copy和mutableCopy

NSObject類有兩個跟拷貝相關的方法——copy和mutableCopy。這兩個方法都是返回一個id類型的對象，那麼這兩者之間有什麼區別呢？根據官方文檔解釋，copy方法，返回copyWithZone方法返回的對象（Returns the object returned by copyWithZone:）。而mutableCopy方法，返回mutableCopyWithZone方法返回的對象(Returns the object returned by mutableCopyWithZone:)。讀起來有點繞，一言以蔽之，調用copy就是調用copyWithZone，調用mutableCopy就是調用mutableCopyWithZone。還是不夠清楚！！！接下來我們以NSString為例子，來說明copy和mutableCopy的區別。

NSString對象調用copy和mutableCopy

那麼對NSString對象調用copy和mutableCopy究竟有什麼效果呢？ 在實驗之前先定義如下通用宏

1 //打印方法名
2 #define LOG_METHOD_NAME {NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));}
3 //打印對象的類名，以及對象本身的地址
4 #define LOG_OBJ_ADDRESS(obj) {NSLog(@"%@ : %p",NSStringFromClass([obj class]), obj);}
5 //打印空行
6 #define LOG_END {NSLog(@"%@", @" ");}

測試代碼如下：

 1 - (void)stringCopyTest
 2 {
 3     LOG_METHOD_NAME
 4     NSString *str = @"Hello";
 5     LOG_OBJ_ADDRESS(str);
 6     NSString *cpStr = [str copy];
 7     LOG_OBJ_ADDRESS(cpStr);
 8     NSMutableString *mutCpStr = [str mutableCopy];
 9     LOG_OBJ_ADDRESS(mutCpStr);
10     LOG_END
11 }

輸出結果如下：

1 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] stringCopyTest
2 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFConstantString : 0x100fee0b0
3 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFConstantString : 0x100fee0b0
4 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabbaa00190
5 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019]

由以上輸出可知，對一個NSString對象調用copy返回的還是該對象本身，因為str的地址和cpStr的地址是同一個。而調用mutableCopy，返回的是一個NSMutableString對象(注：__NSCFConstantString是常量串即NSString，而__NSCFString是可變串即NSMutableString）。

NSMutableString對象調用copy和mutableCopy

同理，引申到NSMutableString對象呢？ 測試代碼如下：

 1 - (void)mutableStringCopyTest
 2 {
 3     LOG_METHOD_NAME
 4     NSMutableString *mutStr = [@"OC" mutableCopy];
 5     LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
 6     NSMutableString *cpMutStr = [mutStr copy];
 7     LOG_OBJ_ADDRESS(cpMutStr);
 8     NSMutableString *mutCpMutStr = [mutStr mutableCopy];
 9     LOG_OBJ_ADDRESS(mutCpMutStr);
10     LOG_END
11 }

輸出結果如下：

1 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] mutableStringCopyTest
2 2015-11-22 19:58:05.738 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabba9012c0
3 2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019] NSTaggedPointerString : 0xa0000000000434f2
4 2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019] __NSCFString : 0x7fabb840a860
5 2015-11-22 19:58:05.739 CopyTest[17230:1045019]

由以上輸出可知，對一個NSMutableString對象調用copy返回的是一個NSTaggedPointerString對象，該對象可認為是一個常量串。而調用mutableCopy返回的是另外一個可變對象__NSCFString，即NSMutableString（原NSMutableString對象的地址是0x7fabba9012c0，新NSMutableString對象地址是0x7fabb840a860）。

針對NSArray、NSDictionary、NSSet等具有Mutable版本的類進行試驗出現跟NSString類似的現象，不一一列舉，有興趣可以自己去試驗。

copy和mutableCopy調用小結

• 針對不可變對象調用copy返回該對象本身，調用mutableCopy返回一個可變對象（新的）；

• 針對可變對象調用copy返回一個不可變對象（新的），調用mutableCopy返回另外一個可變對象（新的）。

class
copy
mutableCopy
不可變（如，NSString）
返回本身（相當於retain一次）
創建新的可變對象（如，創建一個NSMutableString對象，地址跟原對象不同）
可變（如，NSMutableString）
創建新的不可變對象（如，創建一個NSTaggedPointerString對象，地址跟原對象不同 ）
創建新的可變對象（如，創建一個NSMutableString對象，地址跟原對象不同 ）

再進一步從是否新建返回對象，返回對象是否可變兩個角度總結如下：

• 只有不可變的copy是retain一次，其他都是創建一個新對象；

• copy返回的是不可變對象，mutableCopy返回的是可變對象。

屬性copy還是strong

假設有兩個id類型的屬性如下:

1 @property (nonatomic, copy) id cpID;
2 @property (nonatomic, strong) id stID;

那麼編譯器把以上兩屬性分別實現為:

 1 - (void)setCpID:(id)cpID {
 2     _cpID = [cpID copy];
 3 }
 4 
 5 - (id)cpID {
 6     return _cpID;
 7 }
 8 
 9 - (void)setStID:(id)stID {
10     _stID = stID;
11 }
12 
13 - (id)stID {
14     return _stID;
15 }

從以上實現可以看出，strong和copy的屬性主要是set方法有區別，strong的set是直接設置指定值，而copy的set是設置指定值的copy版本。接下來探索一下NSString、NSMutableString的copy和strong屬性。

NSString屬性copy還是strong

測試代碼如下:

 1 @property (nonatomic, copy) NSString *cpStr;
 2 @property (nonatomic, strong) NSString *stStr;
 3 
 4 - (void)stringPropertyTest
 5 {
 6     LOG_METHOD_NAME
 7     NSMutableString *mutStr = [@"123" mutableCopy];
 8     LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
 9     self.cpStr = mutStr;
10     LOG_OBJ_ADDRESS(self.cpStr);
11     self.stStr = mutStr;
12     LOG_OBJ_ADDRESS(self.stStr);
13     
14     NSLog(@"修改前");
15     NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
16     NSLog(@"copy：%@", self.cpStr);
17     NSLog(@"strong：%@", self.stStr);
18     
19     [mutStr appendString:@"456"];
20     NSLog(@"修改後");
21     NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
22     NSLog(@"copy：%@", self.cpStr);
23     NSLog(@"strong：%@", self.stStr);
24     
25     LOG_END
26 }

輸出結果如下：

 1 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] stringPropertyTest
 2 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] __NSCFString : 0x7fad23409b80
 3 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] NSTaggedPointerString : 0xa000000003332313
 4 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] __NSCFString : 0x7fad23409b80
 5 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] 修改前
 6 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] mutStr：123
 7 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] copy：123
 8 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] strong：123
 9 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] 修改後
10 2015-11-22 21:11:29.458 CopyTest[17977:1317284] mutStr：123456
11 2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284] copy：123
12 2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284] strong：123456
13 2015-11-22 21:11:29.459 CopyTest[17977:1317284]

由以上輸出可知，假設兩個NSString屬性實際上指向的都是一個NSMutableString對象，那麼在原NSMutableString對象修改後，strong版本的NSString屬性跟著修改，而copy版本屬性保持原狀。self.cpStr實際上是一個NSTaggedPointerString對象，該對象正是NSMutableString對象執行copy的返回值。

NSMutableString屬性copy還是strong

測試代碼如下：

 1 @property (nonatomic, copy) NSMutableString *cpMutStr;
 2 @property (nonatomic, strong) NSMutableString *stMutStr;
 3 
 4 - (void)mutableStringPropertyTest
 5 {
 6     LOG_METHOD_NAME
 7     NSMutableString *mutStr = [@"123" mutableCopy];
 8     LOG_OBJ_ADDRESS(mutStr);
 9     self.cpMutStr = mutStr;
10     LOG_OBJ_ADDRESS(self.cpMutStr);
11     self.stMutStr = mutStr;
12     LOG_OBJ_ADDRESS(self.stMutStr);
13     
14     NSLog(@"修改前");
15     NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
16     NSLog(@"copy：%@", self.cpMutStr);
17     NSLog(@"strong：%@", self.stMutStr);
18     
19     [mutStr appendString:@"456"];
20     NSLog(@"修改後");
21     NSLog(@"mutStr：%@", mutStr);
22     NSLog(@"copy：%@", self.cpMutStr);
23     NSLog(@"strong：%@", self.stMutStr);
24     LOG_END
25 }

輸出結果如下：

 1 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] mutableStringPropertyTest
 2 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] __NSCFString : 0x7f806879b620
 3 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] NSTaggedPointerString : 0xa000000003332313
 4 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] __NSCFString : 0x7f806879b620
 5 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] 修改前
 6 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] mutStr：123
 7 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] copy：123
 8 2015-11-22 21:48:21.774 CopyTest[18508:1539502] strong：123
 9 2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] 修改後
10 2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] mutStr：123456
11 2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] copy：123
12 2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502] strong：123456
13 2015-11-22 21:48:21.775 CopyTest[18508:1539502]

看起來沒啥問題，strong版本的屬性跟隨原對象的變化而變化，copy版本的屬性不變。但是，假設調用

1 [self.cpMutStr appendString:@"789"];

程序會崩潰。崩潰信息如下：

1 2015-11-22 21:51:37.282 CopyTest[18542:1545579] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSInvalidArgumentException', reason: '-[NSTaggedPointerString appendString:]: unrecognized selector sent to instance 0xa000000003332313'
2 *** First throw call stack:

原因很明顯，是朝NSTaggedPointerString對象發了一個它不能識別的selector。原因是copy版本的NSMutableString屬性本質上不是一個NSMutableString對象，而是一個NSTaggedPointerString對象，它是一個不可變對象。該對象是NSMutableString對象執行copy得來的，還記得我們上一節的結論嗎？對一個對象執行copy得到的用於是一個不可變的對象。

針對NSArray、NSDictionary、NSSet等具有Mutable版本的類進行試驗出現跟NSString類似的現象。

結論

• 不可變類型屬性，推薦使用copy，因為假設該對象實際上指向的是一個mutable的對象，mutable對象的改變不會導致該對象的改變；假設指向的不是mutable的對象，那麼copy和strong是等價，都是執行一次retain。

• 可變類型屬性，不能使用copy，因為copy產生的對象是一個不可變對象，跟屬性描述是沖突的。