浅拷贝(shallow copy)、单层深拷贝(one-leve

2018-03-05 本文已影响19人 MichaelLedger

浅拷贝(shallow copy)

浅拷贝就是对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间，当内存销毁的时候，指向这片内存的几个指针需要重新定义才可以使用，要不然会成为野指针。

char* str = (char*)malloc(100);
char* str2 = str;

浅拷贝

浅拷贝就是拷贝指向原来对象的指针，使原对象的引用计数+1，可以理解为创建了一个指向原对象的新指针而已，并没有创建一个全新的对象。

单层深拷贝(one-level-deep copy)

对于不可变的容器类对象(如NSArray、NSSet、NSDictionary)进 mutableCopy 操作，内存地址发生了变化，但是其中的元素内存地址并没有发生变化，属于单层深拷贝。
对于可变集合类对象(如NSMutableArray、NSMutableSet、NSMutableDictionary)，不管是进行 copy 操作还是 mutableCopy 操作，其内存地址都发生了变化，但是其中的元素内存地址都没有发生变化，属于单层深拷贝。

完全拷贝(real-deep copy)

深拷贝是指拷贝对象的具体内容，而内存地址是自主分配的，拷贝结束之后，两个对象虽然存的值是相同的，但是内存地址不一样，两个对象也互不影响，互不干涉。

完全拷贝

深拷贝就是拷贝出和原来仅仅是值一样，但是内存地址完全不一样的新的对象，创建后和原对象没有任何关系。

系统对象的copy与mutableCopy方法

不管是集合类对象，还是非集合类对象，接收到copy和mutableCopy消息时，都遵循以下准则：
copy返回immutable对象，如果对copy返回值使用mutable对象接口就会crash；
mutableCopy返回mutable对象；

在iOS中深拷贝与浅拷贝要更加的复杂，涉及到容器与非容器、可变与不可变对象的copy与mutableCopy。

1、非集合类对象的copy与mutableCopy
系统非集合类对象指的是 NSString, NSNumber … 之类的对象。对immutable对象进行copy操作,是指针拷贝,mutableCopy操作时内容拷贝;对mutable对象进行copy和mutableCopy都是内容拷贝。用代码简单表示如下:

[immutableObject copy] // 浅拷贝
[immutableObject mutableCopy] //深拷贝
[mutableObject copy] //深拷贝 
[mutableObject mutableCopy] //深拷贝

2、集合类对象的copy与mutableCopy
集合类对象是指NSArray、NSDictionary、NSSet … 之类的对象。对immutable对象进行copy,是指针拷贝,mutableCopy是内容拷贝;对mutable对象进行copy和mutableCopy都是内容拷贝。但是:集合对象的内容拷贝仅限于对象本身,对象元素仍然是指针拷贝。用代码简单表示如下:

[immutableObject copy] // 浅拷贝
[immutableObject mutableCopy] //单层深拷贝
[mutableObject copy] //单层深拷贝
[mutableObject mutableCopy] //单层深拷贝

概念区分：

浅拷贝(shallow copy)：在浅拷贝操作时，对于被拷贝对象的每一层都是指针拷贝。
深拷贝(one-level-deep copy)：在深拷贝操作时，对于被拷贝对象，至少有一层是深拷贝。
完全拷贝(real-deep copy)：在完全拷贝操作时，对于被拷贝对象的每一层都是对象拷贝。

备注

所谓的层次划分是指数组对象本身和数组内对象的层次。
在拷贝操作时，对于对象有n层时对象拷贝，我们可称作n级深拷贝，此处n应大于等于1.
对于完全拷贝目前通用办法是：迭代法和归档
指针拷贝俗称指针拷贝，对象拷贝也俗称内容拷贝。
一般来讲：浅层拷贝：拷贝引用对象的指针；深层拷贝：拷贝引用对象内容。

结论

想要实现对象拷贝，要向被拷贝的对象发送retain、copy、mutableCopy消息。
retain：始终是浅拷贝。引用计数每次加1。返回对象是否可变与被拷贝的对象保持一致。
copy：对于可变对象为深拷贝，引用计数不改变；对于不可变对象是浅拷贝，引用计数每次加1。始终返回一个不可变对象。
mutableCopy：始终是深拷贝，引用计数不改变。始终返回一个可变对象。

自定义对象的拷贝

OC中并不是所有的类都支持拷贝，只有遵循NSCopying协议的类，才支持copy拷贝；只有遵循NSMutableCopying协议的类，才支持mutableCopy拷贝。
如果没有遵循上述两种协议的类，运用拷贝会发出异常。
如果是自定义的类，那么我们需要遵循NSCopying、NSMutableCopying协议，然后重写- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone和- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone这两个方法，这样就能调用copy和mutableCopy了。

NSObject_DeepCopy_SwizzleMethods

利用runtime 交换方法实现对象深拷贝

//
//  NSObject+JRCategory.h
//  JRKit
//
//  Created by lujianrong on 16/5/24.
//  Copyright © 2016年 lujianrong. All rights reserved.
//

#import <Foundation/Foundation.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

@interface NSObject (JRCategory)

+ (NSString *)className;
/**runtime */
-  (NSString *)className;

#pragma mark
#pragma mark - 真正的深拷贝, mutableCopy只会深拷贝一层
/**
 *拷贝自定义类对象需要 先把对象遵循<NSCoding> 不然会抛出异常
 */
- (nullable id)deepCopy;
/**
 *  @param archiver   可传 [NSKeyedArchiver class]
 *  @param unarchiver  可传 [NSKeyedUnarchiver class]
 */
- (nullable id)deepCopyWithArchiver:(Class)archiver unarchiver:(Class)unarchiver;

#pragma mark
#pragma mark - runtime - 交换方法
+ (BOOL)swizzleInstanceMethod:(SEL)originalSel with:(SEL)newSel;
+ (BOOL)swizzleClassMethod:(SEL)originalSel with:(SEL)newSel;
@end

NS_ASSUME_NONNULL_END

//
//  NSObject+JRCategory.m
//  JRKit
//
//  Created by lujianrong on 16/5/24.
//  Copyright © 2016年 lujianrong. All rights reserved.
//

#import "NSObject+JRCategory.h"
#import <objc/runtime.h>
@implementation NSObject (JRCategory)
+ (NSString *)className {
    return NSStringFromClass(self);
}
- (NSString *)className {
    return [NSString stringWithUTF8String:class_getName([self class])];
}
- (id)deepCopy {
    id obj = nil;
    @try {
        obj = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:self]];
    } @catch (NSException *exception) {
        NSLog(@"\ndeepCopy - exception-> %@", exception);
    } 
    return obj;
}
- (id)deepCopyWithArchiver:(Class)archiver unarchiver:(Class)unarchiver {
    id obj = nil;
    @try {
        obj = [unarchiver unarchiveObjectWithData:[archiver archivedDataWithRootObject:self]];
    } @catch (NSException *exception) {
         NSLog(@"\ndeepCopy - exception-> %@", exception);
    }
    return obj;
}

+ (BOOL)swizzleInstanceMethod:(SEL)originalSel with:(SEL)newSel {
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(self, originalSel);
    Method newMethod = class_getInstanceMethod(self, newSel);
    if (!originalMethod || !newMethod) return NO;
    
    class_addMethod(self,
                    originalSel,
                    class_getMethodImplementation(self, originalSel),
                    method_getTypeEncoding(originalMethod));
    class_addMethod(self,
                    newSel,
                    class_getMethodImplementation(self, newSel),
                    method_getTypeEncoding(newMethod));
    
    method_exchangeImplementations(class_getInstanceMethod(self, originalSel),
                                   class_getInstanceMethod(self, newSel));
    return YES;
}

+ (BOOL)swizzleClassMethod:(SEL)originalSel with:(SEL)newSel {
    Class class = object_getClass(self);
    Method originalMethod = class_getInstanceMethod(class, originalSel);
    Method newMethod = class_getInstanceMethod(class, newSel);
    if (!originalMethod || !newMethod) return NO;
    method_exchangeImplementations(originalMethod, newMethod);
    return YES;
}
@end

BNDeepCopy

自己实现了一个 BNDeepCopy 深拷贝协议，把 NSArray、NSSet、NSDictionary 分别用 category 添加一下实现。后面如果自己的某个对象如果 NSCopying 协议不能满足深拷贝的要求，只需实现 BNDeepCopy 协议即可。（对于一些 NSString、NSNumber 的内存优化，此实现中暂时不独立成两份）。

参考：
iOS 图文并茂的带你了解深拷贝与浅拷贝
 iOS 浅拷贝(Shallow Copy)与深拷贝(Deep Copy)
浅拷贝(Shallow Copy)与深拷贝(Deep Copy)
iOS 深拷贝两种实现
 iOS之拷贝

浅拷贝(shallow copy)、单层深拷贝(one-leve

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