小结iOS中的copy

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1. 介绍copy和mutableCopy
2. 介绍深拷贝与浅拷贝
3. block为什么要用copy
4. copy相对于直接赋值的好处
5. 总结

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预备知识 :

内存的栈区 : 由编译器自动分配释放, 存放函数的参数值, 局部变量的值等. 其操作方式类似于数据结构中的栈. 

内存的堆区 : 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放, 程序结束时可能由OS回收. 注意它与数据结构中的堆是两回事, 分配方式倒是类似于链表.

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copy方法和mutableCopy方法

如果你想要创建一个对象, 该对象与源对象的内容一致, 那么你可以考虑用拷贝(copy或mutableCopy), 首先, 我将会利用字符串, 数组, 字典这三种常见的对象来说明copy与mutableCopy的区别. 

NSString

NSString *string = @"Jerry";
[string copy] --> 拷贝出内容为Jerry的NSString类型的字符串
[string mutableCopy] --> 拷贝出内容为Jerry的NSMutableString类型的字符串

NSDictionary

NSDictionary *dict = @{@"name" : @"Jerry"};
[dict copy] --> 拷贝出内容与dict相同的NSDictionary类型的字典
[dict mutableCopy] --> 拷贝出内容与dict相同的NSMutableDictionary类型的字典

NSArray

NSArray *array = @[@"Jerry"];
[array copy] --> 拷贝出内容与array相同的NSArray类型的数组
[array mutableCopy] --> 拷贝出内容与array相同的NSMutableArray类型的数组

总结

1. copy拷贝出来的对象类型总是不可变类型(例如, NSString, NSDictionary, NSArray等等)
2. mutableCopy拷贝出来的对象类型总是可变类型(例如, NSMutableString, NSMutableDictionary, NSMutableArray等等)

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深拷贝与浅拷贝

何为深拷贝, 何为浅拷贝?

深拷贝 : 拷贝出来的对象与源对象地址不一致! 这意味着我修改拷贝对象的值对源对象的值没有任何影响.
浅拷贝 : 拷贝出来的对象与源对象地址一致! 这意味着我修改拷贝对象的值会直接影响到源对象.

这里需要纠正网上一些错误的观点(以下为错误观点)

copy都是浅拷贝, mutableCopy都是深拷贝

我们知道, 当我们用copy从一个可变对象拷贝出一个不可变对象时, 这种情况就属于深拷贝而不是浅拷贝!!

注意 ! 深拷贝与浅拷贝也有相对之分!!!看下面

对于NSString对象, 确实深拷贝就是深拷贝, 浅拷贝就是浅拷贝, 没有任何异议.
但是对于NSArray, NSDictionary, NSSet这些容器类的对象呢? 当然浅拷贝依然是指针拷贝, 那深拷贝意味着连同容器及其容器内的对象一并拷贝吗? 还是只拷贝容器对象, 对容器内的对象则只是简单引用呢? 这里有两种情况, 我姑且把它称为不完全深拷贝与完全深拷贝

不完全深拷贝

不完全深拷贝就是只拷贝容器对象(拷贝一个壳), 而对于容器内的对象则只保存一份引用. 

所以我们知道, 就算我们修改copyArray不会影响到源array, 但是我通过copyArray修改数组内的object, 对应地源array内的object也会随之修改, 大家可以自行测试. 

完全深拷贝

完全深拷贝就是连同容器内的对象在内, 完完全全拷贝一份出来

通过图片可以很清楚地知道, 这种情况下无论是修改copyArray还是通过copyArray修改数组内的object, 对源array都不会造成半点影响.

ps : 默认状态下深拷贝指的是不完全深拷贝, 如要实现完全深拷贝, 则要重写copyWithZone: 方法, 自行实现完全深拷贝的需求. 大体思路如下, 在copyWithZone: 里对象赋值上不直接赋值而是通过copy方法即可实现, 这里不作具体讨论.既然有朋友问到, 那就贴上示例代码吧

// Person.m
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    Person *cpyPerson = [[Person allocWithZone:zone] init];
    cpyPerson.name = self.name;
    cpyPerson.age = self.age;
    return cpyPerson;
}
// NSArray
- (id)copy
{
    NSArray *cpyArray = [[NSArray alloc] initWithArray:self copyItems:YES];
    return cpyArray;
}
// main.m
Person *p1 = [[Person alloc] init];
Person *p2 = [[Person alloc] init];
NSArray *array = @[p1, p2];
NSArray *cpyArray = [array copy];
NSLog(@"%@ - %@", array, cpyArray);
// 输出结果
(
    "<Person: 0x100204af0>",
    "<Person: 0x100206b20>"
) - (
    "<Person: 0x100207910>",
    "<Person: 0x1002074d0>"
)

这样就能办到完全深拷贝的目的了.
ps : 官方文档说明copy方法内部默认会调用copyWithZone方法的, 但是NSArray因为未知的原因导致其copy方法不会调用copyWithZone (可能是因为OC中已经废弃了zone这个概念, 苹果官方文档有说), 所以这里我就利用分类重写了NSArray的copy方法, 实际上苹果并不推荐这么做. 

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block为什么要用copy?

首先, block是一个对象, 所以block理论上是可以retain/release的. 但是block在创建的时候它的内存是默认是分配在栈(stack)上, 而不是堆(heap)上的. 所以它的作用域仅限创建时候的当前上下文(函数, 方法...), 当你在该作用域外调用该block时, 程序就会崩溃. 

意思就是 : 一般情况下你不需要自行调用copy或者retain一个block. 只有当你需要在block定义域以外的地方使用时才需要copy. Copy将block从内存栈区移到堆区.

其实block使用copy是MRC留下来的也算是一个传统吧, 在MRC下, 如上述, 在方法中的block创建在栈区, 使用copy就能把他放到堆区, 这样在作用域外调用该block程序就不会崩溃. 但在ARC下, 使用copy与strong其实都一样, 因为block的retain就是用copy来实现的, 所以block使用copy还能装装逼, 说明自己是从MRC下走过来的..嘿嘿

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copy相对于直接赋值的好处

看看以下代码 :

大家猜猜控制台输出是啥? 是( Kobe ), ( Kobe, McGrady )吗?
错了错了!!!

 

array = (
    Kobe,
    McGragy
), mArray = (
    Kobe,
    McGragy
)

为什么??? 明明可变数组添加对象是在赋值之后, 为什么后面添加对象还会影响到不可变数组呢??
原因很简单, 因为Objective-C支持多态.
所以表面上self.array是NSArray对象, 其实骨子里是NSMutableArray对象.这样的话将会对后期DEBUG增加很大的成本, 可能会导致莫名其妙的错误.
再看以下代码 : 

大家再来猜一下输出会是什么?
没错!

 

array = (
    Kobe
), mArray = (
    Kobe,
    McGragy
)

这样就能保证不管赋值的是可变还是不可变数组, NSArray就是NSArray了!(你爸就是你爸, 不可能变成你了) 

所以大家现在知道为什么@property中的NSString, NSArray, NSDictionary属性为什么大多时候用copy而不用strong的原因了么?

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总结

这里做出了一张图, 帮助新手弄清楚copy与mutableCopy的区别, 大神请无视^_^

如果能够在你的工程中正确使用copy, 将会对你的程序有不小的帮助.细节决定成败嘛!!