IOS 之copy(浅拷贝)和mutableCopy(深拷贝) 以及strong 和weak理解
2016-03-05 17:27
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内存管理几个重要的概念抽象，比较难以理解，找了一份资料，感觉作者写的不错，自己依然存疑，将疑点和要点标注出来。这些要点一般项目中少用到，但理解也很有必要。
致谢原作者
原文地址：/article/7745523.html
阅读本文之前首先了解copy与retain的区别，如果有不正确的地方望大家多多指教:
copy与retain的区别：
copy是创建一个新对象，retain是创建一个指针，引用对象计数加1。Copy属性表示两个对象内容相同，新的对象retain为1 ，与旧有对象的引用计数无关，旧有对象没有变化。copy减少对象对上下文的依赖。
retain属性表示两个对象地址相同（建立一个指针，指针拷贝），内容当然相同，这个对象的retain值+1也就是说，retain 是指针拷贝，copy 是内容拷贝。(只是引用计数加一，其他没变)
当然在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。
首先我们需要有这样的一个前提：
［array addObject:obj];
这样obj的引用计数会增加1，如果使用remove则obj的引用计数会减一。
ios对集合的内存处理就是这样的。
那么，假设obj只被array拥有：
id temp ＝ [array objectAtIndex:0];
[array removeObjectAtIndex:0];
如果你再要使用temp就会出错，因为这个时候obj已经被释放了。
（提醒一下，如果用NSString做测试，要注意@“abc”是常量 :-) ）
由于在程序中经常会遇到集合类的传值，所以，简单的retain未必够用，需要对集合内容的拷贝，也就是深拷贝。
下面我们就来探讨一下。
Ios提供了copy和mutablecopy方法，顾名思义，copy就是复制了一个imutable的对象，而mutablecopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。
1. 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 = @"origion";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[stringMCopy appendString:@"!!"];
查看内存可以发现，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。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（都是@“origion”）。
再看下面的例子：
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[mStringCopy appendString:@"mm"];//error[appendString是附加新的字符串到原始字符串，但是现在因为mStringCopy是[string
copy],不能改变的，不具备新添加的能力，所以就会报错，甚至NSMutableString *mStringCopy =（NSMutableString *）[string copy]这样写，也会报错，可见copy有多强大，只要copy而不是mutableCopy就不能改，就是在这么屌]
[string appendString:@" origion!"];
[stringMCopy appendString:@"!!"];
以上四个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（不可变的）对象，所以上述会报错。
对于系统的非容器类对象，我们可以认为，如果对一不可变对象复制，copy是指针复制（浅拷贝）和mutableCopy就是对象复制（深拷贝）。如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但是copy返回的对象是不可变的。（好牛逼的一句话）
2. 系统的容器类对象
指NSArray，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（这话不理解）
NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);
NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 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"];
[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex: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。
下面用另一个例子来测试一下。
NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[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
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（我试了一下，其实都没变，都还是{a,b,c},并且将NSArray改为NSMutableArray还是一样，数组里面的元素没变，为什么呢，求指教，）
（后面实践知道，这里应该是原作者写错了，凡是copy的你外面如何改变原始值，copy和mutableCopy对应的值还是原先的，retain才会改变）
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。http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];
NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];
NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:
[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];
trueDeepCopyArray是完全意义上的深拷贝，而deepCopyArray则不是，对于deepCopyArray内的不可变元素其还是指针复制。或者我们自己实现深拷贝的方法。因为如果容器的某一元素是不可变的，那你复制完后该对象仍旧是不能改变的，因此只需要指针复制即可。除非你对容器内的元素重新赋值，否则指针复制即已足够。举个例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@”sd”]后其他的容器内对象并不会受影响。[[array
objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray objectAtIndex:0]尽管是指向同一块内存，但是我们没有办法对其进行修改——因为它是不可改变的。所以指针复制已经足够。所以这并不是完全意义上的深拷贝，但是apple的官方文档将其列为deep copy了，并添加了copy和mutablity的关系说明，故在此做一说明（这边还有点疑惑，有了解的赐教啊）。
或者我们自己实现深拷贝的方法（略）。
3. 自定义对象
如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子：
@interface MyObj : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>
{
NSMutableString *name;
NSString *imutableStr;
int age;
}
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;
@property (nonatomic) int age;
@end
@implementation MyObj
@synthesize name;
@synthesize age;
@synthesize imutableStr;
- (id)init
{
if (self = [super init])
{
self.name = [[NSMutableString alloc]init];
self.imutableStr = [[NSString alloc]init];
age = -1;
}
return self;
}
- (void)dealloc
{
[name release];
[imutableStr release];
[super dealloc];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
copy->name = [name copy];
copy->imutableStr = [imutableStr copy];
// copy->name = [name copyWithZone:zone];;
// copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//
copy->age = age;
return copy;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
copy->name = [self.name mutableCopy];
copy->age = age;
return copy;
}
strong 和weak
依旧本着尊重原创和劳动者的原则，将地址先贴在前面：
http://www.cnblogs.com/nonato/archive/2013/11/28/3447162.html，作者Nonato
iOS 5 中对属性的设置新增了strong 和weak关键字来修饰属性（iOS 5 之前不支持ARC）
strong 用来修饰强引用的属性；
@property (strong) SomeClass * aObject;
对应原来的
@property (retain) SomeClass * aObject; 和 @property (copy) SomeClass * aObject;（这里应该不是对应原来的copy）
weak 用来修饰弱引用的属性；
@property (weak) SomeClass * aObject;
对应原来的
@property (assign) SomeClass * aObject;
没说清楚，再看下面这篇博文
博文地址：https://segmentfault.com/a/1190000002520583
还是结合代码来说明这个情况
我们看到，使用strong修饰的person.bookArray1输出是[book1,book2]，而使用copy修饰的person.bookArray2输出是[book1]。这下可以看出来区别了吧。
备注：使用strong，则person.bookArray1与可变数组books指向同一块内存区域，books内容改变，导致person.bookArray1的内容改变，因为两者是同一个东西；而使用copy，person.bookArray2在赋值之前，将books内容复制，创建一个新的内存区域，所以两者不是一回事，books的改变不会导致person.bookArray2的改变。
说到底，其实就是不同的修饰符，对应不同的setter方法，
1. strong对应的setter方法，是将_property先release（_property release），然后将参数retain（property retain），最后是_property = property。
2. copy对应的setter方法，是将_property先release（_property release），然后拷贝参数内容（property copy），创建一块新的内存地址，最后_property = property。
将上面的strong改为retain结果还是一样
致谢原作者
原文地址：/article/7745523.html
阅读本文之前首先了解copy与retain的区别，如果有不正确的地方望大家多多指教:
copy与retain的区别：
copy是创建一个新对象，retain是创建一个指针，引用对象计数加1。Copy属性表示两个对象内容相同，新的对象retain为1 ，与旧有对象的引用计数无关，旧有对象没有变化。copy减少对象对上下文的依赖。
retain属性表示两个对象地址相同（建立一个指针，指针拷贝），内容当然相同，这个对象的retain值+1也就是说，retain 是指针拷贝，copy 是内容拷贝。(只是引用计数加一，其他没变)
当然在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。
首先我们需要有这样的一个前提：
［array addObject:obj];
这样obj的引用计数会增加1，如果使用remove则obj的引用计数会减一。
ios对集合的内存处理就是这样的。
那么，假设obj只被array拥有：
id temp ＝ [array objectAtIndex:0];
[array removeObjectAtIndex:0];
如果你再要使用temp就会出错，因为这个时候obj已经被释放了。
（提醒一下，如果用NSString做测试，要注意@“abc”是常量 :-) ）
由于在程序中经常会遇到集合类的传值，所以，简单的retain未必够用，需要对集合内容的拷贝，也就是深拷贝。
下面我们就来探讨一下。
Ios提供了copy和mutablecopy方法，顾名思义，copy就是复制了一个imutable的对象，而mutablecopy就是复制了一个mutable的对象。以下将举几个例子来说明。
1. 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 = @"origion";
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[stringMCopy appendString:@"!!"];
查看内存可以发现，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。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（都是@“origion”）。
再看下面的例子：
NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString: @"origion"];
NSString *stringCopy = [string copy];
NSMutableString *mStringCopy = [string copy];
NSMutableString *stringMCopy = [string mutableCopy];
[mStringCopy appendString:@"mm"];//error[appendString是附加新的字符串到原始字符串，但是现在因为mStringCopy是[string
copy],不能改变的，不具备新添加的能力，所以就会报错，甚至NSMutableString *mStringCopy =（NSMutableString *）[string copy]这样写，也会报错，可见copy有多强大，只要copy而不是mutableCopy就不能改，就是在这么屌]
[string appendString:@" origion!"];
[stringMCopy appendString:@"!!"];
以上四个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（不可变的）对象，所以上述会报错。
对于系统的非容器类对象，我们可以认为，如果对一不可变对象复制，copy是指针复制（浅拷贝）和mutableCopy就是对象复制（深拷贝）。如果是对可变对象复制，都是深拷贝，但是copy返回的对象是不可变的。（好牛逼的一句话）
2. 系统的容器类对象
指NSArray，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（这话不理解）
NSLog(@"array1 retain count: %d",[array1 retainCount]);
NSLog(@"array1 retain count: %d",[arrayCopy1 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"];
[mArrayCopy1 removeObjectAtIndex: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。
下面用另一个例子来测试一下。
NSArray *mArray1 = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"a"],@"b",@"c",nil];
NSArray *mArrayCopy2 = [mArray1 copy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[mArray1 retainCount]);
NSMutableArray *mArrayMCopy1 = [mArray1 mutableCopy];
NSLog(@"mArray1 retain count: %d",[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
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（我试了一下，其实都没变，都还是{a,b,c},并且将NSArray改为NSMutableArray还是一样，数组里面的元素没变，为什么呢，求指教，）
（后面实践知道，这里应该是原作者写错了，凡是copy的你外面如何改变原始值，copy和mutableCopy对应的值还是原先的，retain才会改变）
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。http://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html
NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:[NSMutableString stringWithString:@"first"],[NSStringstringWithString:@"b"],@"c",nil];
NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray: array copyItems: YES];
NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:
[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject: array]];
trueDeepCopyArray是完全意义上的深拷贝，而deepCopyArray则不是，对于deepCopyArray内的不可变元素其还是指针复制。或者我们自己实现深拷贝的方法。因为如果容器的某一元素是不可变的，那你复制完后该对象仍旧是不能改变的，因此只需要指针复制即可。除非你对容器内的元素重新赋值，否则指针复制即已足够。举个例子，[[array objectAtIndex:0]appendstring:@”sd”]后其他的容器内对象并不会受影响。[[array
objectAtIndex:1]和[[deepCopyArray objectAtIndex:0]尽管是指向同一块内存，但是我们没有办法对其进行修改——因为它是不可改变的。所以指针复制已经足够。所以这并不是完全意义上的深拷贝，但是apple的官方文档将其列为deep copy了，并添加了copy和mutablity的关系说明，故在此做一说明（这边还有点疑惑，有了解的赐教啊）。
或者我们自己实现深拷贝的方法（略）。
3. 自定义对象
如果是我们定义的对象，那么我们自己要实现NSCopying,NSMutableCopying这样就能调用copy和mutablecopy了。举个例子：
@interface MyObj : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>
{
NSMutableString *name;
NSString *imutableStr;
int age;
}
@property (nonatomic, retain) NSMutableString *name;
@property (nonatomic, retain) NSString *imutableStr;
@property (nonatomic) int age;
@end
@implementation MyObj
@synthesize name;
@synthesize age;
@synthesize imutableStr;
- (id)init
{
if (self = [super init])
{
self.name = [[NSMutableString alloc]init];
self.imutableStr = [[NSString alloc]init];
age = -1;
}
return self;
}
- (void)dealloc
{
[name release];
[imutableStr release];
[super dealloc];
}
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
MyObj *copy = [[[self class] allocWithZone:zone] init];
copy->name = [name copy];
copy->imutableStr = [imutableStr copy];
// copy->name = [name copyWithZone:zone];;
// copy->imutableStr = [name copyWithZone:zone];//
copy->age = age;
return copy;
}
- (id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone
{
MyObj *copy = NSCopyObject(self, 0, zone);
copy->name = [self.name mutableCopy];
copy->age = age;
return copy;
}
strong 和weak
依旧本着尊重原创和劳动者的原则，将地址先贴在前面：
http://www.cnblogs.com/nonato/archive/2013/11/28/3447162.html，作者Nonato
iOS 5 中对属性的设置新增了strong 和weak关键字来修饰属性（iOS 5 之前不支持ARC）
strong 用来修饰强引用的属性；
@property (strong) SomeClass * aObject;
对应原来的
@property (retain) SomeClass * aObject; 和 @property (copy) SomeClass * aObject;（这里应该不是对应原来的copy）
weak 用来修饰弱引用的属性；
@property (weak) SomeClass * aObject;
对应原来的
@property (assign) SomeClass * aObject;
没说清楚，再看下面这篇博文
博文地址：https://segmentfault.com/a/1190000002520583
还是结合代码来说明这个情况
@interface Person : NSObject
@property (strong, nonatomic) NSArray *bookArray1;
@property (copy, nonatomic) NSArray *bookArray2;
@end
@implementation Person
//省略setter方法
@end
//Person调用
main(){
NSMutableArray *books = [@[@"book1"] mutableCopy];
Person *person = [[Person alloc] init];
person.bookArray1 = books;
person.bookArray2 = books;
[books addObject:@"book2"];
NSLog(@"bookArray1:%@",person.bookArray1);
NSLog(@"bookArray2:%@",person.bookArray2);
}我们看到，使用strong修饰的person.bookArray1输出是[book1,book2]，而使用copy修饰的person.bookArray2输出是[book1]。这下可以看出来区别了吧。
备注：使用strong，则person.bookArray1与可变数组books指向同一块内存区域，books内容改变，导致person.bookArray1的内容改变，因为两者是同一个东西；而使用copy，person.bookArray2在赋值之前，将books内容复制，创建一个新的内存区域，所以两者不是一回事，books的改变不会导致person.bookArray2的改变。
说到底，其实就是不同的修饰符，对应不同的setter方法，
1. strong对应的setter方法，是将_property先release（_property release），然后将参数retain（property retain），最后是_property = property。
2. copy对应的setter方法，是将_property先release（_property release），然后拷贝参数内容（property copy），创建一块新的内存地址，最后_property = property。
将上面的strong改为retain结果还是一样
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