【译】iOS集合对象拷贝

from:https://developer.apple.com/library/archive/documentation/Cocoa/Conceptual/Collections/Articles/Copying.html

有两种拷贝:浅拷贝(shadow copies)和深拷贝(deep copies)。一般的对象拷贝是浅拷贝,也就是创建一个新的集合,并和原来的集合一起拥有对象的所有权。深拷贝从原来集合里创建新的对象,并添加到新的集合里。不同之处如图1所示:

图1浅拷贝和深拷贝

浅拷贝

有很多方式可以创建一个集合的浅拷贝。当创建一个浅拷贝的时候,原来集合里的对象会被发送一条retain消息,指针会被拷贝到新的集合。清单1展示了一些使用浅拷贝创建新的集合的方式。

清单1 创建一个浅拷贝

NSArray *shallowCopyArray = [someArray copyWithZone:nil];

 

NSDictionary *shallowCopyDict = [[NSDictionary alloc] initWithDictionary:someDictionary copyItems:NO];

这些技术不限定于所示的集合类型。例如,你可以使用copyWithZone:方法或者mutableCopyWithZone:方法拷贝一个集合(set),或者用initWithArray:copyItems:方法拷贝一个数组。


深拷贝

有两种方式可以创建一个集合的深拷贝。你可以使用集合的类似initWithArray:copyItems:方法,第二个参数需要传入Yes。如果你使用这个方式创建集合的深拷贝,集合里的每个对象会被发送一个copyWithZone:消息。如果集合里的对象遵循了NSCopying协议,那么这个对象就会被深拷贝到新的集合,这个集合是这个拷贝对象的唯一所有者。如果对象没有遵循NSCopying协议,企图使用这种方式拷贝它们会产生运行时错误。然而copyWithZone:创建一个浅拷贝。这种拷贝只能创建一层深拷贝。如果你只需要一层深拷贝,你可以使用清单2的调用。

清单2 创建深拷贝

NSArray *deepCopyArray=[[NSArray alloc] initWithArray:someArray copyItems:YES];

这个技术同样适用于其他集合类型。如果你需要一个真正的深拷贝,例如你有一个数组的数组,你可以归档和反归档该集合,假设全部内容都遵循NSCopying协议。清单3展示了这种技术的一个例子。

清单3真正的深拷贝

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

拷贝和可变性

当你拷贝一个集合时,集合可变性或者它包含对象的可变性就会受到影响。每种拷贝方式对集合中不同层次对象的可变性影响,有些轻微的不同:

copyWithZone: 使表面不可变,更深层拥有和原来一样的可变性

initWithArray:copyItems:第二个参数为NO时,表面层的可变性由关联的类决定,更深层拥有和原来一样的可变性

initWithArray:copyItems:第二个参数为YES时,表面层的可变性由关联的类决定,下一层为不可变,更深层拥有和原来一样的可变性

归档和反归档会保持所有层级对象的可变性








<think>好的,我现在需要回答用户关于iOS深浅拷贝的问题。首先,我得确保自己理解深浅拷贝的基本概念,以及在iOS中的具体实现和应用场景。 首先,深拷贝和浅拷贝的区别是什么?浅拷贝应该是指复制对象的指针,而不是实际数据,所以新旧对象共享同一份数据。而深拷贝则是完全复制数据,新对象和原对象独立,修改互不影响。这在内存管理中很重要,尤其是在处理集合类型如NSArray、NSDictionary时。 接下来,我需要考虑在iOS中,哪些对象默认是浅拷贝,哪些支持深拷贝。比如,使用copy方法时,不可变对象如NSArray可能返回自身(浅拷贝),而可变对象如NSMutableArray会生成新的不可变副本。但这里的copy是否是深拷贝呢?可能要看具体类的实现,比如集合copy方法是否是浅拷贝,而深拷贝可能需要使用其他方法,比如NSKeyedArchiver。 然后,要提到NSCopying协议,因为自定义对象要实现拷贝功能必须遵循这个协议,并实现copyWithZone:方法。这里可能需要区分浅拷贝和深拷贝的实现方式,比如在复制属性时是直接赋值(浅)还是创建新实例(深)。 还需要举例说明,比如NSString、NSArray等系统类的情况,以及自定义类如何处理。同时,可能需要注意可变和不可变版本的区别,比如NSMutableArray的copy和mutableCopy的不同行为。 另外,内存管理方面,ARC自动处理引用计数,但理解深浅拷贝对内存的影响仍然重要,避免不必要的内存泄漏或重复数据。 可能用户还想知道如何选择深拷贝或浅拷贝,比如在需要独立数据时使用深拷贝,否则使用浅拷贝节省内存。同时,可以提到常见的深拷贝方法,如归档解档(NSKeyedArchiver)、手动复制每个元素等。 最后,检查是否有遗漏点,比如集合对象的元素是否被深拷贝。例如,NSArray的copy是浅拷贝,所以内部的元素还是原来的,如果元素是可变对象,修改它们会影响新旧数组。这时候需要实现真正的深拷贝可能需要遍历每个元素进行复制。 总结回答的结构应该包括:定义、区别、系统类的行为、自定义类的实现、深浅拷贝的选择以及注意事项。确保用中文,结构清晰,例子恰当,语法正确,数学公式用指定格式。</think>在 iOS 开发中,**深拷贝(Deep Copy)**和**浅拷贝(Shallow Copy)**是对象复制的两种重要方式,理解它们的区别对内存管理和数据独立性至关重要。 --- ### 1. 基本概念 - **浅拷贝** 仅复制对象的指针,新旧对象**共享同一份底层数据**。修改其中一个对象的内容,另一个会受影响。 **示例**: ```objective-c NSArray *original = @[@1, @2, @3]; NSArray *shallowCopy = [original copy]; // 浅拷贝(不可变对象copy 是浅拷贝) ``` - **深拷贝** 完全复制对象及其底层数据,生成**独立的新对象**。修改其中一个对象不会影响另一个。 **示例**: ```objective-c NSArray *original = @[@1, @2, @3]; NSArray *deepCopy = [[NSArray alloc] initWithArray:original copyItems:YES]; // 深拷贝 ``` --- ### 2. 系统类的默认行为 - **不可变对象(如 `NSString`, `NSArray`)** - `copy` 方法返回**浅拷贝**(原对象本身,因不可变无需复制)。 - `mutableCopy` 返回**深拷贝**(生成可变对象)。 - **可变对象(如 `NSMutableString`, `NSMutableArray`)** - `copy` 和 `mutableCopy` 均返回**深拷贝**。 $$ \text{可变性决定拷贝行为:可变对象默认深拷贝,不可变对象默认浅拷贝} $$ --- ### 3. 自定义对象拷贝 若需支持拷贝,类需遵循 **`NSCopying`** 或 **`NSMutableCopying`** 协议,并实现对应方法: ```objective-c @interface Person : NSObject <NSCopying> @property (nonatomic, copy) NSString *name; @end @implementation Person - (id)copyWithZone:(NSZone *)zone { Person *copy = [[Person alloc] init]; copy.name = self.name; // 浅拷贝(直接赋值指针) return copy; } @end ``` - **浅拷贝实现**:直接赋值属性(共享同一数据)。 - **深拷贝实现**:为每个属性创建新对象(例如 `copy.name = [self.name copy]`)。 --- ### 4. 集合对象的深拷贝陷阱 即使对 `NSArray`/`NSDictionary` 深拷贝,其内部元素的拷贝行为取决于元素类型: - **`copyItems:YES`** 仅对集合元素调用 `copy` 方法,若元素是自定义对象且未实现深拷贝,仍为浅拷贝! **完全深拷贝解决方案**: ```objective-c NSData *data = [NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:originalArray]; NSArray *trueDeepCopy = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:data]; ``` --- ### 5. 如何选择? | 场景 | 推荐方式 | |------|----------| | 对象不可变且无需修改 | 浅拷贝(节省内存) | | 对象需要独立修改 | 深拷贝 | | 集合对象包含可变元素 | 完全深拷贝(如归档解档) | --- ### 6. 注意事项 - 使用 `copy` 修饰符(`@property (copy)`)可防止可变对象被外部修改(如 `NSMutableString` 赋值给 `NSString`)。 - 深拷贝可能带来性能开销,需权衡内存与独立性需求。
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