什么是深拷贝什么是浅拷贝,分别在什么时候用

根据拷贝内容的不同,分为深浅拷贝

深拷贝:指针赋值,且内容拷贝

浅拷贝:只是简单的指针赋值

苹果为什么这么设计呢?总结起来很简单:即安全又省内存。但是要理解或者避免踩一些坑,还需要看下面的介绍

内存

不得不先说到内存,又不得不说内存分区:程序底层——程序如何在RAM ROM运行,内存分配与分区

看下面图片:

obj1是定义在函数外部的全局变量,处于全局区;obj2是定义在函数内的局部变量,处于栈区。它们都指向了处于堆区的对象。

obj1与obj2是指针,它们指向的对象是内容,那么现在再看深浅拷贝的现象,或者说执行的结果:浅拷贝只是多个指针指向同一对象内容,深拷贝就是每个指针都指向了一个对象内容,互不影响。

自定义对象需要自己实现NSCoping协议,一般情况下,自定义对象都是可变对象,本节讨论的也都是针对系统对象

指针也是会存在堆区的,比如在block里面我们知道,如果指针使用了__block修饰,那么指针会存放在堆区。

返回值的一些基本规则

无论是集合对象还是非集合对象,在收到copy和mutableCopy消息时,都遵守以下规则:

1 copy返回immutable对象;

2 mutableCopy返回mutable对象;

那么很简单,可变与不可变对象的转变:

不可变对象→可变对象的转换:不可变对象.mutableCopy。

可变->不可变:可变对象.copy;

集合拷贝

系统提供的集合类型,比如字典、数组、NSSet等集合类型内存基本都是如下结构:集合内存结构图

我们可以上面代码(代码处于方法内)做个分析,加深对内存的理解。@"123"、@"456"是const属性,因此处于常量区,指针str1、str2、arr局部变量指针处于栈区,@[]数组内容存放位置处于堆区,数组里面的内容存放的是指针str1与str2,当然处于堆区

其实arr = @[str1,str2]相当于[arr addObject:str1];[arr addObject:str2];,数组里面有两个强指针指向了对象@"123"与@"456"。

图中只是字符串是常量所以在常量区,如果他们是NSDate、UIView等等则会处于堆区

下面的分析也是基于三种程度的拷贝,记为CopyLevel,拷贝层次,简写CL1、CL2、CL3

CL1:arr数组指针,如果只发生这层拷贝,则和非集合对象一样,是浅拷贝

CL2:arr数组指针指向的的内容,即存储的对象指针。发生本层拷贝,从非集合角度来说已经发生了内容拷贝,即深拷贝。但从集合角度来说,还是浅拷贝。

CL3:arr数组里面存储的指针指向的内容,如果发生本层拷贝,可以叫做集合的单层深拷贝。

毫无疑问,CL1是肯定会进行的。重点就在于CL2于CL3.

不可变集合的copy与mutableCopy

下面代码,不可变集合arrM1的copy与mutableCopy。arrM2:mutableCopy,arr:copy

根据第一行打印结果:arrM2和arr都进行CL1拷贝

第二行打印结果:arrM2与arrM1结果不同,说明进行了数组拷贝;arr与arrM1结果相同,说明没有,进行数组拷贝

第三行打印结果:都相同,说明指向的内容没有发生拷贝

可变集合的copy与mutableCopy

下面代码,可变集合arrM1的copy与mutableCopy。arrM2:mutableCopy,arr:copy

根据第一行打印结果:arrM2和arr都进行CL1拷贝

第二行打印结果:结果均不同,说明都进行了数组拷贝;

第三行打印结果:都相同,说明指向的内容没有发生拷贝

一般结论

我们知道,对于非集合对象,有如下结论:

// 不可变,线程安全

[immutableObject copy] // 浅复制

[immutableObject mutableCopy] // 深复制,对于集合则是只拷?贝数组的内容,数组的内容是指针,而指针的内容不会被拷?

// 可变对象,线程不安全

[mutableObject copy] //深复制,对于集合则是只拷?贝数组的内容,数组的内容是指针,而指针的内容不会被拷?

[mutableObject mutableCopy] //深复制,对于集合则是只拷?贝数组的内容,数组的内容是指针,而指针的内容不会被拷?

集合的单层深拷贝,CL3层的拷贝(one-level-deep copy)

我们需要使用- (instancetype)initWithArray:(NSArray *)array copyItems:(BOOL)flag;方法,且flag为YES。

可以看到,三行打印结果都不一样,即发生了CL3层的拷贝。

此方法执行后,arrM1集合里的每个对象都会收到 copyWithZone: 消息。如果集合里的对象遵循 NSCopying 协议,那么对象就会被深拷贝到新的集合,如果没有遵循就直接崩溃了。

等一等,好像有另一个问题:此方法只是会给集合的每个对象发送copyWithZone:方法,那么对于不可变对象,copyWithZone:的执行还是浅拷贝。读者大概也注意到了,图中示例代码,arrM1数组存的也是可变对象dict1,所以有CL3层的拷贝。那如果arrM1存的不是可变对象呢?结果就是没有CL3层的拷贝,大家可以用代码测试下!

为啥叫单层深复制呢? 因为它只给arrM1数组存的对象发送了copyWithZone:方法,而没有对dict1发送copyWithZone:方法,dict1也是集合,它里面也存放着对象呢。。。即集合里面存放的集合。。。好绕,哈哈

另外,除了此方法,集合的解档归档,也是可以实现单层深拷贝的。

绕的东西就到这里,下面看些感兴趣的东西:

一些坑

Mutable变copy的坑

有一点需要注意了:copy返回值为不可变对象,如果使用可变对象的接口就会crash。例如:

- (void)arrMCopyTest {

NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"123",@"456", nil];

NSMutableArray *arr = [arrM copy];

// 下面代码崩溃

[arr addObject:@"789"];

}

[arrM copy];返回的是不可变类型,即NSArray,向一个NSArray对象发送addObject消息当然方法找不到崩溃。

另一个问题,arr是NSMutableArray类型,它指向父类NSArray编译器为什么不报错呢?copy返回的是id类型,编译器不会对id(俗称万能指针)进行类型检查,所以会经常看到推荐使用instancetype,而不是id

下面的类似错误就很常见了:

@property (nonatomic, copy) NSMutableArray *arr;

- (void)arrMCopyTest {

NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"123",@"456", nil];

self.arr = arrM;

// 下面代码崩溃

[self.arr addObject:@"789"];

}

因为self.arr为copy修饰,那么self.arr = arrM就相当于_arr = [arrM copy]

属性指定为copy,却没有被copy

@property (nonatomic, copy) NSString *str;

- (void)viewDidLoad {

NSMutableString *str = [NSMutableString stringWithFormat:@"123"];

// self.str = str;

_str = str;

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

[str appendString:@"456"];

NSLog(@"change");

});

}

这里在block里面对str进行操作,居然没有对它进行__block修饰!!!感兴趣可以看看这篇博客:iOS中block的使用、实现底层、循环引用、存储位置

打印结果:

2017-07-23 00:33:06.344 CopyTest[95611:31912803] 123

2017-07-23 00:33:07.518 CopyTest[95611:31912803] change

2017-07-23 00:33:08.636 CopyTest[95611:31912803] 123456

都是123456,self.str被意外改变了,如果将代码_str = str;-->self.str = str;值就不会改变了。因为相当于_str = [str copy];。

所以建议除了在初始化时(init方法中),苹果推荐我们使用_下划线的方式直接访问变量,其它地方尽量使用self.来访问。另外我们还经常getter或者setter方法里面做一些自定义操作,如果_方式则这些自定义操作就不会被执行。而且在block里面使用_方式访问变量会更隐蔽的引起循环引用的问题!

setter方法

@property (nonatomic, copy) NSString *str;

- (void)setStr:(NSString *)str {

// _str = str; 不要这样写

_str = [str copy];

}

讲了这些,大家会不会猛然想到

@property (nonatomic, weak) id delegate;

_delegate = obj;

这样会不会造成_delegate为指向的对象引用计数为0时,系统还会不会将_delegate置为nil?答案是,您多虑了,会的。这和copy不一样。为啥不一样?牵涉到runtime哈希表什么的就不在展开了。。。

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