Objective-C中mutableCopy和copy的理解

深拷贝(mutableCopy)就是内容拷贝，即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;浅拷贝(copy)就是指针拷贝,即对内存地址的复制，让目标对象指针和源对象指向同一片内存空间。
在OC中，若要进行对象的拷贝，则该对象所属的类必须遵守NSCopying和NSMutableCopy协议，并重写copyWithZone:和mutableCopyWithZone:方法。而系统原生类，之所以可以直接进行拷贝是因为它已帮我们自动做了这些事。

iOS中并不是所有的对象都支持copy，mutableCopy，遵守NSCopying 协议的类可以发送copy消息，遵守NSMutableCopying 协议的类才可以发送mutableCopy消息。假如发送了一个没有遵守上诉两协议而发送 copy或者 mutableCopy,那么就会发生异常。但是默认的ios类并没有遵守这两个协议。如果想自定义一下copy 那么就必须遵守NSCopying,并且实现 copyWithZone: 方法，如果想自定义一下mutableCopy 那么就必须遵守NSMutableCopying,并且实现 mutableCopyWithZone: 方法。

首先明白：Copy和MutableCopy的区别
Copy 返回一个不可变对象的副本，MutalbeCopy返回一个可变对象的副本。

一、系统的非容器类对象

这里指的是NSString、NSNumber等等一类的对象。

NSString * string = @"test";
NSString * stringCopy = [string copy];//没有产生新对象
NSMutableString * stringMuCopy = [string mutableCopy];//产生新对象
[stringMuCopy appendString:@"!!"];

查看内存(图1)可以发现，string和stringＣopy指向的是同一块内存区域(又叫apple弱引用weak reference)，此时stringCopy的引用计数和string的一样都为２（这里需要注意一下，因为@"test"对象是常量数据段，不是堆上的对象，所以string与stringCopy实际都是指向一个非堆上的对象，他们的引用计数应该是-1，可以通过程序验证。我们所说的引用计数实际上是用于管理堆上申请的对象。）。而stringMCopy则是我们所说的真正意义上的复制，系统为其分配了新内存，但指针所指向的字符串还是和string所指的一样。

图1.png

再看下边的例子：

NSMutableString * string = [NSMutableString stringWithFormat:@"test"];
NSString * stringCopy = [string copy];// 产生新对象
NSMutableString * mstringCopy = [string copy];// 产生新对象
NSMutableString * stringMuCopy = [string mutableCopy];// 产生新对象

其中 stringCopy和mstringCopy分配的是同一块内存，与其他两个NSString对象所分配的内存都是不一样的。但是对于mStringCopy其实是个imutable对象，所以上述会报错(如图2)。

图2.png

小结：
1.copy：对于可变对象为深复制，引用计数不改变;对于不可变对象是浅复制， ,相当于retain，引用计数每次加一。始终返回一个不可变对象。
2.mutableCopy：始终是深复制，引用计数不改变。始终返回一个可变对象。

图三.png

**二、系统的容器类对象 **

指NSArray，NSMutableArray，NSDictionary等。对于容器类本身，上面讨论的结论也是适用的，需要探讨的是复制后容器内对象的变化。

//copy返回不可变对象，mutablecopy返回可变对象
NSArray * array1 = [NSArray arrayWithObjects:@"a",@"b",@"c",nil];
NSArray * arrayCopy1 = [array1 copy];
//arrayCopy1是和array同一个NSArray对象（指向相同的对象），包括array里面的元素也是指向相同的指针
NSLog(@"%p,%p,%lu,%lu",array1,arrayCopy1,(unsigned long)[arrayCopy1 retainCount],(unsigned long)[array1 retainCount]);
NSMutableArray * mArrayCopy1 = [array1 mutableCopy];
//mArrayCopy1是array1的可变副本，指向的对象和array1不同，但是其中的元素和array1中的元素指向的是同一个对象。mArrayCopy1还可以修改自己的对象
[mArrayCopy1 addObject:@"de"];
NSLog(@"%p,%p",mArrayCopy1[0],array1[0]);

array1和arrayCopy1是指针复制，而mArrayCopy1是对象复制，mArrayCopy1还可以改变期内的元素：删除或添加。但是注意的是，容器内的元素内容都是指针复制。
由一下例子做测试

NSArray * mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSArray * mArrayCopy1 = [mArray1 copy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %lu",(unsigned long)[mArray1 retainCount]);
NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %lu",(unsigned long)[mArray1 retainCount]);
//mArrayCopy2,mArrayMCopy1和mArray1指向的都是不一样的对象，但是其中的元素都是一样的对象——同一个指针
//一下做测试
NSMutableString *testString = [mArray1 objectAtIndex:0];
//testString = @"1a1";//这样会改变testString的指针，其实是将@“1a1”临时对象赋给了testString
[testString appendString:@" tail"];//这样以上三个数组的首元素都被改变了

由此可见，对于容器而言，其元素对象始终是指针复制。如果需要元素对象也是对象复制，就需要实现深拷贝。

三、自定义对象

我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了
看下边例子：

ZJPerson * p = [[ZJPerson alloc]init];
p.age = 20;
p.height = 170.0;
ZJPerson * copyP = [p copy];//这里崩溃

崩溃日志：

图4.png

看崩溃信息ZJPerson应该先实现：

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

测试：

#import "ZJPerson.h"
@interface ZJPerson()<NSCopying>

@end
@implementation ZJPerson

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

  return @"iOS俱哥";
}
@end

图5.png

可以看出copyWithZone重新分配新的内存空间，则：

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

ZJPerson * person = [[ZJPerson allocWithZone:zone]init];
return person;
}

测试属性值：

ZJPerson * p = [[ZJPerson alloc]init];
p.age = 20;
p.height = 170.0;
ZJPerson * copyP = [p copy];//这里崩溃
NSLog(@"p = %p copyP = %p",p ,copyP);
NSLog(@"age = %d height = %d", copyP.age, copyP.height);

图6.png

虽然copy了份新的对象，然而age,height值并未copy，那么：

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

ZJPerson * person = [[ZJPerson allocWithZone:zone]init];
person.age = self.age;
person.height = self.height;
// 这里self其实就要被copy的那个对象，很显然要自己赋值给新对象，所以这里可以控制copy的属性
return person;
}

图7.png

参考文章:
深拷贝与浅拷贝(mutableCopy与Copy)详解 iOS
iOS 浅谈：深.浅拷贝与copy.strong