浅析ObjectiveC 深浅拷贝学

iPhone开发语言Objective-C是一种简单的计算机语言，简称OC，支持复杂南通的面向对象编程。Objective C语言，通常写作ObjC和较少用的Objective C或Obj-C，是扩充C的面向对象编程语言。它主要使用于Mac OS X和GNUstep这两个使用OpenStep标准的系统，而在NeXTSTEP和OpenStep中它更是基本语言。Objective C可以在gcc运作的系统写和编译，因为gcc含Objective C的编译器。

在ObjectiveC 中，什么是深浅拷贝？ 深浅拷贝分别指深拷贝和浅拷贝，即mutableCopy和copy方法。

copy复制一个不可变对象，而mutableCopy复制一个mutable可变对象。

什么时候用到深浅拷贝？下面举几个例子说明。 非容器类对象 如NSString，NSNumber等一类对象  

示例1：

1. // 非容器类对象     NSString *str = @"origin string";  
2.    NSString *strCopy = [str copy];  
3.    NSMutableString *mstrCopy = [str mutableCopy];  
4.    [mstrCopy appendString:@"??"]; 

查看内存可以发现，str和strCopy指向的是同一块内存区域，我们称之为弱引用（weak reference）。而mstrCopy是真正的复制，系统为其分配了新内存空间，保存从str复制过来的字符串值。从最后一行代码中修改这些值而不影响str和strCopy中可证明。

示例2：

1. NSMutableString *mstr = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];  
2.    NSString *strCopy = [mstr copy];  
3.    NSMutableString *mstrCopy = [mstr copy];  
4.    NSMutableString *mstrMCopy = [mstr mutableCopy];  
5.    //[mstrCopy appendString:@"1111"];  //error  
6.    [mstr appendString:@"222"];  
7.    [mstrMCopy appendString:@"333"]; 

以上四个对象所分配的内存都是不一样的。而且对于mstrCopy，它所指向的其实是一个imutable对象，是不可改变的，所以会出错。这点要注意，好好理解。

容器类对象深浅复制

比如NSArray，NSDictionary等。对于容器类本身，上面讨论的结论也适用的，下面探讨的是复制后容器内对象的变化。

示例3

1. /* copy返回不可变对象，mutablecopy返回可变对象 */   
2.  
3.       
4.     NSArray *array1     = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];  
5.     NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];  
6.     //arrayCopy1是和array同一个NSArray对象（指向相同的对象），包括array里面的元素也是指向相同的指针  
7.     NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);  
8.     NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);  
9.       
10.     NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];  
11.     //mArrayCopy1是array1的可变副本，指向的对象和array1不同，但是其中的元素和array1中的元素指向的还是同一个对象。mArrayCopy1还可以修改自己的对象  
12.     [mArrayCopy1 addObject:@"de"];  
13.     [mArrayCopy1 removeObjectAtIndex:0]; 

array1和arrayCopy1是指针复制，而mArrayCopy1是对象复制，符合前面示例1讨论的结论。mArrayCopy1可以改变其内的元素：删除或添加。但容器内的元素内容都是浅拷贝。

示例4

1. NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];  
2.     NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
3.     NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];  
4.     NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
5.     // mArray1和mArrayCopy2指向同一对象，retain值+1。  
6.       
7.     NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];  
8.     NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);     //mArrayCopy2和mArray1指向的是不一样的对象，但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针  
9.  
10.     NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];   
11.  
12.     //testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString  
13.     [testString appendString:@" tail"];//这样以上三个数组的首元素都被改变了 

由此可见，对于容器而言，其元素对象始终是指针复制。如果需要元素对象也是对象复制，就需要实现深拷贝。http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html

示例5

1. NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];  
2.    NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];  
3.    NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:  
4.    [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]]; 

trueDeepCopyArray是完全意义上的深拷贝，而deepCopyArray则不是，对于deepCopyArray内的不可变元素其还是指针复制。

或者我们自己实现深拷贝的方法。因为如果容器的某一元素是不可变的，那你复制完后该对象仍旧是不能改变的，因此只需要指针复制即可。除非你对容器内的元素重新赋值，否则指针复制即已足够。

举个例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@”sd”]后其他的容器内对象并不会受影响。[[array objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray

objectAtIndex:0]尽管是指向同一块内存，但是我们没有办法对其进行修改——因为它是不可改变的。所以指针复制已经足够。所以这并不是完全意义上的深拷贝。

自己实现深拷贝的方法

NSDictionaryMutableDeepCopy.h
 

1. 8 #import <foundation /Foundation.h> 
2. @interface NSDictionary(MutableDeepCopy)  
3. - (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy;  
4. @end  
5. </foundation> 
6. NSDictionaryMutableDeepCopy.m  
7. #import "NSDictionaryMutableDeepCopy.h"  
8. @implementation NSDictionary(MutableDeepCopy)  
9. - (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy {  
10.     NSMutableDictionary *ret = [[NSMutableDictionary alloc]  
11.                                 initWithCapacity:[self count]];  
12.     NSArray *keys = [self allKeys];  
13.     for (id key in keys) {  
14.         id oneValue = [self valueForKey:key];  
15.         id oneCopy = nil;          
16.         if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableDeepCopy)]) {  
17.             oneCopy = [oneValue mutableDeepCopy];  
18.         }  
19.         else if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableCopy)]) {  
20.             oneCopy = [oneValue mutableCopy];  
21.         }  
22.         if (oneCopy == nil) {  
23.             oneCopy = [oneValue copy];  
24.         }  
25.         [ret setValue:oneCopy forKey:key];  
26.     }  
27.     return ret;  
28. }  
29. @end 

使用类别方法来实现。

自定义对象  

如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子：

1. @interface MyObj : NSObject<nscopying ,NSMutableCopying> 
2. {  
3.          NSMutableString *name;  
4.          NSString *imutableStr;  
5.          int age;  
6. }  
7. @property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;  
8. @property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;  
9. @property (nonatomic) int age;  
10.    
11. @end  
12.  
13. @implementation MyObj  
14. @synthesize name;  
15. @synthesize age;  
16. @synthesize imutableStr;  
17. - (id)init  
18. {  
19.          if (self = [super init])  
20.          {  
21.                    self.name = [[NSMutableString alloc]init];  
22.                    self.imutableStr = [[NSString alloc]init];  
23.                    age = -1;  
24.          }  
25.          return self;  
26. }  
27. - (void)dealloc  
28. {  
29.          [name release];  
30.          [imutableStr release];  
31.          [super dealloc];  
32. }  
33. - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone  
34. {  
35.          MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];  
36.          copy->name = [name copy];  
37.          copy->imutableStr = [imutableStr copy];  
38. //       copy->name = [name copyWithZone:zone];;  
39. //       copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//  
40.          copy->ageage = age;  
41.    
42.          return copy;  
43. }  
44. - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone  
45. {  
46.          MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);  
47.          copy->name = [self.name mutableCopy];  
48.          copy->ageage = age;  
49.          return copy;  
50. }  
51. @end  
52. </nscopying>  

小结：

对于非容器类对象，有：

如果对一个不可变对象复制，copy是指针复制，即浅拷贝；而mutableCopy则是对象复制，即深拷贝。（示例1）

如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但copy复制返回的对象是不可变的。（示例2）