iOS复制知识点总结

96
作者 檀羽冲
2017.07.07 14:33* 字数 1596

1、系统对象的复制

不管是集合类对象,还是非集合类对象,接收到copymutableCopy消息时,都遵循以下准则:

  • copy返回immutable对象;所以,如果对copy返回值使用mutable对象接口就会crash;
  • mutableCopy返回mutable对象;

下图详细阐述了NSStringNSMutableStringNSArrayNSMutableArrayNSDictionaryNSMutableDictionary分别调用copymutableCopy方法后的结果:


1.1 非集合类对象的copy与mutableCopy

系统非集合类对象指的是NSStringNSNumber之类的对象。下面看一下非集合类NSString对象拷贝的例子:

copy

NSString *string = @"origin";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

NSLog(@"%p", string);
NSLog(@"%p", stringCopy);
NSLog(@"%p", stringMCopy);
2016-03-10 17:32:04.479 Homework[21715:2353641] 0x1000d0ea0
2016-03-10 17:32:04.481 Homework[21715:2353641] 0x1000d0ea0
2016-03-10 17:32:04.481 Homework[21715:2353641] 0x17006fe40

通过查看内存,可以看到stringCopystring的地址是一样,进行了指针拷贝;而stringMCopy的地址和string不一样,进行了内容拷贝。

mutableCopy

NSMutableString *string      = [NSMutableString stringWithString: @"origin"];
//copy
NSString *stringCopy         = [string copy];
NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];

NSLog(@"%p", string);
NSLog(@"%p", stringCopy);
NSLog(@"%p", mStringCopy);
NSLog(@"%p", stringMCopy);
2016-03-10 17:34:11.486 Homework[21728:2354359] 0x17426f800
2016-03-10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x174230600
2016-03-10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x1742306e0
2016-03-10 17:34:11.487 Homework[21728:2354359] 0x174267240
//change value
[mStringCopy appendString:@"mm"]; //crash
[string appendString:@" origion!"];
[stringMCopy appendString:@"!!"];

crash的原因就是copy返回的对象是immutable对象。

1.2 集合类对象的copy与mutableCopy

集合类对象是指NSArrayNSDictionaryNSSet之类的对象。下面看一下集合类NSArray对象使用copymutableCopy的一个例子:

copy

NSArray *array = @[@[@"a", @"b"], @[@"c", @"d"]];
NSArray *copyArray = [array copy];
NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

NSLog(@"%p", array);
NSLog(@"%p", copyArray);
NSLog(@"%p", mCopyArray);
2016-03-10 17:53:40.113 Homework[21775:2358227] 0x17403f040
2016-03-10 17:53:40.114 Homework[21775:2358227] 0x17403f040
2016-03-10 17:53:40.114 Homework[21775:2358227] 0x174247e60

可以看到copyArrayarray的地址是一样的,而mCopyArrayarray的地址是不同的。说明copy操作进行了指针拷贝,mutableCopy进行了内容拷贝。但需要强调的是:此处的内容拷贝,仅仅是拷贝array这个对象,array集合内部的元素仍然是指针拷贝。这和上面的非集合immutable对象的拷贝还是挺相似的,那么mutable对象的拷贝会不会类似呢?我们继续往下,

mutableCopy

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

NSLog(@"%p", array);
NSLog(@"%p", copyArray);
NSLog(@"%p", mCopyArray);
2016-03-10 17:54:39.114 Homework[21782:2358605] 0x170058e40
2016-03-10 17:54:39.115 Homework[21782:2358605] 0x170058ed0
2016-03-10 17:54:39.115 Homework[21782:2358605] 0x170058ea0

查看内存,如我们所料,copyArraymCopyArrayarray的内存地址都不一样,说明copyArraymCopyArray都对array进行了内容拷贝。

2、自定义对象的复制

使用copymutableCopy复制对象的副本使用起来确实方便,那么我们自定义的类是否可调用copymutableCopy方法来复制副本呢?我们先定义一个Person类,代码如下:

@interface Person : NSObject
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@end

然后尝试调用Personcopy方法来复制一个副本:

Person *person1 = [[Person alloc] init];//创建一个Person对象
person1.age = 20;
person1.name = @"张三";
Person *person2 = [person1 copy];//复制副本

运行程序,将会发生崩溃,并输出以下错误信息:

[Person copyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x608000030920

上面的提示:Person找不到copyWithZone:方法。我们将复制副本的代码换成如下:

 Person *person2 = [person1 mutableCopy];//复制副本

再次运行程序,程序同样崩溃了,并输出去以下错误信息:

[Person mutableCopyWithZone:]: unrecognized selector sent to instance 0x600000221120

上面的提示:Person找不到mutableCopyWithZone:方法。

大家可能会觉得疑惑,程序只是调用了copymutableCopy方法,为什么会提示找不到copyWithZone:mutableCopyWithZone:方法呢?其实当程序调用对象的copy方法来复制自身时,底层需要调用copyWithZone:方法来完成实际的复制工作,copy返回实际上就是copyWithZone:方法的返回值;mutableCopymutableCopyWithZone:方法也是同样的道理。

那么怎么做才能让自定义的对象进行copymutableCopy呢?需要做以下事情:

1.让类实现NSCopying/NSMutableCopying协议。
2.让类实现copyWithZone:/mutableCopyWithZone:方法

  所以让我们的Person类能够复制自身,我们需要让Person实现NSCopying协议;然后实现copyWithZone:方法:

@interface Person : NSObject<NSCopying>
@property (nonatomic, assign) NSInteger age;
@property (nonatomic, copy) NSString *name;

@end
#import "Person.h"

@implementation Person
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
    Person *person = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    person.age = self.age;
    person.name = self.name;
    return person;
}

@end

运行之后发现我们实现了对象的复制:


  同时需要注意的是如果对象中有其他指针类型的实例变量,且只是简单的赋值操作:person.obj2 = self.obj2,其中obj2是另一个自定义类,如果我们修改obj2中的属性,我们会发现复制后的person对象中obj2对象中的属性值也变了,因为对于这个对象并没有进行copy操作,这样的复制操作不是完全的复制,如果要实现完全的复制,需要将obj2对应的类也要实现copy,然后这样赋值:person.obj2 = [self.obj2 copy]。如果对象很多或者层级很多,实现起来还是很麻烦的。如果需要实现完全复制同样还有另有一种方法,那就是归档:

Person *person2 = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:person1]];

  这样我们就实现了自定义对象的复制,需要指出的是如果重写copyWithZone:方法时,其父类已经实现NSCopying协议,并重写过了copyWithZone:方法,那么子类重写copyWithZone:方法应先调用父类的copy方法复制从父类继承得到的成员变量,然后对子类中定义的成员变量进行赋值:

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {
        id obj = [super copyWithZone:zone];
        //对子类定义的成员变量赋值
        ...
        return obj;
}

  关于mutableCopy的实现与copy的实现类似,只是实现的是NSMutableCopying协议与mutableCopyWithZone:方法。对于自定义的对象,在我看来并没有什么可变不可变的概念,因此实现mutableCopy其实是没有什么意义的,在此就不详细介绍了。

3、定义属性的copy指示符

  如下段代码,我们在定义属性的时候使用了copy指示符:

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface Person : NSObject<NSCopying>
@property (nonatomic, copy) NSMutableString *name;
@end

使用如下代码来进行测试:

Person *person1 = [[Person alloc] init];//创建一个Person对象
person1.name = [NSMutableString stringWithString:@"苏小妖"];
[person1.name appendString:@"123"];

运行程序会崩溃,并且提示以下信息:

*** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: 'Attempt to mutate immutable object with appendString:'

  这段错误提示不允许修改personname属性,这是因为程序定义name属性时使用了copy指示符,该指示符置顶调用setName:方法时(通过点语法赋值时,实际上是调用对应的setter方法),程序实际上会使用参数的副本对name实际变量复制。也就是说,setName:方法的代码如下:

- (void)setName:(NSMutableString *)name {
    _name = [name copy];
}

  copy方法默认是复制该对象的不可变副本,虽然程序传入的NSMutableString,但程序调用该参数的copy方法得到的是不可变副本。因此,程序赋给Person对象的name实例变量的值依然是不可变字符串。
  注意:定义合成gettersetter方法时并没有提供mutableCopy指示符。因此即使定义实例变量时使用了可变类型,但只要使用copy指示符,实例变量实际得到的值总是不可变对象。


参考文章:
iOS之对象复制
iOS的深复制与浅复制

iOS