iOS 复制知识点总结

1、系统对象的复制

不管是集合类对象，还是非集合类对象，接收到copy和mutableCopy消息时，都遵循以下准则：

• copy返回immutable对象；所以，如果对copy返回值使用mutable对象接口就会crash；
• mutableCopy返回mutable对象；

下图详细阐述了NSString、NSMutableString、NSArray、NSMutableArray、NSDictionary、NSMutableDictionary分别调用copy与mutableCopy方法后的结果：

1.1 非集合类对象的copy与mutableCopy

系统非集合类对象指的是NSString，NSNumber之类的对象。下面看一下非集合类NSString对象拷贝的例子：

copy

NSString *string = @“origin”;

NSString *stringCopy = [string copy];

NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

 

NSLog(@“%p”, string);

NSLog(@“%p”, stringCopy);

NSLog(@“%p”, stringMCopy);

2016–03–10 17:32:04.479 Homework[21715:2353641] 0x1000d0ea0

2016–03–10 17:32:04.481 Homework[21715:2353641] 0x1000d0ea0

2016–03–10 17:32:04.481 Homework[21715:2353641] 0x17006fe40

通过查看内存，可以看到stringCopy和string的地址是一样，进行了指针拷贝；而stringMCopy的地址和string不一样，进行了内容拷贝。

mutableCopy

NSMutableString *string      = [NSMutableString stringWithString: @“origin”];

//copy

NSString *stringCopy         = [string copy];

NSMutableString *mStringCopy = [string copy];

NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

 

NSLog(@“%p”, string);

NSLog(@“%p”, stringCopy);

NSLog(@“%p”, mStringCopy);

NSLog(@“%p”, stringMCopy);

2016–03–10 17:34:11.486 Homework[21728:2354359] 0x17426f800

2016–03–10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x174230600

2016–03–10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x1742306e0

2016–03–10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x174267240

//change value

[mStringCopy appendString:@“mm”]; //crash

[string appendString:@” origion!”];

[stringMCopy appendString:@“!!”];

crash的原因就是copy返回的对象是immutable对象。

1.2 集合类对象的copy与mutableCopy

集合类对象是指NSArray、NSDictionary、NSSet之类的对象。下面看一下集合类NSArray对象使用copy和mutableCopy的一个例子：

copy

NSArray *array = @[@[@“a”, @“b”], @[@“c”, @“d”]];

NSArray *copyArray = [array copy];

NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

 

NSLog(@“%p”, array);

NSLog(@“%p”, copyArray);

NSLog(@“%p”, mCopyArray);

2016–03–10 17:53:40.113 Homework[21775:2358227] 0x17403f040

2016–03–10 17:53:40.114 Homework[21775:2358227] 0x17403f040

2016–03–10 17:53:40.114 Homework[21775:2358227] 0x174247e60

可以看到copyArray和array的地址是一样的，而mCopyArray和array的地址是不同的。说明copy操作进行了指针拷贝，mutableCopy进行了内容拷贝。但需要强调的是：此处的内容拷贝，仅仅是拷贝array这个对象，array集合内部的元素仍然是指针拷贝。这和上面的非集合immutable对象的拷贝还是挺相似的，那么mutable对象的拷贝会不会类似呢？我们继续往下，

mutableCopy

NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@“a”],@“b”,@“c”,nil];

NSArray *copyArray = [array copy];

NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

 

NSLog(@“%p”, array);

NSLog(@“%p”, copyArray);

NSLog(@“%p”, mCopyArray);

2016–03–10 17:54:39.114 Homework[21782:2358605] 0x170058e40

2016–03–10 17:54:39.115 Homework[21782:2358605] 0x170058ed0

2016–03–10 17:54:39.115 Homework[21782:2358605] 0x170058ea0

查看内存，如我们所料，copyArray、mCopyArray和array的内存地址都不一样，说明copyArray、mCopyArray都对array进行了内容拷贝。

2、自定义对象的复制

使用copy和mutableCopy复制对象的副本使用起来确实方便，那么我们自定义的类是否可调用copy与mutableCopy方法来复制副本呢？我们先定义一个Person类，代码如下:

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

 

@end

然后尝试调用Person的copy方法来复制一个副本:

Person *person1 = [[Person alloc] init];//创建一个Person对象

person1.age = 20;

person1.name = @“张三”;

Person *person2 = [person1 copy];//复制副本

运行程序，将会发生崩溃，并输出以下错误信息:

[Person copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x608000030920

上面的提示：Person找不到copyWithZone:方法。我们将复制副本的代码换成如下:

Person *person2 = [person1 mutableCopy];//复制副本

再次运行程序，程序同样崩溃了，并输出去以下错误信息:

[Person mutableCopyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x600000221120

上面的提示：Person找不到mutableCopyWithZone:方法。

大家可能会觉得疑惑，程序只是调用了copy和mutableCopy方法，为什么会提示找不到copyWithZone:与mutableCopyWithZone:方法呢？其实当程序调用对象的copy方法来复制自身时，底层需要调用copyWithZone:方法来完成实际的复制工作，copy返回实际上就是copyWithZone:方法的返回值；mutableCopy与mutableCopyWithZone:方法也是同样的道理。

那么怎么做才能让自定义的对象进行copy与mutableCopy呢？需要做以下事情:

1.让类实现NSCopying/NSMutableCopying协议。

2.让类实现copyWithZone:/mutableCopyWithZone:方法

所以让我们的Person类能够复制自身，我们需要让Person实现NSCopying协议；然后实现copyWithZone:方法:

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, assign) NSInteger age;

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

 

@end

#import “Person.h”

 

@implementation Person

– (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {

    Person *person = [[[self class] allocWithZone:zone] init];

    person.age = self.age;

    person.name = self.name;

    return person;

}

 

@end

运行之后发现我们实现了对象的复制:

同时需要注意的是如果对象中有其他指针类型的实例变量，且只是简单的赋值操作:person.obj2 = self.obj2，其中obj2是另一个自定义类，如果我们修改obj2中的属性，我们会发现复制后的person对象中obj2对象中的属性值也变了，因为对于这个对象并没有进行copy操作，这样的复制操作不是完全的复制，如果要实现完全的复制，需要将obj2对应的类也要实现copy,然后这样赋值:person.obj2 = [self.obj2 copy]。如果对象很多或者层级很多，实现起来还是很麻烦的。如果需要实现完全复制同样还有另有一种方法，那就是归档:

Person *person2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiverarchivedDataWithRootObject:person1]];

这样我们就实现了自定义对象的复制，需要指出的是如果重写copyWithZone:方法时，其父类已经实现NSCopying协议，并重写过了copyWithZone:方法，那么子类重写copyWithZone:方法应先调用父类的copy方法复制从父类继承得到的成员变量，然后对子类中定义的成员变量进行赋值:

– (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {

        id obj = [super copyWithZone:zone];

        //对子类定义的成员变量赋值

        …

        return obj;

}

关于mutableCopy的实现与copy的实现类似，只是实现的是NSMutableCopying协议与mutableCopyWithZone:方法。对于自定义的对象，在我看来并没有什么可变不可变的概念，因此实现mutableCopy其实是没有什么意义的，在此就不详细介绍了。

3、定义属性的copy指示符

如下段代码，我们在定义属性的时候使用了copy指示符:

#import

@interface Person : NSObject

@property (nonatomic, copy) NSMutableString *name;

@end

使用如下代码来进行测试:

Person *person1 = [[Person alloc] init];//创建一个Person对象

person1.name = [NSMutableString stringWithString:@“苏小妖”];

[person1.name appendString:@“123”];

运行程序会崩溃，并且提示以下信息:

*** Terminating app due to uncaught exception ‘NSInvalidArgumentException’, reason: ‘Attempt to mutate immutable object with appendString:’

这段错误提示不允许修改person的name属性，这是因为程序定义name属性时使用了copy指示符，该指示符置顶调用setName:方法时(通过点语法赋值时，实际上是调用对应的setter方法)，程序实际上会使用参数的副本对name实际变量复制。也就是说，setName:方法的代码如下:

– (void)setName:(NSMutableString *)name {

    _name = [name copy];

}

copy方法默认是复制该对象的不可变副本，虽然程序传入的NSMutableString，但程序调用该参数的copy方法得到的是不可变副本。因此，程序赋给Person对象的name实例变量的值依然是不可变字符串。

注意:定义合成getter、setter方法时并没有提供mutableCopy指示符。因此即使定义实例变量时使用了可变类型，但只要使用copy指示符，实例变量实际得到的值总是不可变对象。

参考文章：

• iOS之对象复制

  www.jianshu.com/p/ac07c26f467d

• iOS的深复制与浅复制

  ibloodline.com/articles/2016/03/10/memory3-copy.html