深度拷贝和潜拷贝



 浅 复 制:在复制操作时,对于被复制的对象的每一层复制都是指针复制。
   深 复 制:在复制操作时,对于被复制的对象至少有一层复制是对象复制。
   完全复制:在复制操作时,对于被复制的对象的每一层复制都是对象复制。

        注:1、在复制操作时,对于对象有n层是对象复制,我们可称作n级深复制,此处n应大于等于1。
              2、对于完全复制如何实现(目前通用的办法是:迭代法和归档),这里后续是否添加视情况而定,
              暂时不做讲解。
          3、指针复制俗称指针拷贝,对象复制也俗称内容拷贝。

retain:始终是浅复制。引用计数每次加一。返回对象是否可变与被复制的对象保持一致。

copy:对于可变对象为深复制,引用计数不改变;
         对于不可变对象是浅复制,
         引用计数每次加一。始终返回一个不可变对象。

mutableCopy:始终是深复制,引用计数不改变。始终返回一个可变对象。

不可变对象:值发生改变,其内存首地址随之改变。
   可变对象:无论值是否改变,其内存首地址都不随之改变。
   引用计数:为了让使用者清楚的知道,该对象有多少个拥有者(即有多少个指针指向同一内存地址)。

亲爱的读者朋友,下面是我用于验证的详细代码。对于验证还能得出什么结论,我希望朋友们能自己多多发掘一下。这里只做以上几点总结。对于本文有任何疑问请与我联系,欢迎指出本文不足的地方,谢谢!
#import<Foundation/Foundation.h>

int main (int argc, const char * argv[])
{

    @autoreleasepool {

    //第一种:非容器类不可变对象

        NSString *str1=@"one day";
        
          printf("n初始化赋值引用计数为::::%lu",str1.retainCount);
        NSString *strCopy1=[str1 retain];
          printf("n继续retain引用计数为:::%lu",str1.retainCount);
        NSString *strCopy2=[str1 copy];
          printf("n继续copy后引用计数为::::%lu",str1.retainCount);
        NSString *strCopy3=[str1 mutableCopy];
                printf("n继续mutableCopy后为:::%lun",str1.retainCount);
        
        printf("n非容器类不可变对象n原始地址::::::::::%p",str1);
        printf("nretain复制::::::::%p",strCopy1);
        printf("ncopy复制::::::::::%p",strCopy2);
        printf("nmutableCopy复制:::%p",strCopy3);

    //这里说明该类型不存在引用计数的概念

  // 初始化赋值引用计数为:18446744073709551615
  // 继续retain引用计数为:18446744073709551615
  // 继续copy后引用计数为:18446744073709551615
  // 继续mutableCopy后为:18446744073709551615
   
   //非容器类不可变对象
   //原始地址::::::::::0x1000033d0
   //retain复制::::::::0x1000033d0//浅复制
   //copy复制::::::::::0x1000033d0//浅复制
   //mutableCopy复制:::0x10010c420//深复制
 

      printf("n");
 //第二种:容器类不可变数组

        NSArray *array1= [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",@"d",nil];
        
          printf("n初始化赋值引用计数为::::::::::::%lu",array1.retainCount);
        NSArray *arrayCopy1 = [array1 retain];
          printf("n继续retain后引用计数为:::::::::%lu",array1.retainCount);
        NSArray *arrayCopy2 = [array1 copy];
          printf("n继续copy后引用计数为:::::::::::%lu",array1.retainCount);
        NSArray *arrayCopy3 = [array1 mutableCopy];
          printf("n继续mutableCopy后引用计数为::::%lun",array1.retainCount);
        
    printf("n容器类不可变数组n原始地址::::::::::%ptt%p",array1,[array1 objectAtIndex:1]);
        printf("nretain复制::::::::%pt%p",arrayCopy1,[arrayCopy1 objectAtIndex:1]);
        printf("ncopy复制::::::::::%pt%p",arrayCopy2,[arrayCopy2 objectAtIndex:1]);
        printf("nmutableCopy复制:::%pt%p",arrayCopy3,[arrayCopy3 objectAtIndex:1]);
        
  
    //初始化赋值引用计数为::::::::::::1
    //继续retain后引用计数为:::::::::2
    //继续copy后引用计数为:::::::::::3
    //继续mutableCopy后引用计数为::::3

    //容器类不可变数组
    //原始地址::::::::::0x10010c6b0 0x100003410
    //retain复制::::::::0x10010c6b0 0x100003410//浅复制
    //copy复制::::::::::0x10010c6b0 0x100003410//浅复制
    //mutableCopy复制:::0x10010c760 0x100003410//深复制

   
        printf("n");
 //第三种:非容器类可变对象

        NSMutableString *str2=[NSMutableString stringWithString:@"two day"];
        
          printf("n初始化赋值引用计数为::::::::::::%lu",str2.retainCount);
        NSMutableString *strCpy1=[str2 retain];
          printf("n继续retain后引用计数为:::::::::%lu",str2.retainCount);
        NSMutableString *strCpy2=[str2 copy];
          printf("n继续copy后引用计数为:::::::::::%lu",str2.retainCount);
        NSMutableString *strCpy3=[str2 mutableCopy];
                printf("n继续mutableCopy后引用计数为::::%lun",str2.retainCount);
        
        printf("n非容器类可变对象n原始地址::::::::::%p",str2);
        printf("nretin复制::::::::%p",strCpy1);
        printf("ncopy复制::::::::::%p",strCpy2);
        printf("nmutableCopy复制:::%p",strCpy3);
       
 

         //初始化赋值引用计数为::::::::::::1
         //继续retain后引用计数为:::::::::2
         //继续copy后引用计数为:::::::::::2
         //继续mutableCopy后引用计数为::::2

         //非容器类可变对象
         //原始地址::::::::::0x10010c560
         //retain复制::::::::0x10010c560//浅复制
         //copy复制::::::::::0x100102720//深复制
       //mutableCopy复制:::0x10010c880//深复制
        
        printf("n");
 //第四种:容器类可变数组

  NSMutableArray *array2   = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"aa",@"bb",@"cc",@"dd",nil];
        
         printf("n初始化赋值引用计数为::::::::::%lu",array2.retainCount);
       NSMutableArray *arrayCpy1 = [array2 retain];
         printf("n继续retain后引用计数为:::::::%lu",array2.retainCount);
       NSMutableArray *arrayCpy2=[array2 copy];
         printf("n继续copy后引用计数为:::::::::%lu",array2.retainCount);
       NSMutableArray *arrayCpy3 = [array2 mutableCopy];
         printf("n继续mutableCopy后引用计数为::%lun",array2.retainCount);
        
       printf("n容器类可变数组n原始地址:::::::::::%pt%p",array2,[array2 objectAtIndex:1]);
       printf("nretain复制:::::::::%pt%p",arrayCpy1,[arrayCpy1 objectAtIndex:1]);
       printf("ncopy复制:::::::::::%pt%p",arrayCpy2,[arrayCpy2 objectAtIndex:1]);
       printf("nnmutableCopy复制:::%pt%p",arrayCpy3,[arrayCpy3 objectAtIndex:1]);
       
       
         //初始化赋值引用计数为::::::::::1
         //继续retain后引用计数为:::::::2
         //继续copy后引用计数为:::::::::2
         //继续mutableCopy后引用计数为::2

         //容器类可变数组
         //原始地址:::::::::::0x10010e6c0 0x1000034b0
         //retain复制:::::::::0x10010e6c0 0x1000034b0//浅复制
         //copy复制:::::::::::0x10010e790 0x1000034b0//深复制
         //nmutableCopy复制:::0x10010e7c0 0x1000034b0//深复制
        
        

    }
    return 0;
}

如果容器类想实现完全深度用NSCoding协议实现
    NSArray *arr = [NSArray arrayWithObjects:people, nil];
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:arr];
    NSArray *arr1 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
ios 深浅拷贝学习

首先我们需要有这样的一个前提:
 
[array addObject:obj];
这样obj的引用计数会增加1,如果使用remove则obj的引用计数会减一。
ios对集合的内存处理就是这样的。
那么,假设obj只被array拥有:
id temp = [array objectAtIndex:0];
[array removeObjectAtIndex:0];
如果你再要使用temp就会出错,因为这个时候obj已经被释放了。
(提醒一下,如果用NSString做测试,要注意@“abc”是常量 :-)  )
由于在程序中经常会遇到集合类的传值,所以,简单的retain未必够用,需要对集合内容的拷贝,也就是深拷贝。
 
下面我们就来探讨一下。
Ios提供了copy和mutablecopy方法,顾名思义,copy就是复制了一个imutable的对象,而mutablecopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。
1.     系统的非容器类对象
这里指的是NSString,NSNumber等等一类的对象。
    NSString *string = @"origion";
    NSString *stringCopy = [string copy];
    NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
    [stringMCopy appendString:@"!!"];
查看内存可以发现,string和stringCopy指向的是同一块内存区域(又叫apple弱引用weak reference),此时stringCopy的引用计数和string的一样都为2。而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制,系统为其分配了新内存,但指针所指向的字符串还是和string所指的一样。
再看下面的例子:
    NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
    NSString *stringCopy = [string copy];
    NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
    NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
    [mStringCopy appendString:@"mm"];//error
    [string appendString:@" origion!"];
    [stringMCopy appendString:@"!!"];
以上四个NSString对象所分配的内存都是不一样的。但是对于mStringCopy其实是个imutable对象,所以上述会报错。

对于系统的非容器类对象,我们可以认为,如果对一不可变对象复制,copy是指针复制(浅拷贝)和mutableCopy就是对象复制(深拷贝)。如果是对可变对象复制,都是深拷贝,但是copy返回的对象是不可变的。


//容器类的完全copy
    /*
     容器类copy的话,只拷贝第一层,里面元素不进行拷贝。
     容器类:NSArray,NSDictionary想要实现完全copy
        需要用序列化和反序列化去实现,
        如果里面有自定义的对象,那么需要对象实现NSCoding协议
     */
    NSMutableString *newString = [NSMutableString stringWithFormat:@"1233"];
    
    NSMutableArray *newMutable =[NSMutableArray arrayWithObjects:newString, nil];
    NSMutableArray *newMutable1 = [newMutable mutableCopy];
    
   //序列化和反序列化去实现
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:newMutable];
    NSArray *newMutable2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data];
    
    
    [newString appendString:@"456"];
    
    NSLog(@"%p %p %p\n %@ %@ %@",newMutable,newMutable1,newMutable2,newMutable,newMutable1,newMutable2);
    /*输出结果为: 0x8cc1830 0x8cc1850 0x8cc2830
     (
        1233456
     )
     (
        1233456
     )
     (
        1233
     )




2.     系统的容器类对象
指NSArray,NSDictionary等。对于容器类本身,上面讨论的结论也是适用的,需要探讨的是复制后容器内对象的变化。
    //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,mArrayCopy1还可以改变数组内的元素:删除或添加。但是注意的是,容器内的元素内容都是指针复制。
下面用另一个例子来测试一下。
    NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
  
    NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
    NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
    NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
  
    //mArrayCopy2,mArrayMCopy1和mArray1指向的都是不一样的对象,但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针
    //一下做测试
    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
    NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];
    NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];//对于array 嵌套array的情况 只能深层复制第一层
    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,但是apple的官方文档将其列为deep copy了,并添加了copy和mutablity的关系说明,故在此做一说明(这边还有点疑惑,有了解的赐教啊)。
或者我们自己实现深拷贝的方法(略)。
3.     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->age = age;
 
         return copy;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
         MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
         copy->name = [self.name mutableCopy];
         copy->age = age;
         return copy;
}
@end

 

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