• 浅析ObjectiveC 深浅拷贝学

    Objective C是一个不错的开发语言，Objective-C不支援运算子多载，与C++不同，但和Java相同，Objective C只容许对象继承一个类别（不设多重继承）。

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    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：

    1. // 非容器类对象     NSString *str = @"origin string";  
    2.    NSString *strCopy = [str copy];  
    3.    NSMutableString *mstrCopy = [str mutableCopy];  
    4.    [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：

    1. NSMutableString *mstr = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];  
    2.    NSString *strCopy = [mstr copy];  
    3.    NSMutableString *mstrCopy = [mstr copy];  
    4.    NSMutableString *mstrMCopy = [mstr mutableCopy];  
    5.    //[mstrCopy appendString:@"1111"];  //error  
    6.    [mstr appendString:@"222"];  
    7.    [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

    1. /* copy返回不可变对象，mutablecopy返回可变对象 */   
    2.  
    3.       
    4.     NSArray *array1     = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];  
    5.     NSArray *arrayCopy1 = [array1 copy];  
    6.     //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  
    7.     NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);  
    8.     NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 retainCount]);  
    9.       
    10.     NSMutableArray *mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];  
    11.     //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  
    12.     [mArrayCopy1 addObject:@"de"];  
    13.     [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

    1. NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];  
    2.     NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
    3.     NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];  
    4.     NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);  
    5.     // mArray1和mArrayCopy2指向同一对象，retain值+1。  
    6.       
    7.     NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];  
    8.     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  
    9.  
    10.     NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];   
    11.  
    12.     //testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString  
    13.     [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

    1. NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];  
    2.    NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];  
    3.    NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:  
    4.    [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
     

    1. 8 #import <foundation /Foundation.h> 
    2. @interface NSDictionary(MutableDeepCopy)  
    3. - (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy;  
    4. @end  
    5. </foundation> 
    6. NSDictionaryMutableDeepCopy.m  
    7. #import "NSDictionaryMutableDeepCopy.h"  
    8. @implementation NSDictionary(MutableDeepCopy)  
    9. - (NSMutableDictionary *)mutableDeepCopy {  
    10.     NSMutableDictionary *ret = [[NSMutableDictionary alloc]  
    11.                                 initWithCapacity:[self count]];  
    12.     NSArray *keys = [self allKeys];  
    13.     for (id key in keys) {  
    14.         id oneValue = [self valueForKey:key];  
    15.         id oneCopy = nil;          
    16.         if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableDeepCopy)]) {  
    17.             oneCopy = [oneValue mutableDeepCopy];  
    18.         }  
    19.         else if ([oneValue respondsToSelector:@selector(mutableCopy)]) {  
    20.             oneCopy = [oneValue mutableCopy];  
    21.         }  
    22.         if (oneCopy == nil) {  
    23.             oneCopy = [oneValue copy];  
    24.         }  
    25.         [ret setValue:oneCopy forKey:key];  
    26.     }  
    27.     return ret;  
    28. }  
    29. @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：

    1. @interface MyObj : NSObject<nscopying ,NSMutableCopying> 
    2. {  
    3.          NSMutableString *name;  
    4.          NSString *imutableStr;  
    5.          int age;  
    6. }  
    7. @property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;  
    8. @property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;  
    9. @property (nonatomic) int age;  
    10.    
    11. @end  
    12.  
    13. @implementation MyObj  
    14. @synthesize name;  
    15. @synthesize age;  
    16. @synthesize imutableStr;  
    17. - (id)init  
    18. {  
    19.          if (self = [super init])  
    20.          {  
    21.                    self.name = [[NSMutableString alloc]init];  
    22.                    self.imutableStr = [[NSString alloc]init];  
    23.                    age = -1;  
    24.          }  
    25.          return self;  
    26. }  
    27. - (void)dealloc  
    28. {  
    29.          [name release];  
    30.          [imutableStr release];  
    31.          [super dealloc];  
    32. }  
    33. - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone  
    34. {  
    35.          MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];  
    36.          copy->name = [name copy];  
    37.          copy->imutableStr = [imutableStr copy];  
    38. //       copy->name = [name copyWithZone:zone];;  
    39. //       copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//  
    40.          copy->ageage = age;  
    41.    
    42.          return copy;  
    43. }  
    44. - (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone  
    45. {  
    46.          MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);  
    47.          copy->name = [self.name mutableCopy];  
    48.          copy->ageage = age;  
    49.          return copy;  
    50. }  
    51. @end  
    52. </nscopying>  

    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）
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