Copy拷贝

前言

• copy：需要先实现 NSCopying 协议，创建的是不可变副本。
• mutableCopy：需要实现 NSMutableCopying 协议，创建的是可变副本。
• 浅拷贝：指针拷贝，源对象和副本指向的是同一个对象。对象的引用计数器 ＋1，其实相当于做了一次 retain 操作。
• 深拷贝：内容拷贝，源对象和副本指向的是两个不同的对象。源对象引用计数器不变，副本计数器设置为 1。
• 只有不可变对象创建不可变副本（copy）才是浅拷贝，其它都是深拷贝。
• 在 iOS 中并不是所有的对象都支持 copy，mutableCopy，遵守 NSCopying 协议的类可以发送 copy 消息，遵守 NSMutableCopying 协议的类才可以发送 mutableCopy 消息。假如发送了一个没有遵守上 诉两协议而发送 copy 或者 mutableCopy，那么就会发生异常。但是默认的 iOS 类并没有遵守这两个协议。如果想自定义一下 copy 那么就必须遵守 NSCopying，并且实现 copyWithZone: 方法，如果想自定义一下 mutableCopy 那么就必须遵守 NSMutableCopying，并且实现 mutableCopyWithZone: 方法。
• copy 是创建一个新对象，retain 是创建一个指针，引用对象计数加 1。copy 属性表示两个对象内容相同，新的对象 retain 为 1 ，与旧有对象的引用计数无关，旧有对象没有变化。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（建立一个指针，指针拷贝），内容当然相同，这个对象的 retain 值 +1 也就是说，retain 是指针拷贝，copy 是内容拷贝。

1、系统的非容器类对象

/*
   系统的非容器类对象指的是 NSString，NSNumber 等等一类的对象。
       对于系统的非容器类对象，如果对一不可变对象复制，copy 是指针复制（浅拷贝），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。
*/
NSString *string = @"origion";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *mstringMCopy = [string mutableCopy];

NSLog(@"%p", string);
NSLog(@"%p", stringCopy);                       // 地址与 string 相同
NSLog(@"%p", mstringMCopy);                     // 地址与 string 不同
NSLog(@"%zi", [string retainCount]);            // 引用计数为 2
NSLog(@"%zi", [stringCopy retainCount]);        // 引用计数为 2
NSLog(@"%zi", [mstringMCopy retainCount]);      // 引用计数为 1
NSLog(@"%@", stringCopy);                       // 内容与 string 相同
NSLog(@"%@", mstringMCopy);                     // 内容与 string 相同
[mstringMCopy appendString:@"!!"];              // mstringMCopy 是可变的
NSLog(@"%@", mstringMCopy);

/*
       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 mstringMCopy 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。
*/
NSMutableString *mstring = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
NSString *stringCopy = [mstring copy];
NSMutableString *mStringCopy = [mstring copy];
NSMutableString *mstringMCopy = [mstring mutableCopy];

NSLog(@"%p", mstring);
NSLog(@"%p", stringCopy);                       // 地址与 string 不同
NSLog(@"%p", mStringCopy);                      // 地址与 string 不同，与 stringCopy 相同
NSLog(@"%p", mstringMCopy);                     // 地址与 string 不同
NSLog(@"%@", mstring);
NSLog(@"%@", stringCopy);                       // 内容与 string 相同
NSLog(@"%@", mStringCopy);                      // 内容与 string 相同
NSLog(@"%@", mstringMCopy);                     // 内容与 string 相同
[mstring appendString:@" origion!"];
// [mStringCopy appendString:@"mm"];            // error，mStringCopy 不可变
[mstringMCopy appendString:@"!!"];              // mstringMCopy 可变
NSLog(@"%@", mstring);
NSLog(@"%@", mstringMCopy);
/*
   以上四个 NSString 对象所分配的内存都是不一样的。但是对于 mStringCopy 其实是个不可变对象，所以上述会报错。
*/

2、系统的容器类对象

/*
   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。
       对于系统的容器类对象，copy 返回不可变对象，是指针复制，包括里面的元素也是指向相同的指针。mutablecopy
   返回可变对象，是对象复制，其中容器内的元素内容都是指针复制，可以改变其内的元素。
*/
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:@"a", @"b", @"c", nil];
NSArray *arrayCopy = [array copy];
NSMutableArray *mArrayMCopy = [array mutableCopy];

NSLog(@"%p", array);
NSLog(@"%p", arrayCopy);                        // 地址与 array 相同
NSLog(@"%p", mArrayMCopy);                      // 地址与 array 不同
NSLog(@"%zi",[array retainCount]);
NSLog(@"%zi",[arrayCopy retainCount]);
NSLog(@"%zi",[mArrayMCopy retainCount]);
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同
[mArrayMCopy addObject:@"de"];                  // mArrayMCopy 可变
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", mArrayMCopy);
[mArrayMCopy removeObjectAtIndex:0];
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", mArrayMCopy);
/*
       copy 返回不可变对象，mutablecopy 返回可变对象，arrayCopy 是指针复制，而 mArrayMCopy 是对象复制。
   arrayCopy 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。
   mArrayMCopy 是 array 的可变副本，指向的对象和 array 不同，但是其中的元素和 array 中的元素指向的是同一
   个对象。mArrayMCopy 还可以改变其内的元素：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。
*/

NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"], @"b", @"c", nil];
NSArray *arrayCopy = [array copy];
NSMutableArray *mArrayMCopy = [array mutableCopy];

NSLog(@"%p", array);
NSLog(@"%p", arrayCopy);                        // 地址与 array 相同
NSLog(@"%p", mArrayMCopy);                      // 地址与 array 不同
NSLog(@"%zi",[array retainCount]);
NSLog(@"%zi",[arrayCopy retainCount]);
NSLog(@"%zi",[mArrayMCopy retainCount]);
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同
NSMutableString *testString = [array objectAtIndex:0];
[testString setString:@"1a1"];                  // 这样会改变 testString 的指针，其实是将 @“1a1” 临时对象
                                                  赋给了 testString。这样以上三个数组的首元素都被改变了。
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", arrayCopy);                        // 内容与 array 相同
NSLog(@"%@", mArrayMCopy);                      // 内容与 array 相同
/*
       arrayCopy，mArrayMCopy 和 array 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。
   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。
*/
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"], @"b", @"c", nil];
NSArray *deepCopyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:array copyItems: YES];
// 使用归档/反归档拷贝
NSArray *trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", deepCopyArray);                    // 内容与 array 相同
NSLog(@"%@", trueDeepCopyArray);                // 内容与 array 相同
NSMutableString *testString1 = [array objectAtIndex:0];
[testString1 setString:@"1a1"];
NSLog(@"%@", array);
NSLog(@"%@", deepCopyArray);                    // 内容与 array 不同
NSLog(@"%@", trueDeepCopyArray);                // 内容与 array 不同
/*
       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:1] 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。
*/

3、自定义对象

• 需要自己要实现 NSCopying，NSMutableCopying 这样就能调用 copy 和 mutablecopy 了。

// Teacher.h
// 遵守 NSCopying, NSMutableCopying 协议
@interface Teacher : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
// Teacher.m
@implementation Teacher
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
   Teacher *copy = [[Teacher allocWithZone:zone] init];
   copy.name = self.name;
   copy.age = self.age;
   return copy;
}
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{
   Teacher *copy = [[Teacher allocWithZone:zone] init];
   copy.name = self.name;
   copy.age = self.age;
   return copy;
}
- (NSString *)description{
   return [NSString stringWithFormat:@"%@  %i", self.name, self.age];
}
@end
// main.m
#import "Teacher.h"
Teacher *tch = [[Teacher alloc] init];
tch.name = @"xiao xin";
tch.age = 28;
// 内容复制
Teacher *tchCpy = [tch copy];
// 内容复制
Teacher *tchMCopy = [tch mutableCopy];
tchCpy.age = 20;
tchMCopy.age = 22;
NSLog(@"%p", tch);
// tchCpy 与 tch 的地址不同
NSLog(@"%p", tchCpy);
// tchMCopy 与 tch 的地址不同
NSLog(@"%p", tchMCopy);
NSLog(@"%@", tch);
// tchCpy 与 tch 的实例变量的值不同
NSLog(@"%@", tchCpy);
// tchMCopy 与 tch 的实例变量的值不同
NSLog(@"%@", tchMCopy);
// Children.h
// 遵守 NSCopying, NSMutableCopying 协议
@interface Children : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@property (nonatomic, assign) int age;
@end
// Children.m
@implementation Children
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
   // 若有类继承此类，并且此方法在子类中可用
   id copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
   [copy setName:self.name];
   [copy setAge:self.age];
   return copy;
}
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{
   // 若有类继承此类，并且此方法在子类中可用
   id copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
   [copy setName:self.name];
   [copy setAge:self.age];
   return copy;
}
@end
// GoodChildren.h
@interface GoodChildren : Children
@property (nonatomic, assign)int score;
@end
// GoodChildren.m
@implementation GoodChildren
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{
   GoodChildren *copy = [super copyWithZone:zone];
   copy.score = self.score;
   return copy;
}
// 实现协议方法，委托方会自动调用协议中的该方法。
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone{
   GoodChildren *copy = [super copyWithZone:zone];
   copy.score = self.score;
   return copy;
}
- (NSString *)description{
   return [NSString stringWithFormat:@"%@  %i  %d", self.name, self.age, self.score];
}
@end
// main.m
#import "GoodChildren.h"
GoodChildren *gChild = [[GoodChildren alloc] init];
gChild.name = @"xiao xin";
gChild.age = 18;
gChild.score = 88;
// 内容复制
GoodChildren *gChildCopy = [gChild copy];
// 内容复制
GoodChildren *gChildMCopy = [gChild mutableCopy];
gChildCopy.age = 20;
gChildMCopy.age = 22;
gChildCopy.score = 100;
gChildMCopy.score = 120;
NSLog(@"%p", gChild);
// gChildCopy 与 gChild 的地址不同
NSLog(@"%p", gChildCopy);
// gChildMCopy 与 gChild 的地址不同
NSLog(@"%p", gChildMCopy);
NSLog(@"%@", gChild);
// gChildCopy 与 gChild 的实例变量的值不同
NSLog(@"%@", gChildCopy);
// gChildMCopy 与 gChild 的实例变量的值不同
NSLog(@"%@", gChildMCopy);