Objective-C 深复制和浅复制与<NSCopying>协议

╰+哭是因爲堅強的太久メ 2021-09-11 04:30 265阅读 0赞

1.简单复制只能实现浅拷贝：指针赋值，使两个指针指向相同的一块内存空间，操作不安全。

2. Foundation类已经遵守了<NSCopying>和 <NSMutableCopying>协议,即实现了copy和mutableCopy方法,因此Foundation对象可以使用这些方法创建对象的副本或可变副本

**@protocol NSCopying**

**- (id)copyWithZone:(NSZone \*)zone;**

**@end**

**@protocol NSMutableCopying**

**- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone \*)zone;**

**@end**

3.用户自定义类遵守<NSCopying>协议和<NSMutableCopying>协议,则必须实现copyWithZone方法和mutableCopyWithZone方法，否则该类对象无法响应copy和mutableCopy消息

**4.实现copyWithZone方法，例：**

**       **

**-(id)copyWithZone:(NSZone \*)zone**

**\{**

**         Student \*stu = \[\[Student allocWithZone:zone\]initWithName:self.name Age:self.age\];**

**         return stu;**

**\}**

**对应main函数中：假设已经有一个Student对象stu1；**

**则：Student stu2 = \[stu1 copy\];**

**实现stu2是stu1的副本，这里是深复制，stu1和stu2分别对应不同内存。**

5. 如果你的类产生了子类,那么copyWithZone:方法也将

被继承

Student \*stu = \[\[Student allocWithZone: zone\] init\];

该方法应该改为: Student \*stu = \[\[**\[self class\] **allocWithZone: zone\]init\];

如果编写一个类的copyWithZone:方法那么子类的方法应该先调用父类的copy方法以复制继承来的copy实例变量.

## 1 NSCopying与NSMutableCopying协议 ##

用copy方法能得到字符串的不可变副本，而mutableCopy方法能得到字符串的可变副本。   
  
但是如果对自定义的类，我们不能直接使用copy和mutableCopy方法，需要让类遵守NSCopying与NSMutableCopying协议，然后实现继承自协议的copyWithZone:方法和mutableCopyWithZone:方法，这两个方法返回的是对象本身，得到一个对象的副本。  
  
总之，为了保证一个自定义的类的对象使用copy方法产生一个不可变的副本，需要做两步：   
  
1. 让该类继承NSCopying协议。   
  
2. 在类的代码实现部分重写继承自NSCopying协议的CopyWithZone:方法，该方法返回一个该类的不可变对象副本。  
  
为了保证一个自定义的类的对象使用mutableCopy方法产生一个可变的副本，需要做两步：   
  
1. 让该类继承NSMutableCopying协议。   
  
2. 在类的代码实现部分重写继承自NSMutableCopying协议的mutableCopyWithZone:方法，该方法返回一个该类的可变对象副本。

## 2 深复制和浅复制 ##

代码示例如下：   
  
GKHUser.h

[code]#import <Foundation/Foundation.h>
    
    //继承NSCopying和NSMutableCopying协议
    @interface GKHUser : NSObject <NSCopying, NSMutableCopying>
    @property (nonatomic, strong) NSMutableString *name;//类似retain类型，引用计数
    @property (nonatomic, assign) int age;
    @end

GKHUser.m

[code]#import "GKHUser.h"
    
    @implementation GKHUser
    
    //重写copyWithZone:方法
    - (id) copyWithZone:(NSZone *)zone {
        NSLog(@"执行copyWithZone:方法");
        //使用zone参数创建一个GKHUser对象
        GKHUser *user = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    
        user.name = self.name;//这里只是浅复制
        user.age = self.age;
        return user;
    }
    
    //重写mutableCopyWithZone:方法
    - (id) mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
        NSLog(@"执行mutableCopyWithZone:方法");
        //使用zone参数创建一个GKHUser对象
        GKHUser *user = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    
        user.name = self.name;//这里只是浅复制
        user.age = self.age;
        return user;
    }
    @end

main.m

[code]#import <Foundation/Foundation.h>
    #import "GKHUser.h"
    
    int main(int argc, const char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            GKHUser *user1 = [GKHUser new];
            user1.name = [NSMutableString stringWithString:@"李太"];
            user1.age = 10;
    
            GKHUser *user2 = [user1 copy];//复制不可变副本
            [user1.name appendString:@"白"];
            user2.age = 20;
    
            NSLog(@"user1的名字为：%@", user1.name);
            NSLog(@"user1的年龄为：%d", user1.age);
            NSLog(@"user2的名字为：%@", user2.name);
            NSLog(@"user2的年龄为：%d", user2.age);
    
            GKHUser *user3 = [GKHUser new];
            user3.name = [NSMutableString stringWithString:@"张大"];
            user3.age = 30;
    
            GKHUser *user4 = [user3 mutableCopy];//复制可变副本
            [user3.name appendString:@"彪"];
            user4.age = 40;
    
            NSLog(@"user3的名字为：%@", user3.name);
            NSLog(@"user3的年龄为：%d", user3.age);
            NSLog(@"user4的名字为：%@", user4.name);
            NSLog(@"user4的年龄为：%d", user4.age);
    
        }
        return 0;
    }

运行main.m结果：  
  
执行copyWithZone:方法   
  
user1的名字为：李太白   
  
user1的年龄为：10   
  
user2的名字为：李太白   
  
user2的年龄为：20   
  
执行mutableCopyWithZone:方法   
  
user3的名字为：张大彪   
  
user3的年龄为：30   
  
user4的名字为：张大彪   
  
user4的年龄为：40  
  
我们从结果中发现，不管是可变复制还是不可变复制，最后修改副本的name属性时候，会导致原始对象的属性也发生修改，为什么呢？因为这里的copyWithZone:和mutableWithZone:方法中对name属性的赋值是浅复制，如下图：  
  
![E5_B1_8F_E5_B9_95_E5_BF_AB_E7_85_A7_202015-12-02_2023.35.12.png][]  
  
为了达到我们的效果，GKHUser.h和main.m代码不变，而 GKHUser.m 修改如下：   
  
GKHUser.m

[code]#import "GKHUser.h"
    
    @implementation GKHUser
    
    //重写copyWithZone:方法
    - (id) copyWithZone:(NSZone *)zone {
        NSLog(@"执行copyWithZone:方法");
        //使用zone参数创建一个GKHUser对象
        GKHUser *user = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    
        user.name = [self.name copy];//这里对name指向的对象执行深复制，复制的副本为不可变的字符串
        user.age = self.age;
        return user;
    }
    
    //重写mutableCopyWithZone:方法
    - (id) mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone {
        NSLog(@"执行mutableCopyWithZone:方法");
        //使用zone参数创建一个GKHUser对象
        GKHUser *user = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
    
        user.name = [self.name mutableCopy];//这里对name指向的对象执行深复制，复制的副本为可变的字符串
        user.age = self.age;
        return user;
    }
    @end

运行main.m结果：  
  
执行copyWithZone:方法   
  
user1的名字为：李太白   
  
user1的年龄为：10   
  
user2的名字为：李太   
  
user2的年龄为：20   
  
执行mutableCopyWithZone:方法   
  
user3的名字为：张大彪   
  
user3的年龄为：30   
  
user4的名字为：张大   
  
user4的年龄为：40  
  
这样就达到了我们的目的，user2是user1的不可变副本，实现了copy方法，而user4是user3的可变副本，实现了mutableCopy方法。   
  
其在内存中的示意图如下：  
  
![E5_B1_8F_E5_B9_95_E5_BF_AB_E7_85_A7_202015-12-02_2023.52.59.png][]

[E5_B1_8F_E5_B9_95_E5_BF_AB_E7_85_A7_202015-12-02_2023.35.12.png]: /images/20210813/35c9dd8f0f654df180affed907852cd5.png
[E5_B1_8F_E5_B9_95_E5_BF_AB_E7_85_A7_202015-12-02_2023.52.59.png]: /images/20210813/02f1d37be95d4521a8cfed7977d6a09c.png