淺復制和深復制剖析

前言

一直沒太搞明白淺復制和深復制,項目中也被坑了不少次,借著這次有時間有興趣,就深入了解一下它的原理,避免以后繼續(xù)踩坑,大神高抬貴手,勿噴?。ㄏM軐Υ蠹矣袔椭?/p>

非集合類對象復制

NSString,NSArray等在使用@property屬性時,經(jīng)常設置其屬性為strong或copy。那這兩者有什么區(qū)別呢?什么時候該用strong,什么時候該用copy呢?讓我們先來看個例子。

我們定義一個類,并為其聲明兩個字符串屬性,如下所示:

@interface TestStringClass ()

@property (nonatomic, strong) NSString *strongString;
@property (nonatomic, copy) NSString *copyedString;

@end

用一個不可變字符串來為這兩個屬性賦值:

- (void)test
{
    NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"abc"];
    self.strongString = string;
    self.copyedString = string;

    NSLog(@"origin string: %@, %p", string, string);
    NSLog(@"strong string: %@, %p", self.strongString, self.strongString);
    NSLog(@"copy string: %@, %p", self.copyedString, self.copyedString);
}

輸出結果:

origin string: abc, 0xa000000006362613
strong string: abc, 0xa000000006362613
copy string: abc, 0xa000000006362613

這種情況下,不管是strong還是copy屬性的對象,其指向的地址都是同一個,即為string指向的地址,是淺拷貝了string字符串。如果我們換作MRC環(huán)境,打印string的引用計數(shù)的話,會看到其引用計數(shù)值是3,即strong操作和copy操作都使原字符串對象的引用計數(shù)值加了1。

接下來,我們把string由不可變改為可變對象:

NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];

輸出結果:

origin string: abc, 0x7fe733731950
strong string: abc, 0x7fe733731950
copy string: abc, 0xa000000006362613

可以發(fā)現(xiàn),此時copy屬性字符串已不再指向string字符串對象,而是深拷貝了string字符串,并讓_copyedString對象指向這個字符串。在MRC環(huán)境下,打印兩者的引用計數(shù),可以看到string對象的引用計數(shù)是2,而_copyedString對象的引用計數(shù)是1。

我們修改string字符串,如下:

- (void)test
{
    NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];
    self.strongString = string;
    self.copyedString = string;
    [string appendString:@"123"];

    NSLog(@"origin string: %@, %p", string, string);
    NSLog(@"strong string: %@, %p", self.strongString, self.strongString);
    NSLog(@"copy string: %@, %p", self.copyedString, self.copyedString);
}

輸出結果:

origin string: abc123, 0x7fe22341b570
strong string: abc123, 0x7fe22341b570
copy string: abc, 0xa000000006362613

結論

我們如果去修改string字符串的話,可以看到:因為_strongString與string是指向同一對象,所以_strongString的值也會跟隨著改變(需要注意的是,此時_strongString的類型實際上是NSMutableString,而不是NSString);而_copyedString是指向另一個對象的,所以并不會改變。

本來說到這里大家也估計都明白了,也該結束了,但是我發(fā)現(xiàn)一個問題,使用self.strongString,結果如上,若使用_strongString,則情況又不一樣了。

為此,我們作如下驗證:

- (void)test
{
    NSString *string = [NSString stringWithFormat:@"abc"];
    _strongString = string;
    _copyedString = string;
    
    NSLog(@"origin string: %@, %p", string, string);
    NSLog(@"strong string: %@, %p", _strongString, _strongString);
    NSLog(@"copy string: %@, %p", _copyedString, _copyedString);
}

輸出結果:

origin string: abc, 0xa000000006362613
strong string: abc, 0xa000000006362613
copy string: abc, 0xa000000006362613

把string由不可變改為可變對象:

NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithFormat:@"abc"];

輸出結果:

origin string: abc, 0x7fbd41c46510
strong string: abc, 0x7fbd41c46510
copy string: abc, 0x7fbd41c46510

修改string字符串,如下:

[string appendString:@"123"];

輸出結果:

origin string: abc123, 0x7ffd13c8ef30
strong string: abc123, 0x7ffd13c8ef30
copy string: abc123, 0x7ffd13c8ef30

通過log日志,我們得出結論,如果不使用self.而使用_的方式,不論屬性是strong還是copy,其指向的地址都是同一個,即為string指向的地址,當string為可變字符串時,我們如果去修改string字符串的話,strongString和copyedString的值都會跟隨著改變

結論

當對象是可變對象,使用self.是深復制,使用_是淺復制.

集合類對象復制

接下來我們看一下集合類對象復制,我們程序員用代碼說話,代碼告訴我們真相。

先定義一個類User,如下:

h文件

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface User : NSObject <NSCopying>

@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@property (nonatomic, copy) NSString *email;

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name email:(NSString *)email;

@end

m文件

#import "User.h"

@implementation User

- (instancetype)initWithName:(NSString *)name email:(NSString *)email
{
    self = [super init];
    if (self) {
        _name = name;
        _email = email;
    }
    return self;
}

- (instancetype)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    User *user = [[User allocWithZone:zone] init];
    user.name = self.name;
    user.email = self.email;
    return user;
}

- (NSString *)description
{
    return [NSString stringWithFormat:@"name: %@,  email: %@", self.name, self.email];
}

@end

接下來使用User這個類

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

    User *user1 = [[User alloc] initWithName:@"zhangsan" email:@"zhs@163.com"];
    User *user2 = [[User alloc] initWithName:@"lisi" email:@"ls@163.com"];
    
    NSArray *arr1 = @[user1, user2];
    NSArray *arr2 = [arr1 copy];
    NSArray *arr3 = [[NSArray alloc] initWithArray:arr1];
    NSArray *arr4 = [[NSArray alloc] initWithArray:arr1 copyItems:YES];
    
    for (int i = 0; i < arr1.count; i++) {
        if (i == 0) {
            User *user = arr1[i];
            user.name = @"wangwu";
            user.email = @"ww@163.com";
        }
    }
    
    NSLog(@"arr1: %@,\narr2: %@,\narr3: %@,\narr4: %@", arr1, arr2, arr3, arr4);
}

輸出結果

arr1: (
    "name: wangwu,  email: ww@163.com",
    "name: lisi,  email: ls@163.com"
),
arr2: (
    "name: wangwu,  email: ww@163.com",
    "name: lisi,  email: ls@163.com"
),
arr3: (
    "name: wangwu,  email: ww@163.com",
    "name: lisi,  email: ls@163.com"
),
arr4: (
    "name: zhangsan,  email: zhs@163.com",
    "name: lisi,  email: ls@163.com"
)

我們看到,arr1中的某個對象改變了,arr2和arr3中的對象都改變了,只有arr4中的對象沒有改變。所以,對于集合類復制只有使用了initWithArray:copyItems:將第二個參數(shù)設置為YES才是深復制,其余的都是淺復制。如果你用這種方法深復制,集合里的每個對象(User)都會收到copyWithZone:消息,如果集合里的對象(User)遵循 NSCopying 協(xié)議,那么對象就會被深復制到新的集合。如果對象沒有遵循 NSCopying 協(xié)議,而嘗試用這種方法進行復制,會在運行時出錯。copyWithZone: 這種拷貝方式只能夠提供一層內存拷貝(one-level-deep copy),而非真正的深復制。

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