浅析ObjectiveC 深浅拷贝学习

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：

// 非容器类对象     
   NSString *str = @"origin string";  
   NSString *strCopy = [str copy];  
   NSMutableString *mstrCopy = [str mutableCopy];  
   [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：

   NSMutableString *mstr = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];  
   NSString *strCopy = [mstr copy];  
   NSMutableString *mstrCopy = [mstr copy];  
   NSMutableString *mstrMCopy = [mstr mutableCopy];  
   //[mstrCopy appendString:@"1111"];  //error  
   [mstr appendString:@"222"];  
   [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

/* copy返回不可变对象，mutablecopy返回可变对象 */   
 
      
    NSArray *array1     = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];  
    NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];  
    //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  
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);  
    NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);  
      
    NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];  
    //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  
    [mArrayCopy1 addObject:@"de"];  
    [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

    NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];  
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
    NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];  
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
    // mArray1和mArrayCopy2指向同一对象，retain值+1。  
      
    NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];  
    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  
 
    NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];   
 
    //testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString  
    [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：

NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];  
   NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];  
   NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:  
   [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

#import <foundation /Foundation.h> 
@interface NSDictionary(MutableDeepCopy)  
- (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy;  
@end  
</foundation> 
NSDictionaryMutableDeepCopy.m  
#import "NSDictionaryMutableDeepCopy.h"  
@implementation NSDictionary(MutableDeepCopy)  
- (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy {  
    NSMutableDictionary *ret = [[NSMutableDictionary alloc]  
                                initWithCapacity:[self count]];  
    NSArray *keys = [self allKeys];  
    for (id key in keys) {  
        id oneValue = [self valueForKey:key];  
        id oneCopy = nil;          
        if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableDeepCopy)]) {  
            oneCopy = [oneValue mutableDeepCopy];  
        }  
        else if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableCopy)]) {  
            oneCopy = [oneValue mutableCopy];  
        }  
        if (oneCopy == nil) {  
            oneCopy = [oneValue copy];  
        }  
        [ret setValue:oneCopy forKey:key];  
    }  
    return ret;  
}  
@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：

@interface MyObj : NSObject<nscopying ,NSMutableCopying> 
{  
         NSMutableString *name;  
         NSString *imutableStr;  
         int age;  
}  
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;  
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;  
@property (nonatomic) int age;  
   
@end  
 
@implementation MyObj  
@synthesize name;  
@synthesize age;  
@synthesize imutableStr;  
- (id)init  
{  
         if (self = [super init])  
         {  
                   self.name = [[NSMutableString alloc]init];  
                   self.imutableStr = [[NSString alloc]init];  
                   age = -1;  
         }  
         return self;  
}  
- (void)dealloc  
{  
         [name release];  
         [imutableStr release];  
         [super dealloc];  
}  
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone  
{  
         MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];  
         copy->name = [name copy];  
         copy->imutableStr = [imutableStr copy];  
//       copy->name = [name copyWithZone:zone];;  
//       copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//  
         copy->ageage = age;  
   
         return copy;  
}  
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone  
{  
         MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);  
         copy->name = [self.name mutableCopy];  
         copy->ageage = age;  
         return copy;  
}  
@end  

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）