iOS学习之copy属性分析

小结第一篇，来总结一下iOS开发中有关copy的知识点。

iOS中，深拷贝和浅拷贝有什么不同？

浅拷贝

所谓的浅拷贝，就是指只是将对象内存地址多了一个引用，也就是说，拷贝结束之后，两个对象的值不仅相同，而且对象所指的内存地址都是一样的。

深拷贝

所谓深拷贝，就是指拷贝一个对象的具体内容，拷贝结束之后，两个对象的值虽然是相同的，但是指向的内存地址是不同的。两个对象之间也互不影响，互不干扰。

非集合类对象的copy和mutableCopy

我们对一个NSString属性进行copy和mutableCopy。

NSString *string = @"abc";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
NSLog(@"string: %p, %p", string, &string);
NSLog(@"stringCopy: %p, %p", stringCopy, &stringCopy);
NSLog(@"stringMCopy: %p, %p", stringMCopy, &stringMCopy);

运行之后，可以发现：

string: 0x1022fe078, 0x7fff5d901a48
stringCopy: 0x1022fe078, 0x7fff5d901a40
stringMCopy: 0x608000260240, 0x7fff5d901a38

可以看出，对NSString进行copy操作，其新对象的内存地址并没有发生变化，改变的只仅仅是指针的地址，但是进行mutableCopy操作，其内存地址已经发生了变化，并且指针地址发生变化。我们将内存地址发生了变化的copy操作，称之为深拷贝，反之，内存地址没有发生了变化，称之为浅拷贝。

接下来，我们对NSMutableString进行copy和mutableCopy.

NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
 
NSLog(@"string: %p, %p", string, &string);
NSLog(@"stringCopy: %p, %p", stringCopy, &stringCopy);
NSLog(@"stringMCopy: %p, %p", stringMCopy, &stringMCopy);

运行之后，我们可以发现：

string: 0x608000264680, 0x7fff5526aa48
stringCopy: 0xa000000006362613, 0x7fff5526aa40
stringMCopy: 0x608000264940, 0x7fff5526aa38

对NSMutableString进行copy操作，其内存地址和指针地址都发生了变化，所以操作是深拷贝，和上面有所不同；进行mutableCopy操作，其内存地址和指针地址也都发生了变化，所以也是深拷贝。

以上，我们可以得出，在非集合类对象中，对不可变对象进行copy操作，只仅仅是指针复制，进行mutableCopy操作，是内容复制。

对可变对象进行copy和mutableCopy操作，都是内容复制。

集合类对象的copy和mutableCopy

我们以NSArray为例，对其进行copy和mutableCopy操作。

NSString *element_01 = @"abc";
NSString *element_02 = @"def";
NSString *element_03 = @"ghi";
NSArray *array = @[element_01, element_02, element_03];
NSArray *arrayCopy = [array copy];
NSMutableArray *arrayMCopy = [array mutableCopy];

NSLog(@"array: %p, %p; array.firstObject: %p", array, &array, array.firstObject);
NSLog(@"arrayCopy: %p, %p; arrayCopy.firstObject: %p", arrayCopy, &arrayCopy, arrayCopy.firstObject);
NSLog(@"arrayMCopy: %p, %p; arrayMCopy.firstObject: %p", arrayMCopy, &arrayMCopy, arrayMCopy.firstObject);

运行之后，结果如下：

array: 0x600000245910, 0x7fff51367a10; array.firstObject: 0x10e898088
arrayCopy: 0x600000245910, 0x7fff51367a08; arrayCopy.firstObject: 0x10e898088
arrayMCopy: 0x600000245670, 0x7fff51367a00; arrayMCopy.firstObject: 0x10e898088

可以发现，规律和非集合类的很像，对NSArray进行copy操作的时候，数组的内存地址没有发生变化，但是进行mutableCopy操作时，其内存地址发生了变化，结论跟非集合类的差不多。

但是，这里的深拷贝和非集合类的深拷贝还是不太一样的，上面我们打印出了数组的第一个元素的内存地址，可以发现，进行mutableCopy操作时，虽然数组内存地址发生了变化，但是数组元素的内存地址并没有发生变化。

这个属于一个特例，我们称它为单层深复制。并不是理论上的完全深复制。

接下来，我们以NSMutableArray为例，进行copy和mutableCopy操作。

NSString *element_01 = @"abc";
NSString *element_02 = @"def";
NSString *element_03 = @"ghi";
NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithArray:@[element_01, element_02, element_03]];
 
NSArray *arrayCopy = [array copy];
NSMutableArray *arrayMCopy = [array mutableCopy];
 
NSLog(@"array: %p, %p; array.firstObject: %p", array, &array, array.firstObject);
NSLog(@"arrayCopy: %p, %p; arrayCopy.firstObject: %p", arrayCopy, &arrayCopy, arrayCopy.firstObject);
NSLog(@"arrayMCopy: %p, %p; arrayMCopy.firstObject: %p", arrayMCopy, &arrayMCopy, arrayMCopy.firstObject);

运行之后，结果如下：

array: 0x6000000460c0, 0x7fff516d3a10; array.firstObject: 0x10e52c088
arrayCopy: 0x600000046420, 0x7fff516d3a08; arrayCopy.firstObject: 0x10e52c088
arrayMCopy: 0x600000046000, 0x7fff516d3a00; arrayMCopy.firstObject: 0x10e52c088

可以看出，对NSMutableArray进行copy和mutableCopy操作，其内存地址都发生了变化，但是，对于数组中的元素，不管是进行的哪种操作，内存地址始终都没有发生变化，所以属于单层深拷贝。

所以，我们可以得出，对于不可变的集合类对象进行copy操作，只是改变了指针，其内存地址并没有发生变化；进行mutableCopy操作，内存地址发生了变化，但是其中的元素内存地址并没有发生变化。

对于可变集合类对象，不管是进行copy操作还是mutableCopy操作，其内存地址都发生了变化，但是其中的元素内存地址都没有发生变化，属于单层深拷贝。

为什么我们声明NSString, NSArray或者NSDictionary的时候，经常使用copy关键字，使用strong有什么区别？

这种场景，在定义model时出现最多，首先我们先来看看用copy和strong有什么区别？

/********************* test.h **********************/
@interface test()
 
@property (nonatomic, strong) NSString *strStrong;
 
@property (nonatomic, copy) NSString *strCopy;
 
@end
 
/********************* test.m **********************/
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];
self.strStrong = string;
self.strCopy = string;
NSLog(@"旧strStrong: %@", self.strStrong);
NSLog(@"旧strCopy: %@", self.strCopy);
 
[string appendFormat:@"def"];
NSLog(@"新strStrong: %@", self.strStrong);
NSLog(@"新strCopy: %@", self.strCopy);

运行之后，可以发现：

旧strStrong: abc
旧strCopy: abc
新strStrong: abcdef
新strCopy: abc

可以发现，当将一个可变对象分别赋值给两个使用不同修饰词的属性后，改变可变对象的内容，使用strong修饰的会跟随着改变，但使用copy修饰的没有改变内容。

知道了strong和copy修饰的区别之后，我们来看为什么要用copy？因为属性需要有封装性，当赋值之后，如果改变其值，会打破本有的封装，所以，在日常大部分开发工作中，我们需要使用copy来修饰NSString等。

那么，是不是NSMutableString等这些可变对象是不是也需要copy来修饰呢？答案是千万不要这么干，我们可以测试一下：

/********************* test.h **********************/
@interface test()
 
@property (nonatomic, copy) NSMutableString *strCopy;
 
@end
 
/********************* test.m **********************/
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];
self.strCopy = string;
[self.strCopy appendString:@"def"];

运行上面代码，就会发现，在运行到最后一句的时候会崩溃，因为copy是复制出一个不可变的对象，在不可变对象上运行可变对象的方法，就会找不到执行方法，报下面的错误：

reason: '-[NSTaggedPointerString appendString:]: unrecognized selector sent to instance 0xa000000006362613'

自定义对象实现copy

有时候，我们需要实现自定义的对象进行copy操作，如下所示：

/********************* CopyModel.h **********************/
@interface CopyModel : NSObject
 
@property (nonatomic, copy) NSString *title;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
 
@end
 
/********************* ViewController.m **********************/
CopyModel *model = [[CopyModel alloc] init];
model.title = @"title";
model.name = @"name";
 
CopyModel *modelCopy = [model copy];

但是，一运行我们发现直接崩溃了，报了一下错误：

reason: '-[CopyModel copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x608000221c60'

可以看出，自定义对象实现copy操作，需要重写copyWithZone方法，我们修改下代码，如下:

/********************* CopyModel.h **********************/
@interface CopyModel : NSObject
 
@property (nonatomic, copy) NSString *title;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
 
@end
 
/********************* CopyModel.m **********************/
@implementation CopyModel
 
- (instancetype)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    CopyModel *copyModel = [[CopyModel allocWithZone:zone] init];
    copyModel.title = self.title;
    copyModel.name = self.name;
    return copyModel;
}
 
@end
 
/********************* ViewController.m **********************/
CopyModel *model = [[CopyModel alloc] init];
model.title = @"title";
model.name = @"name";
 
CopyModel *modelCopy = [model copy];
NSLog(@"model: %p, %p", model, &model);
NSLog(@"modelCopy: %p, %p", modelCopy, &modelCopy);

执行之后，可以发现并没有报错，并且copy也成功了。控制台打印如下：

model: 0x608000037660, 0x7fff5bd62a48
modelCopy: 0x60800003afa0, 0x7fff5bd62a40

说明我们自定义对象copy成功了!

总结

这是当前遇到的有关copy问题的总结，应该还算挺全的，希望能帮助到需要的同学！