本文授權轉自:MicroCai的博客

概念

對象拷貝有兩種方式：淺復制和深復制。顧名思義，淺復制，並不拷貝對象本身，僅僅是拷貝指向對象的指針；深復制是直接拷貝整個對象內存到另一塊內存中。

一圖以蔽之

再簡單些說：淺復制就是指針拷貝；深復制就是內容拷貝。

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集合的淺復制(shallow copy)

集合的淺復制有非常多種方法。當你進行淺復制時，會向原始的集合發送retain消息，引用計數加1，同時指針被拷貝到新的集合。

現在讓我們看一些淺復制的例子：

1.NSArray*shallowCopyArray=[someArray copyWithZone:nil];
2.
3.NSSet*shallowCopySet=[NSSet mutableCopyWithZone:nil];
4.
5.NSDictionary*shallowCopyDict=[[NSDictionary alloc]initWithDictionary:someDictionary copyItems:NO];
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集合的深復制(deep copy)

集合的深復制有兩種方法。可以用initWithArray:copyItems:將第二個參數設置為YES即可深復制，如

1.NSDictionary shallowCopyDict=[[NSDictionary alloc] initWithDictionary:someDictionary copyItems:YES];

如果你用這種方法深復制，集合裡的每個對象都會收到copyWithZone:消息。如果集合裡的對象遵循NSCopying協議，那麼對象就會被深復制到新的集合。如果對象沒有遵循NSCopying協議，而嘗試用這種方法進行深復制，會在運行時出錯。copyWithZone:這種拷貝方式只能夠提供一層內存拷貝(one-level-deepcopy)，而非真正的深復制。

第二個方法是將集合進行歸檔(archive)，然後解檔(unarchive)，如：

1.NSArray*trueDeepCopyArray=[NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:oldArray]];

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集合的單層深復制(one-level-deep copy)

看到這裡，有同學會問：如果在多層數組中，對第一層進行內容拷貝，其它層進行指針拷貝，這種情況是屬於深復制，還是淺復制？對此，蘋果官網文檔有這樣一句話描述

This kind of copy is only capable of producing a one-level-deep copy. If you only need a one-level-deep copy...

If you need a true deep copy, such as when you have an array of arrays...

從文中可以看出，蘋果認為這種復制不是真正的深復制，而是將其稱為單層深復制(one-level-deepcopy)。因此，網上有人對淺復制、深復制、單層深復制做了概念區分。

• 淺復制(shallowcopy)：在淺復制操作時，對於被復制對象的每一層都是指針復制。

• 深復制(one-level-deepcopy)：在深復制操作時，對於被復制對象，至少有一層是深復制。

• 完全復制(real-deepcopy)：在完全復制操作時，對於被復制對象的每一層都是對象復制。

當然，這些都是概念性的東西，沒有必要糾結於此。只要知道進行拷貝操作時，被拷貝的是指針還是內容即可。

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系統對象的copy與mutableCopy方法

不管是集合類對象，還是非集合類對象，接收到copy和mutableCopy消息時，都遵循以下准則：

• copy返回imutable對象；所以，如果對copy返回值使用mutable對象接口就會crash；

• mutableCopy返回mutable對象；

下面將針對非集合類對象和集合類對象的copy和mutableCopy方法進行具體的闡述

1、非集合類對象的copy與mutableCopy

系統非集合類對象指的是NSString,NSNumber...之類的對象。下面先看個非集合類immutable對象拷貝的例子

1.NSString*string=@"origin";
2.NSString*stringCopy=[stringcopy];
3.NSMutableString*stringMCopy=[stringmutableCopy];

通過查看內存，可以看到stringCopy和string的地址是一樣，進行了指針拷貝；而stringMCopy的地址和string不一樣，進行了內容拷貝；

再看mutable對象拷貝例子

1.NSMutableString*string=[NSMutableStringstringWithString:@"origin"];
2.//copy
3.NSString*stringCopy=[stringcopy];
4.NSMutableString*mStringCopy=[stringcopy];
5.NSMutableString*stringMCopy=[stringmutableCopy];
6.//changevalue
7.[mStringCopyappendString:@"mm"];//crash
8.[stringappendString:@"origion!"];
9.[stringMCopyappendString:@"!!"];

運行以上代碼，會在第7行crash，原因就是copy返回的對象是immutable對象。注釋第7行後再運行，查看內存，發現string、stringCopy、mStringCopy、stringMCopy四個對象的內存地址都不一樣，說明此時都是做內容拷貝。

綜上兩個例子，我們可以得出結論：

在非集合類對象中：對immutable對象進行copy操作，是指針復制，mutableCopy操作時內容復制；對mutable對象進行copy和mutableCopy都是內容復制。用代碼簡單表示如下：

• [immutableObjectcopy]//淺復制

• [immutableObjectmutableCopy]//深復制

• [mutableObjectcopy]//深復制

• [mutableObjectmutableCopy]//深復制

2、集合類對象的copy與mutableCopy

集合類對象是指NSArray、NSDictionary、NSSet...之類的對象。下面先看集合類immutable對象使用copy和mutableCopy的一個例子：

1.NSArray*array=@[@[@"a",@"b"],@[@"c",@"d"];
2.NSArray*copyArray=[arraycopy];
3.NSMutableArray*mCopyArray=[arraymutableCopy];

查看內容，可以看到copyArray和array的地址是一樣的，而mCopyArray和array的地址是不同的。說明copy操作進行了指針拷貝，mutableCopy進行了內容拷貝。但需要強調的是：此處的內容拷貝，僅僅是拷貝array這個對象，array集合內部的元素仍然是指針拷貝。這和上面的非集合immutable對象的拷貝還是挺相似的，那麼mutable對象的拷貝會不會類似呢？我們繼續往下，看mutable對象拷貝的例子：

1.NSMutableArray*array=[NSMutableArrayarrayWithObjects:[NSMutableStringstringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
2.NSArray*copyArray=[arraycopy];
3.NSMutableArray*mCopyArray=[arraymutableCopy];

查看內存，如我們所料，copyArray、mCopyArray和array的內存地址都不一樣，說明copyArray、mCopyArray都對array進行了內容拷貝。同樣，我們可以得出結論：

在集合類對象中，對immutable對象進行copy，是指針復制，mutableCopy是內容復制；對mutable對象進行copy和mutableCopy都是內容復制。但是：集合對象的內容復制僅限於對象本身，對象元素仍然是指針復制。用代碼簡單表示如下：

• [immutableObjectcopy]//淺復制

• [immutableObjectmutableCopy]//單層深復制

• [mutableObjectcopy]//單層深復制

• [mutableObjectmutableCopy]//單層深復制

這個代碼結論和非集合類的非常相似。

這時候，是不是有人要問了，如果要對集合對象復制元素怎麼辦？有這疑問的同學不妨回頭看看集合的深復制。

好了，深復制與淺復制就講到這裡。

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最後說個題外的東西，在搜集資料的過程中，發現一個有可能犯錯的點

1.NSString*str=@"string";
2.str=@"newString";

上面這段代碼，在執行第二行代碼後，內存地址發生了變化。乍一看，有點意外。按照C語言的經驗，初始化一個字符串之後，字符串的首地址就被確定下來，不管之後如何修改字符串內容，這個地址都不會改變。但此處第二行並不是對str指向的內存地址重新賦值，因為賦值操作符左邊的str是一個指針，也就是說此處修改的是內存地址。

所以第二行應該這樣理解：將@"newStirng"當做一個新的對象，將這段對象的內存地址賦值給str。

我有如下的兩個方法查看內存地址

• pstr會打印對象本身的內存地址和對象內容

1.(lldb)pstr
2.(NSString*)$0=0x000000010c913680@"a"

• po&str則打印的是引用對象的指針所在的地址

1.(lldb)po&str
2.0x00007fff532fb6c0

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參考文檔

[1]Apple Collections Programming Topics: Copying Collections

[2]iPhone Dev：iOS開發之深拷貝與淺拷貝(mutableCopy與Copy)詳解(博文可能有纰漏，童鞋仔細閱讀親自驗證)

[3]Blog：copy與mutableCopy