IOS深浅拷贝的深入分析

Apple官方文档如下：https://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html

最近用Core Data做数据管理，Fetch到NSArray类型的结果数组，为了能够进行增、删、改，我把它MutableCopy到一个NSMutableArray数组中。增加、删除用manageModelsContext中的接口操作即可，修改则把NSArray结果中需要修改的实例取出来进行更改，然后用manageModelsContext保存即可完成修改到sqlite文件。

可是问题是我发现用MutableCopy得到的数组中取出的元素直接修改后保存，也能完成修改操作。于是就产生了这样的一个疑问：MutableCopy是浅拷贝？？再下来我就发现copy相关的东西我还完全没有搞清楚。

 

首先关于copy和mutableCopy的行为：不管是NSString这种元素类、还是NSArray这样的容器类、还是Mutable和非Mutable类，copy和mutableCopy调用后表现的行为到底是什么样完成取决于类本身NSCopying和NSMutableCopying协议是如何实现的。

想要正常调用copy和mutableCopy两个函数，那么类就一定要实现对应的协议。

1.      元素数据的copy和mutableCopy。

常用的NSString类，示例代码如下：

NSString* string = @”a”;
NSString* stringCopy = [string copy];// stringCopy与string地址相同，retainCount+ 1
NSMutableString* stringMCopy = [string mutablecopy];// stringMCopy与string地址不同
 
NSMutableString* stringM1 = [stringMCopy copy];//地址与stringMCopy不同，且为不可修改
NSMutableString* stringM2 = [stringMCopy mutablecopy];//地址与stringMCopy不同，可修改 

可以基本推出NSString和NSMutableString中两个协议的实现

 

NSString：
- (id)copywithZone:(NSZone*)zone
{
  return self;
}
 
- (id)mutableCopywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSMutableString* copy =[[NSMutableString alloc] initxxxxxx];
  ....
  return copy;
}
NSMutableString:
- (id)copywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSString* copy = [[NSStringalloc] initxxxxxx];
  ....
  return copy;//所以不可修改
}
 
- (id)mutableCopywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSMutableString* copy =[[NSMutableString alloc] initxxxxxx];
  ....
  return copy;
}

2.      容器类的copy和mutableCopy。

常用类NSArray和NSMutableArray，看如下示例代码：

Class1* obj1= ....;//正常初始化
NSArray* array = [[NSArray alloc] initWithObjects:obj1, nil];
NSArray* arrayCopy = [array copy];//地址不变，retaincount+1
NSMutableArray* arrayMCopy = [array mutableCopy];//地址改变，但是数组中成员指针和obj1相同，浅拷贝

NSMutableArray* arrayM1 = [arrayMCopy Copy];//地址改变，但是数组中成员指针和obj1相同，浅拷贝。arrayM1为NSArray不可修改
NSMutableArray* arrayM2 = [arrayMCopy mutableCopy];//地址改变，但是数组中成员指针和obj1相同，浅拷贝

//推断

NSArray：
- (id)copywithZone:(NSZone*)zone
{
  //伪码
  return [self retain];
}

- (id)mutableCopywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSMutableArray* copy = [[NSMutableString alloc] initxxxxxx];
  for (id element in self) {
    [copy addObject:element];//element retian count + 1
    ....
  }
  return copy;
}

NSMutableArray:
- (id)copywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSArray* copy = [[NSArray alloc] initXXX];
  /*把每个element加入到copy数组，retainCount+1*/
  ....
  return copy;
}

- (id)mutableCopywithZone:(NSZone*)zone
{
  NSMutableArray* copy = [[NSMutableString alloc] initxxxxxx];
  for (id element in self) {
    [copy addObject:element];//element retian count + 1
    ....
  }
  return copy;
}

3.      深拷贝

上面提到的官方文档中介绍两种实现深拷贝的方法：

a.      用Array的initWithArray:  copyItems函数，如下：

NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: someArraycopyItems: YES];

调用后，会对原NSArray中的每个元素调用其copy函数，并把返回的id加入到新的数组中。所以这是依赖于Obj对象类实现的深拷贝，如果- (id)copywithZone:(NSZone*)zone是重新分配一块内存赋值后返回，那么就是真正的深拷贝。如果直接返回自身，那么它只是浅拷贝。

b.      用archiver方式：

NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiverunarchiveObjectWithData: [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:oldArray]];

这是真正意义上的深拷贝，不依赖于实际类Copying协议的实现。

 

4. 用Category实现自定义的深拷贝deepmutableCopy，如：

- (NSMutableArray *)mutableDeepCopy
{
    NSMutableArray *ret = [[NSMutableArrayalloc] initWithCapacity:[self count]];
    for (id value in self)
    {
        id oneCopy = nil;
        if ([value respondsToSelector:@selector(mutableDeepCopy)])
            oneCopy = [value mutableDeepCopy];
        else if ([value respondsToSelector:@selector(mutableCopy)])
            oneCopy = [value mutableCopy];
        if (oneCopy == nil)
            oneCopy = [value copy];
        [ret addObject: oneCopy];
    }
    return ret;
}