mutable版本的類(lèi)進(jìn)行試驗(yàn)出現(xiàn)跟NSString類(lèi)似的現(xiàn)象。

3 結(jié)論

  • 不可變類(lèi)型屬性，推薦使用copy，因?yàn)榧僭O(shè)該對(duì)象實(shí)際上指向的是一個(gè)mutable的對(duì)象，mutable對(duì)象的改變不會(huì)導(dǎo)致該對(duì)象的改變；假設(shè)指向的不是mutable的對(duì)象，那么copy和strong是等價(jià)，因?yàn)閷?duì)一個(gè)不可變對(duì)象調(diào)用一次copy什么事情都不發(fā)生，_cpID = [cpID copy] 等價(jià)于_cpID = cpID。
  • 可變類(lèi)型屬性，不能使用copy，因?yàn)閏opy產(chǎn)生的對(duì)象是一個(gè)不可變對(duì)象，跟屬性描述是沖突的。
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