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iOS开发——深拷贝与浅拷贝详解

来源：程序员人生发布时间：2016-08-24 08:28:08 阅读次数：2357次

深拷贝和浅拷贝这个问题在面试中常常被问到，而在实际开发中，只要稍有不慎，就会在这里出现问题。特别对初学者来讲，我们有必要来好好研究下这个概念。我会以实际代码来演示，相干示例代码上传至这里。

首先通过1句话来解释：深拷贝就是内容拷贝，浅拷贝就是指针拷贝。

深拷贝就是拷贝出和原来仅仅是值1样，但是内存地址完全不1样的新的对象，创建后和原对象没有任何关系。浅拷贝就是拷贝指向原来对象的指针，使原对象的援用计数+1，可以理解为创建了1个指向原对象的新指针而已，并没有创建1个全新的对象。

（1）非容器类对象的深拷贝、浅拷贝

// 字符串是直接赋值的，右边如果是copy,那末就是浅拷贝；右边如果是mutableCopy,那末就是深拷贝。 NSString *string1 = @"helloworld"; NSString *string2 = [string1 copy]; // 浅拷贝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 浅拷贝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印结果以下：

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我这里用%d格式化打印出字符串对象的内存地址。我这里主要通过内存地址来判断是深拷贝还是浅拷贝，在该案例中，不管是深拷贝还是浅拷贝，字符串对象的值都是1样的，所以暂且就不打印值了，而只打印地址。这里的原字符串是直接赋值的，可以发现，右边如果使用copy，那末打印出的内存地址是1样的，表示是浅拷贝，只拷贝出了指向原对象的指针，没有创建出新的对象。如果右边使用mutableCopy，那末打印出的不1样的内存地址，表示创建了1个新的对象，是深拷贝。

简单说明1下甚么是非容器类对象，像NSString，NSNumber这些不能包括其他对象的叫做非容器类。如NSArray和NSDictionary可以容纳其他对象的叫做容器类对象。

做1个小小的总结：

-- 浅拷贝类似retain，援用计数对象+1.创建1个指针；

-- 深拷贝是真正意义上的拷贝，是创建1个新对象。copy属性表示两个对象内容相同，新的对象retain为1，与原对象的援用计数无关，原对象没有改变。copy减少对象对上下文的依赖。

-- retain属性表示两个对象地址相同（建立1个指针，指针拷贝），内容固然相同，这个对象的retain值+1.也就是说，retain是指针拷贝，copy是内容拷贝。

（2）改变字符串的创建方式，使用stringWithFormat创建字符串，而不是直接赋值

// 结果同上。右边如果是copy,那末就是浅拷贝；右边如果是mutableCopy,那末就是深拷贝。 NSString *string1 = [NSString stringWithFormat:@"helloworld"]; NSString *string2 = [string1 copy]; // 浅拷贝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 浅拷贝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印结果以下：

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结果同（1）。由于都是不可变字符串，创建方式其实不影响拷贝方式。所以可以得出结论，对字符串这类非容器类对象，copy是浅拷贝，mutable是深拷贝。

（3）以上测试的都是不可变字符串，这里来尝试下可变字符串

// 如果是1个MutableString，那末不管是copy，mutableCopy，都会创建1个新对象。 NSMutableString *string1 = [NSMutableString stringWithString:@"helloworld"]; NSString *string2 = [string1 copy]; // 深拷贝 NSString *string3 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSMutableString *string4 = [string1 copy]; // 深拷贝 NSMutableString *string5 = [string1 mutableCopy]; // 深拷贝 NSLog(@"string1 = %d;string2 = %d",string1,string2); NSLog(@"string1 = %d;string3 = %d",string1,string3); NSLog(@"string1 = %d;string4 = %d",string1,string4); NSLog(@"string1 = %d;string5 = %d",string1,string5);

打印结果以下：

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可以看到，对MutableString，右边不管是copy还是mutableCopy，都会创建1个新对象，都是属于深拷贝。

现在我们对以上代码做1点修改：

我增加了4行代码，我想要检验1下对1个可变字符串履行copy和mutableCopy后，返回的字符串是不是可变。同时为了检验在哪1行出现crash，我提早打1个异常断点。对NSMutableString有appendString方法，而NSString没有appendString方法，所以这类检验应当是没有问题的。运行代码后，会在[string4 apendString:@“MMMMM”];这1行出现崩溃。经过实际测试，可得出以下结论：

-- 对可变对象的复制，都是深拷贝；

-- 可变对象copy后返回的对象是不可变的，mutableCopy后返回的对象是可变的。

（4）我们上面提到的都是系统类，如果是我们自定义的类，复制结果又是怎样呢？我下面定义1个Person类，实现以下：

Person.h

#import <Foundation/Foundation.h> @interface Person : NSObject @property (nonatomic, copy) NSString *name; @property (nonatomic, assign) NSInteger age; @end

Person.m

#import "Person.h" @interface Person()<NSCopying, NSMutableCopying> @end @implementation Person // 对应copy方法 - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone { Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init]; person.name = self.name; // 这里的self就是被copy的对象 person.age = self.age; return person; } - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone { Person *person = [[Person allocWithZone:zone] init]; person.name = self.name; person.age = self.age; return person; } @end

首先声明1下为何要实现上述的copyWithZone和mutableCopyWithZone方法？其实在iOS中其实不是所有的对象都支持copy、mutableCopy方法，只有遵照NSCopying协议的类可以发送copy消息，遵照NSMutableCopying协议的类才可以发送mutableCopy消息，否则就会崩溃。我们可以非常方便的使用系统类中的copy,mutableCopy方法，是由于这些系统类本身就实现了NSCopying,NSMutableCopy协议，大家可以进入接口文档进行查看。

然后编写测试代码以下：

// Person类必须实现copyWithZone和mutableCopyWithZone方法。 Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = @"Jack"; person.age = 23; Person *copyPerson = [person copy]; // 深拷贝 Person *mutableCopyPerson = [person mutableCopy]; // 深拷贝 NSLog(@"person = %d;copyPerson = %d",person,copyPerson); NSLog(@"person = %d;mutableCopyPerson = %d",person,mutableCopyPerson);

打印结果以下：

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可以看到不管是用copy还是mutableCopy，复制后都创建了1个新的对象。为何呢？由于我们本来就在copyWithZone: ，mutableCopyWithZone方法中创建了1个新对象啊，所以1点都不奇怪。

（5）从上述（4）中可以看到我的Person自定义对象在copy后是创建了1个全新的对象，那末这个对象中的属性呢？这些属性是深拷贝还是浅拷贝呢？

NSMutableString *otherName = [[NSMutableString alloc] initWithString:@"Jack"]; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = otherName; person.age = 23; [otherName appendString:@" and Mary"]; NSLog(@"person.name = %@",person.name);

打印结果以下：

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打印的结果是"Jack"，而不是”Jack and Mary“. 说明在履行person.name = otherName;的时候是重新创建了1个字符串。但是请大家注意，这里我name的属性修饰符是copy，如果把copy改成strong会变成怎样样呢？

对，没错，name改成strong后答案就是”Jack and Mary“。所以在这里我们可以得出以下小小的结论：

-- 由于这里的otherName是可变的，person.name的属性是copy，所以创建了新的字符串，属于深拷贝；

-- 如果person.name设置为strong，那末就是浅拷贝。由于strong会持有原来的对象，使原来的对象的援用计数+1，其实就是指针拷贝。

-- 固然，这里用strong还是copy，取决于实际需求。

（6）与上面（5）类似，我现在修改代码以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = otherName; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

其实这里很好理解，不管person.name是strong还是copy，都是指针拷贝。指向的都是otherName的内存地址。

现修改代码以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = [otherName copy]; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

一样的，不管person.name是strong还是copy，都是指针拷贝。指向的都是otherName的内存地址。由于对不可变对象履行copy1般都是浅拷贝，这没问题。

再次修改代码以下：

NSString *otherName = @"jack"; Person *person = [[Person alloc] init]; person.name = [otherName mutableCopy]; person.age = 23; NSLog(@"othername = %d;person.name = %d",otherName,person.name);

不管person.name是strong还是copy，都是内容拷贝。创建1个全新的对象。由于对不可变对象履行mutableCopy1般都是深拷贝，也没问题。

（7）讲了这么多非容器对象，最后我们来说讲容器对象Array。先讲不可变的容器对象

NSArray *array01 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil]; NSArray *copyArray01 = [array01 copy]; NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy]; NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01); NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01); NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]); NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]); NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);

打印结果以下：

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我们可以得出以下结论：

-- copyArray01和array01指向的是同1个对象，包括里面的元素也是指向相同的指针。

-- mutableCopyArray01和array01指向的是不同的对象，但是里面的元素指向相同的对象，mutableCopyArray01可以修改自己的对象。

-- copyArray01是对array01的指针复制（浅复制），而mutableCopyArray01是内容复制。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------打个分割线

上面的是不可变容器NSArray，这里测试下可变容器NSMutableArray：

NSMutableArray *array01 = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c", nil]; NSArray *copyArray01 = [array01 copy]; NSMutableArray *mutableCopyArray01 = [array01 mutableCopy]; NSLog(@"array01 = %d,copyArray01 = %d",array01,copyArray01); NSLog(@"array01 = %d,mutableCopyArray01 = %d",array01,mutableCopyArray01); NSLog(@"array01[0] = %d,array01[1] = %d,array01[2] = %d",array01[0],array01[1],array01[2]); NSLog(@"copyArray01[0] = %d,copyArray01[1] = %d,copyArray01[2] = %d",copyArray01[0],copyArray01[1],copyArray01[2]); NSLog(@"mutableCopyArray01[0] = %d,mutableCopyArray01[1] = %d,mutableCopyArray01[2] = %d",mutableCopyArray01[0],mutableCopyArray01[1],mutableCopyArray01[2]);

打印的结果以下：

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