iOS开发那些事儿Objective-C浅拷贝与深拷贝

Posted 2020-07-16

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了iOS开发那些事儿Objective-C浅拷贝与深拷贝相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

浅拷贝：copy操作出来的对象指针直接指向模板的地址。即两个对象公用一块内存地址

 1 #import <Foundation/Foundation.h>
 2 int main(int argc, const char * argv[]) {
 3     @autoreleasepool {
 4         NSString * testStr          = @"connor";
 5         NSLog(@"testStr‘s Address   = %p",testStr);
 6 
 7         NSString * testStrCopy      = [testStr copy];
 8         NSLog(@"testStrCopy Address = %p",testStrCopy);
 9 
10         NSArray * array             = @[@1,@2,@3];
11         NSLog(@"array Address       = %p",array);
12 
13         NSArray * copyArray         = [array copy];
14         NSLog(@"copyArray Address   = %p",copyArray);
15     }
16     return 0;
17 }

输出结果如下：

DataStruct[11210:2189074] testStr‘s Address 　 = 0x100004280

DataStruct[11210:2189074] testStrCopy Address　= 0x100004280

DataStruct[11210:2189074] array Address = 0x100300650

DataStruct[11210:2189074] copyArray Address = 0x100300650

深拷贝：copy操作出来的对象指针直接指向新开辟的内存。即持有原对象的拷贝副本

 1 #import <Foundation/Foundation.h>
 2 #import "Father.h"
 3 int main(int argc, const char * argv[]) {
 4     @autoreleasepool {
 5         NSString * test     = @"a";
 6         NSLog(@"%p",test);
 7 
 8         NSString * testCopy = [test mutableCopy];
 9         NSLog(@"%p",testCopy);
10     }
11     return 0;
12 }

输出结果如下：

DataStruct[11355:2249168] 0x100004280

DataStruct[11355:2249168] 0x100203cf0

Foundation总结大致如下：
- 　　NS*类型的类调用Copy属于浅拷贝（例如NSString、NSArray等等）
- 　　NS*类型的类调用MutableCopy属于深拷贝（例如NSString、NSArray等等）
- 　　NSMutable*类型无论调用Copy或者MutableCopy都属于深拷贝

拷贝构造：以上我们谈的都是Foundation中用到的深浅拷贝，如果我们自己定义了一个类。怎么去实现它的深浅拷贝呢？这里就要用到拷贝构造方法。ios中默认NSObject是不遵循NSCopying（不变副本）、NSMutableCopying（可变副本）的，所以如果想一个对象可Copy，就必须实现其中两个协议并且重写copyWithZone、mutableCopyWithZone方法。

　　下面我们定义一个Father类，来实现深拷贝：

 1 /** .h  */
 2 #import <Foundation/Foundation.h>
 3 @interface Father : NSObject<NSCopying>
 4 @property(nonatomic,copy)NSString * name;
 5 @end
 6 
 7 /** .m  */
 8 #import "Father.h"
 9 
10 @implementation Father
11 -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
12     Father * copyFather = [[self class]allocWithZone:zone];
13     return copyFather;
14 }
15 @end

写好了Father类我们在外界就可以利用copy的方法去copy出一个Father对象

 1 #import <Foundation/Foundation.h>
 2 #import "Father.h"
 3 int main(int argc, const char * argv[]) {
 4     @autoreleasepool {
 5         Father * fatherA = [[Father alloc]init];
 6         fatherA.name     = @"connor";
 7         NSLog(@"%p",fatherA);
 8         
 9         Father * fatherB = [fatherA copy];
10         NSLog(@"%@",fatherB.name);
11         NSLog(@"%p",fatherB);
12     }
13     return 0;
14 }

输出结果：

DataStruct[11383:2256524] 0x100206c80

DataStruct[11383:2256524] (null)

DataStruct[11383:2256524] 0x100300600

从输出结果来看，两个Father实例的内存地址是不一样的我们实现了深拷贝。但是为什么第二个Father没有名字？在拷贝过程过虽然我是从你FatherA拷贝过来的，但是你并没有指定FatherA中的属性到底是什么方式拷贝过来。所以这里面如果想要实现名字也拷贝过来，需要我们自己去定义到底是深拷贝过来还是浅拷贝过来。这也符合苹果做事的风格嘛。

1 #import "Father.h"
2 //添加name的浅拷贝
3 @implementation Father
4 -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
5     Father * copyFather = [[self class]allocWithZone:zone];
6     copyFather.name     = [self.name copy]; //如果想要深拷贝过来直接mutableCopy即可
7     return copyFather;
8 }
9 @end

结果输出两个name的内存地址：

DataStruct[11409:2261412] 0x100004290

现在情况改变了，Father平时出门需要开车。Father需要持有Car类。那这个时候我们要如果复制这个爸爸！（因为复制出来的Father不能和之前那个Father开一辆车，所以我们应该用深拷贝。过程很简单直接贴代码了！）

 1 /** .h */
 2 #import <Foundation/Foundation.h>
 3 
 4 @interface Car : NSObject<NSCopying>
 5 @property(nonatomic,copy)NSString * brand;
 6 @end
 7 
 8 /** .m */
 9 @implementation Car
10 -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
11     Car * copyCar = [[self class]allocWithZone:zone];
12     copyCar.brand = [self.brand mutableCopy];
13     return copyCar;
14 }
15 @end

Car

/** .h */
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Car.h"
@interface Father : NSObject<NSCopying>
@property(nonatomic,copy)NSString * name;
@property(nonatomic,strong)Car    * car;
@end

/** .m */
#import "Father.h"

@implementation Father
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
    Father * copyFather = [[self class]allocWithZone:zone];
    copyFather.name     = [self.name copy];
    copyFather.car      = [self.car copy];
    return copyFather;
}
@end

Father

#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Father.h"
#import "Car.h"
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        Father * fatherA = [[Father alloc]init];
        fatherA.car      = [[Car alloc]init];
        NSLog(@"%p",fatherA.car);

        
        Father * fatherB = [fatherA copy];
        NSLog(@"%p",fatherB.car);
    }
    return 0;
}

main

输出结果：

DataStruct[11441:2268004] 0x100111f60

DataStruct[11441:2268004] 0x1001154a0

copy这种操作如果发生在继承关系之后就有什么样的效果？或者说1.父类实现了NSCopying，子类该如果实现NSCopying。2.父类没有实现NSCopying，子类如何实现NSCopying？要接一个问题我们先看下表象是什么，然后通过表象来分析问题并解决问题。接下来我们先试着用第一种情况来看看表象：Son继承于Father
```
 1 /** .h */
 2 #import "Father.h"
 3 @interface Son : Father
 4 @property(nonatomic,copy)NSString * toy;
 5 @end
 6 
 7 /** .m */
 8 #import "Son.h"
 9 @implementation Son
10 @end
```
Son
```
 1 #import <Foundation/Foundation.h>
 2 #import "Son.h"
 3 int main(int argc, const char * argv[]) {
 4     @autoreleasepool {
 5         Son * sonA = [[Son alloc]init];
 6         sonA.name  = @"connor";
 7         sonA.toy   = @"iPhone";
 8         
 9         Son * sonB = [sonA copy];
10         
11         NSLog(@"sonA‘s Address = %p",sonA);
12         NSLog(@"sonB‘s Address = %p",sonB);
13         
14         NSLog(@"sonA‘s name Address = %p",sonA.name);
15         NSLog(@"sonB‘s name Address = %p",sonB.name);
16         
17         NSLog(@"sonA‘s toy Address = %p",sonA.toy);
18         NSLog(@"sonB‘s toy Address = %p",sonB.toy);
19     }
20     return 0;
21 }
```
main
输出结果：

DataStruct[11563:2279201] sonA‘s Address 　　 = 0x100114bc0

DataStruct[11563:2279201] sonB‘s Address = 0x100111f70

DataStruct[11563:2279201] sonA‘s name Address = 0x100004260

DataStruct[11563:2279201] sonB‘s name Address = 0x726f6e6e6f6365

DataStruct[11563:2279201] sonA‘s toy Address = 0x100004280

DataStruct[11563:2279201] sonB‘s toy Address = 0x0　　这个结果也在我们意料之内的嘛，Son是继承与Father类的，Father实现了Copy协议，所以这个copy协议实现会继承到子类。我的理解其实：当Son调用Copy方法的时候就将消息转发给Son抽象类，发现Son中没有实现Copt则向Father发送消息SuperSendMsg就相当于事件响应链传递一样。一直向上传递直到能被处理。**这里需要注意一点Father中 Father * copyFather = [[self class]allocWithZone:zone];这里用的是self而不是Father因为Son会走到这里来，我们不能限制死到底是谁来调用***。接下来我们继续看为什么toy是个空置，这个原因和上面说的嵌套copy有点类似。因为Father不清楚你Son的属性到底是怎么copy过来的。那么怎么修改呢？我们只要在toy中稍作修改即可
```
1 @implementation Son
2 -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
3      //这句话保证父类的copy也被call到
4     Son * son = [super copyWithZone:zone];
5     son.toy   = [self.toy mutableCopy];
6     return son;
7 }
8 @end
```
Son
输出结果：toy成功被深拷贝

DataStruct[11606:2301994] sonA‘s toy Address = 0x100004288

DataStruct[11606:2301994] sonB‘s toy Address = 0x656e6f68506965
接下来我们看一下第二种情况，父类没有实现NSCopying，子类如何实现NSCopying。直接让子类去实现就好了呗。父类如果需要深拷贝的我延迟到子类去执行呗！(这里有个问题，我的Son没有继承NSCopying，但是重写CopyWithZone居然没有报错？？！！)
```
 1 #import "Son.h"
 2 @implementation Son
 3 -(id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
 4 //    Son * son = [super copyWithZone:zone];
 5     Son * son = [[self class] allocWithZone:zone];
 6     son.name  = [self.name mutableCopy];
 7     son.toy   = [self.toy mutableCopy];
 8     return son;
 9 }
10 @end
```
Son
输出结果：

DataStruct[11660:2317623] sonA‘s Address = 0x100206e00

DataStruct[11660:2317623] sonB‘s Address = 0x1002040e0

DataStruct[11660:2317623] sonA‘s name Address = 0x100004260

DataStruct[11660:2317623] sonB‘s name Address = 0x726f6e6e6f6365

DataStruct[11660:2317623] sonA‘s toy Address = 0x100004280

DataStruct[11660:2317623] sonB‘s toy Address = 0x656e6f68506965

Copy

以上是关于iOS开发那些事儿Objective-C浅拷贝与深拷贝的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章