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浅析Objective-C的copy

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一直对NSObject的copy方法似懂非懂，今天工作做完了，整理一下

深复制和浅复制是什么在这里就不赘述

今天主要分三种类型对copy进行探讨：系统非容器类对象、系统容器类对象和自定义对象

NSString *str1 = @"123";
NSString *str2 = [str1 copy];
NSString *str3 = [str1 mutableCopy];
NSMutableString *str4 = [str1 copy];
NSMutableString *str5 = [str1 mutableCopy];
//    [str3 appendString:@"456"];   //编译出错
//    [str4 appendString:@"456"];   //运行出错

如上代码，打印结果如下图

结论：

1.对比所有string的地址，发现copy返回的是浅复制（只复制了指针），mutableCopy返回的是深复制（重新分配了内存）

2.str3在编译时为NSString，运行时为NSMutableString类型，从图中str3的类型为__NSCFString可证明，所以修改操作在编译的时候就会报错

3.str4在编译时为NSMutableString，运行时为NSString类型，从图中str4的类型为__NSCFConstantString可证明。所以对str4进行append等修改，编译可通过，但运行时会直接crash

系统容器类对象（NSArray,NSDictionary等）

NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"1"], @"2", nil];
NSArray *array2 = [array1 copy];
NSArray *array3 = [array1 mutableCopy];
NSMutableArray *array4 = [array1 copy];
NSMutableArray *array5 = [array1 mutableCopy];

结论：

array1-array5的原理同NSString部分，但是注意mutableCopy返回的深复制，是对容器的深复制，容器里的元素仍然是浅复制

疑问：那如何对容器内的元素也进行深复制呢？

第一种方法：使用initWithArray:copyItems:方法

NSArray *array1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"1"], @"2", nil];
NSArray *array6 = [[NSArray alloc] initWithArray:array1 copyItems:YES];

此时array6的第一个元素是array1的第一个元素的深复制，但是第二个元素则是浅复制。

莫非用官方的api也会出错？其实不是的，因为对于不可变对象，对其进行浅复制就足够，因为你改变不了其值！

所以initWithArray:copyItems:可以实现一种不够彻底的深复制

疑问：如果真的需要对容器中的不可变对象进行深复制，那怎么办？

第二种方法：使用NSKeyedUnarchiver

NSArray *array7 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:array1]];

NSKeyedUnarchiver是真正意义上的深复制

自定义对象

以上，NSString和NSArray都是默认实现了NSCopying和NSMutableCopying协议，才能响应copy和mutableCopy方法

如果是自定义对象，那么怎么让其响应copy和mutableCopy方法呢？

上代码

//
//  MyObj.h
//  No
//
//  Created by Norcy on 16/1/28.
//  Copyright © 2016年 Norcy. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface MyObj : NSObject<NSCopying, NSMutableCopying>
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *str1;
@property (nonatomic, retain) NSString *str2;
@property (nonatomic, assign) int num;
@end

MyObj.h

//
//  MyObj.m
//  No
//
//  Created by Norcy on 16/1/28.
//  Copyright © 2016年 Norcy. All rights reserved.
//

#import "MyObj.h"

@implementation MyObj
- (id)init
{
    if (self = [super init])
    {
        self.str1 = [[NSMutableString alloc] init];
        self.str2 = [[NSString alloc] init];
        self.num = -1;
    }
    return self;
}

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    MyObj *obj = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    obj.str1 = [self.str1 copyWithZone:zone];
    obj.str2 = [self.str2 copyWithZone:zone];
//    obj.str1 = [self.str1 copy];  //这样写也可以
//    obj.str2 = [self.str2 copy];
    obj.num = self.num;
    return obj;
}

- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
    MyObj *obj = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    obj.str1 = [self.str1 mutableCopyWithZone:zone];
    obj.str2 = [self.str2 mutableCopyWithZone:zone];
//    obj.str1 = [self.str1 mutableCopy];   //这样写也可以
//    obj.str2 = [self.str2 mutableCopy];
    obj.num = self.num;
    return obj;
}
@end

MyObj.m

调用方法如下：

MyObj *obj = [[MyObj alloc] init];
obj.str1 = @"123";
obj.str2 = @"345";
obj.num = 1;
MyObj *obj2 = [obj copy];
MyObj *obj3 = [obj mutableCopy];

如上代码，打印结果如下图

可以看到

（1）copy方法准确返回了一个新的对象，且对象的属性是浅复制

（2）mutableCopy方法准确返回了一个新的对象，且对象的属性是深复制

（3）想要实现copy方法，需要让对象声明遵循<NSCopying>和<NSMutableCopying>协议，并且实现实现copyWithZone:和mutableCopyWithZone:方法

（注意哦，不是实现copy和mutableCopy方法；还有zone参数是什么鬼？其实zone参数的存在是历史原因，现在我们不必太过关心它）

（4）以下这2种写法在该情况下是等价的

    obj.str1 = [self.str1 copyWithZone:zone];
    obj.str2 = [self.str2 copyWithZone:zone];
//    obj.str1 = [self.str1 copy];  //这样写也可以
//    obj.str2 = [self.str2 copy];

参考文章：

《浅谈copy和retain》