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iOS浅谈深浅拷贝

来源：互联网 收集：自由互联 发布时间：2021-06-11
浅拷贝 浅拷贝就是对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间，当内存销毁的时候，指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用，要不然会成为野指针。

浅拷贝

浅拷贝就是对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间，当内存销毁的时候，指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用，要不然会成为野指针。

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浅拷贝就是拷贝指向原来对象的指针，使原对象的引用计数+1，可以理解为创建了一个指向原对象的新指针而已，并没有创建一个全新的对象。

深拷贝

深拷贝是指拷贝对象的具体内容，而内存地址是自主分配的，拷贝结束之后，两个对象虽然存的值是相同的，但是内存地址不一样，两个对象也互不影响，互不干涉。

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深拷贝就是拷贝出和原来仅仅是值一样，但是内存地址完全不一样的新的对象，创建后和原对象没有任何关系。

总结

深拷贝就是内容拷贝，浅拷贝就是指针拷贝。本质区别在于:

  • 是否开启新的内存地址
  • 是否影响内存地址的引用计数

案例分析

在iOS中深拷贝与浅拷贝要更加的复杂，涉及到容器与非容器、可变与不可变对象的copy与mutableCopy。下面用示例逐一分析：

非集合对象的copy与mutableCopy

不可变对象NSString

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- (void) noMutableNSStringTest
{
    NSString *str1 = @"test001";
    
    NSMutableString *str2 = [str1 copy];
    //copy返回的是不可变对象，str2不能被修改，因此会发生崩溃
    //[str2 appendString:@"test"];
    
    NSMutableString *str3 = [str1 mutableCopy];
    [str3 appendString:@"modify"];
    
    NSLog(@"str1:%p - %@ rn",str1,str1);
    NSLog(@"str2:%p - %@ rn",str2,str2);
    NSLog(@"str3:%p - %@ rn",str3,str3);
}

打印结果：

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2017-07-20 18:02:10.642 beck.wang[1306:169414] str1:0x106abdbd0 - test001 
2017-07-20 18:02:10.643 beck.wang[1306:169414] str2:0x106abdbd0 - test001 
2017-07-20 18:02:10.643 beck.wang[1306:169414] str3:0x608000260940 - test001modify

分析：str1、str2地址相同并且与str3地址不同，NSString的copy是浅拷贝，且copy返回的对象是不可变对象；mutableCopy是深拷贝。

可变对象NSMutableString

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- (void) mutableNSStringTest
{
    NSMutableString *mstr1 = [NSMutableString stringWithString:@"test002"];
    
    NSMutableString *mstr2 = [mstr1 copy];
    //copy返回的是不可变对象，mstr2不能被修改，因此会发生崩溃
    //[str2 appendString:@"test"];
    
    NSMutableString *mstr3 = [mstr1 mutableCopy];
    [mstr3 appendString:@"modify"];
    
    NSLog(@"mstr1:%p - %@ rn",mstr1,mstr1);
    NSLog(@"mstr2:%p - %@ rn",mstr2,mstr2);
    NSLog(@"mstr3:%p - %@ rn",mstr3,mstr3);
}

打印结果：

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2017-07-20 18:14:35.789 beck.wang[1433:180881] mstr1:0x610000075e40 - test002 
2017-07-20 18:14:35.790 beck.wang[1433:180881] mstr2:0xa323030747365747 - test002 
2017-07-20 18:14:35.790 beck.wang[1433:180881] mstr3:0x610000074480 - test002modify

分析：mstr1、mstr2、mstr3 地址都不同，NSMutableString对象copy与mutableCopy都是深拷贝，且copy返回的对象是不可变对象。

集合对象的copy与mutableCopy

不可变对象NSArray

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- (void) mutableNSArrayTest
{
    NSArray *arry1 = [[NSArray alloc] initWithObjects:@"value1", @"value2",nil];
    
    NSArray *arry2 = [arry1 copy];
    NSArray *arry3 = [arry1 mutableCopy];
    
    NSLog(@"arry1:%p - %@ rn",arry1,arry1);
    NSLog(@"arry2:%p - %@ rn",arry2,arry2);
    NSLog(@"arry3:%p - %@ rn",arry3,arry3);
}

打印结果：

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2017-07-20 18:33:53.707 beck.wang[1502:194476] arry1:0x60800003b480 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 18:33:53.708 beck.wang[1502:194476] arry2:0x60800003b480 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 18:33:53.708 beck.wang[1502:194476] arry3:0x60800004cd20 - (
    value1,
    value2
)

分析：arry1、arry2 地址一样，arr3 地址不一样，NSArray的copy是浅拷贝，且copy返回的对象是不可变对象；mutableCopy是深拷贝。

可变对象NSMutableArray

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- (void) NSMutableArrayTest
{
    NSMutableArray *marry1 = [[NSMutableArray alloc] initWithObjects:@"value1", @"value2",nil];
    
    NSMutableArray *marry2 = [marry1 copy];
    
    //copy返回的是不可变对象，marry2不能被修改，因此会崩溃
    //[marry2 addObject:@"value3"];
    
    NSMutableArray *marry3 = [marry1 mutableCopy];
    
    NSLog(@"marry1:%p - %@ rn",marry1,marry1);
    NSLog(@"marry2:%p - %@ rn",marry2,marry2);
    NSLog(@"marry3:%p - %@ rn",marry3,marry3);
}

打印结果：

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2017-07-20 18:55:43.243 beck.wang[1577:204641] marry1:0x600000048d60 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 18:55:43.244 beck.wang[1577:204641] marry2:0x600000026000 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 18:55:43.244 beck.wang[1577:204641] marry3:0x6000000494b0 - (
    value1,
    value2
)

分析：marry1、marry2、marr3 地址都不一样，NSMutableArray对象copy与mutableCopy都是深拷贝，且copy返回的对象是不可变对象。

特别注意的是：对于集合类的可变对象来说，深拷贝并非严格意义上的深复制，只能算是单层深复制，即虽然新开辟了内存地址，但是存放在内存上的值（也就是数组里的元素仍然是之前数组元素值，并没有另外复制一份），这就叫做单层深复制。

举例说明：

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 - (void)singleNSMutableArrayTest
{
    NSMutableArray *marry1 = [[NSMutableArray alloc] init];
    
    NSMutableString *mstr1 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value1"];
    NSMutableString *mstr2 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value2"];
    
    [marry1 addObject:mstr1];
    [marry1 addObject:mstr2];
    
    NSMutableArray *marry2 = [marry1 copy];
    NSMutableArray *marry3 = [marry1 mutableCopy];

    NSLog(@"marry1:%p - %@ rn",marry1,marry1);
    NSLog(@"marry2:%p - %@ rn",marry2,marry2);
    NSLog(@"marry3:%p - %@ rn",marry3,marry3);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry1[0],marry1[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry2[0],marry2[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry3[0],marry3[1]);
    
    NSLog(@"rn------------------修改原值后------------------------rn");
    [mstr1 appendFormat:@"aaa"];
    
    NSLog(@"marry1:%p - %@ rn",marry1,marry1);
    NSLog(@"marry2:%p - %@ rn",marry2,marry2);
    NSLog(@"marry3:%p - %@ rn",marry3,marry3);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry1[0],marry1[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry2[0],marry2[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry3[0],marry3[1]);
}

打印结果：

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2017-07-20 19:48:24.539 beck.wang[1750:230132] marry1:0x60800004ae00 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.539 beck.wang[1750:230132] marry2:0x608000023f00 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.539 beck.wang[1750:230132] marry3:0x60800004abc0 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] 
------------------修改原值后------------------------
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] marry1:0x60800004ae00 - (
    value1aaa,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] marry2:0x608000023f00 - (
    value1aaa,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.540 beck.wang[1750:230132] marry3:0x60800004abc0 - (
    value1aaa,
    value2
) 
2017-07-20 19:48:24.541 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40 
2017-07-20 19:48:24.541 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40 
2017-07-20 19:48:24.541 beck.wang[1750:230132] 数组元素地址:value1:0x60800006df40 - value2:0x60800006cb40

分析：在修改原值之前，marry1、marry2、marr3 地址都不一样，很明显copy和mutableCopy都是深拷贝，但是从修改原值后的打印结果来看，这里的深拷贝只是单层深拷贝：新开辟了内存地址，但是数组中的值还是指向原数组的，这样才能在修改原值后，marry2 marr3中的值都修改了。另外，从打印的数组元素地址可以很明显的看出来，修改前后marry1、marry、marr3的数组元素地址都是一模一样的，更加佐证了这一点。

思维扩展：集合对象的完全深拷贝

集合类的对象来说，深拷贝只是单层深拷贝，那有没有办法实现每一层都深拷贝呢？回答是肯定的，目前我们可以这么做：

归档解档大法

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- (void) deplyFullCopy
{
    NSMutableArray *marry1 = [[NSMutableArray alloc] init];
    
    NSMutableString *mstr1 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value1"];
    NSMutableString *mstr2 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value2"];
    
    [marry1 addObject:mstr1];
    [marry1 addObject:mstr2];
    
    NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:marry1];
    NSArray *marray2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveTopLevelObjectWithData:data error:nil];
    
    NSLog(@"marry1:%p - %@ rn",marry1,marry1);
    NSLog(@"marry2:%p - %@ rn",marray2,marray2);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry1[0],marry1[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marray2[0],marray2[1]);
}

打印结果：

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2017-07-20 20:04:38.726 beck.wang[1833:242158] marry1:0x600000048a00 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 20:04:38.726 beck.wang[1833:242158] marry2:0x600000049780 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 20:04:38.726 beck.wang[1833:242158] 数组元素地址:value1:0x600000066300 - value2:0x600000067000 
2017-07-20 20:04:38.726 beck.wang[1833:242158] 数组元素地址:value1:0x600000066740 - value2:0x600000066f40

- (instancetype)initWithArray:(NSArray *)array copyItems:(BOOL)flag; 

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- (void) deplyFullCopy2
{
    NSMutableArray *marry1 = [[NSMutableArray alloc] init];
    
    NSMutableString *mstr1 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value1"];
    NSMutableString *mstr2 = [[NSMutableString alloc]initWithString:@"value2"];
    
    [marry1 addObject:mstr1];
    [marry1 addObject:mstr2];
    
    NSArray *marray2 = [[NSArray alloc] initWithArray:marry1 copyItems:YES];
    
    NSLog(@"marry1:%p - %@ rn",marry1,marry1);
    NSLog(@"marry2:%p - %@ rn",marray2,marray2);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marry1[0],marry1[1]);
    NSLog(@"数组元素地址:value1:%p - value2:%p rn",marray2[0],marray2[1]);
}

打印结果：

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2017-07-20 20:08:04.201 beck.wang[1868:246161] marry1:0x610000050320 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 20:08:04.202 beck.wang[1868:246161] marry2:0x6100002214c0 - (
    value1,
    value2
) 
2017-07-20 20:08:04.202 beck.wang[1868:246161] 数组元素地址:value1:0x610000265600 - value2:0x610000266400 
2017-07-20 20:08:04.202 beck.wang[1868:246161] 数组元素地址:value1:0xa003165756c61766 - value2:0xa003265756c61766

准则

  • No1：可变对象的copy和mutableCopy方法都是深拷贝（区别完全深拷贝与单层深拷贝） 。
  • No2：不可变对象的copy方法是浅拷贝，mutableCopy方法是深拷贝。
  • No3：copy方法返回的对象都是不可变对象。

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其他说法

ios开发过程中，大体上会区分为对象和容器两个概念，对象的copy是浅拷贝，mutablecopy是深拷贝。容器也参照如上方法，但是需要记住，容器的包含对象的拷贝，无论使用copy，还是mutablecopy都将是浅拷贝。要想实现对象的深拷贝，必须自己提供拷贝的方法。自己提供的方法见下面的注意点。

也就是上文说的，容器的拷贝，只是单层深拷贝。

实际思考及应用

案例

B 中@property (nonatomic,copy) NSString *str; 是为了防止A控制器中，调用B控制器的Str时候，传入可变字符串

如果 传入的是 可变字符串 使用Copy属性就会 进行一个深拷贝 变成不可变的

如果 传入的是 不可变的字符串，使用Copy属性 就会让进行浅拷贝 ，就是 复制份指针指向 内容

使用 Strong的话 ， 如果 A控制器的可变字符串发生改变，那么 B控制器中字符串会受到影响 也随之发生改变

思考

【？？？？？所以说 iOS属性中，Strong，retain类型的，因为会使引用计数+1，而且面向不可变对象进行Copy的时候，引用计数+1，内容不变，所以可以形象理解为浅拷贝】。

不要让 引用计数与深浅拷贝混淆理解了，因为深浅拷贝，无论如何，引用计数都会+1，不能说属性声明了Strong，就说进行了浅拷贝或者深拷贝，因为Strong的话，根本就没有进行对指针复制或者内容复制的操作。

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