Copy

Copy 在 Objective-C 中的使用，一些个人理解。

Object Copying

OC 中，一个对象，如果遵循 NSCopying 协议，且实现了 copyWihtZone: 方法，就可以被拷贝。

如果类具有不可变和可变两种变体，通过遵循 NSMutableCopying 协议，并实现 mutableCopyWithZone: 来确保可变对象的拷贝也是可变的

Copy 分为 shadow copy 和 deep copy，这两种 copy 的区别，主要在堆指针的处理：

1. shadow copy 仅复制对象的引用指针
2. deep copy 复制新的对象

注意：

对象的 copy，不能仅仅看内存地址来分辨是 shadow 还是 deep。

比如 NSString，对其使用 copy，返回地址与原对象相同，但是两个对象是完全独立的，相互修改不影响

Object Copying Memory Management

对象复制，会返回一个引用计数为 1 的新对象。

这个复制的对象的内存管理，谁引用谁负责释放。

copy 修饰属性

copy 作为 内存管理语义 ，在 @property 中声明，其目的是：复制外部的传过来的值并隔断之后外界值修改对属性的影响。

对应的， strong(retain) 修饰词，只是将外部值或者指针赋值给属性（shadow copy），如果是对象指针，之后外部值修改会影响属性。

//copy 修饰
@property (nonatomic, copy) NSString *copyStr;
- (void)setCopyStr:(NSString *)copyStr {
    if (_copyStr != copyStr) {
        [_copyStr release];
        _copyStr = [copyStr copy];
    }
}

// strong(retain) 修饰
@property (nonatomic, strong) NSString *strongStr;
- (void)setStrongStr:(NSString *)strongStr {
    if (_strongStr != strongStr) {
        [_strongStr release];
        [strongStr retain];
        _strongStr = strongStr;
    }
}

观察赋值方法，引申出一个小知识点：

使用self.foo = foo;语法赋值，调用了 setter 方法；使用_foo = foo;则只是改变指针指向。

如果只是简单的变更指针指向，可能会导致可变对象和不可变对象混淆。

因此，更推荐使用self.语法进行赋值

• NSString

在 OC 中，因为父类指针可以指向子类对象，使用 copy 的目的是为了让本对象的属性不受外界影响。

使用 copy 修饰 NSString，无论传入是一个可变对象还是不可对象，对象持有的就是一个不可变的副本.

注意：无论原来的 string 类型是否可变，copy 后的类型均为不可变类型。

• collection

NSArray、NSDictionary、NSSet 属于 collection 集合类对象。

这些集合类的属性，使用 copy 修饰，只能保证容器本身的不变，如果容器内的引用对象，发生了变化，这些容器属性中的对象也会发生变化。

• block

block 使用 copy 是从 MRC 遗留下来的“传统”。

在 MRC 中,方法内部的 block 是在栈区的,使用 copy 可以把它放到堆区。

在 ARC 中写不写都行：对于 block 使用 copy 还是 strong 效果是一样的，但写上 copy 可以提示：编译器自动对 block 进行了 copy 操作。

如果 block 块没有访问处于栈区的变量（比如局部变量），也没有访问堆区的变量（比如我们 alloc 创建的对象），那就存在代码区(低地址)，即使访问了全局变量，也依然存在代码区。

如果访问了栈区或者堆区的变量，那就会被存在堆区（实际存在栈区，ARC 下会自动拷贝到堆区）。

copy mutableCopy 方法

主动调用 copy 方法，其目的是为了 copy 一个新对象。

此时需要根据对象的类实现的 copyWithZone: 方法来判断是 shadow 还是 deep。

• 非集合类对象

对 immutable 对象进行 copy 操作， 执行结果类似 retain 操作，但操作的目的是为了 copy 对象。

对 immutable 对象进行 mutableCopy 操作时内容复制。

对 mutable 对象进行 copy 和 mutableCopy 都是内容复制。

[immutableObject copy] // 类似 retain
[immutableObject mutableCopy] //深复制
[mutableObject copy] //深复制
[mutableObject mutableCopy] //深复制

• 集合类对象

和上面非集合类对象十分类似。

但是无论是 copy 还是 mutableCopy，集合中的元素，都是仅仅执行了一次 retain 操作，依然是原对象

[immutableCollection copy]
[immutableCollection mutableCopy] //深复制
[mutableCollection copy] //深复制
[mutableCollection mutableCopy] //深复制

copy collection

当我们对集合类型的对象，使用 copy 或者 mutableCopy，都是对集合对象本身的拷贝，集合中的元素，都仅仅是一个 retain 操作。

UIView *view1 = [UIView new];
UIView *view2 = [UIView new];
UIView *view3 = [UIView new];

NSArray *array = @[view1, view2, view3,];
NSArray *copyArray = [array copy];
NSMutableArray *mCopyArray = [array mutableCopy];

NSLog(@"array %p \n %@", array, array);
NSLog(@"copy %p \n %@", copyArray, copyArray);
NSLog(@"mutableCopy %p \n %@", mCopyArray, mCopyArray);

输出结果：
array 0x600003da2ca0
(
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feca0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033fede0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feda0>"
)
copy 0x600003da2ca0
(
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feca0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033fede0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feda0>"
)
mutableCopy 0x600003da2af0
(
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feca0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033fede0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feda0>"
)

如何对集合对象进行 deep copy 呢？

首先，需要集合对象中的元素，实现 NSCopying 协议

使用 initWithArray:copyItems:

NSArray *oneLevelDeepCopy = [[NSArray alloc] initWithArray:array copyItems:YES];
NSLog(@"oneLevelDeepCopy %p \n %@", oneLevelDeepCopy, oneLevelDeepCopy);

输出结果：
oneLevelDeepCopy 0x600003d9ef10
(
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033b47a0>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033b4780>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033b4760>"
)

注意：initWithArray:copyItems: 这个方法，只能对一元数组进行 deep copy。

apple 推荐使用 NSKeyedArchiver 实现 true deep copy。需要集合对象中的元素，实现 NSCoding 协议

NSArray *twoLevelArray = @[@[obj1, obj2, obj3,]];
NSLog(@"twoLevelArray %p \n %@", twoLevelArray, twoLevelArray);
NSArray *oneLevelDeepCopy2 = [[NSArray alloc] initWithArray:twoLevelArray copyItems:YES];
NSLog(@"oneLevelDeepCopy2 %p \n %@", oneLevelDeepCopy2, oneLevelDeepCopy2);

NSArray* trueDeepCopyArray = [NSKeyedUnarchiver unarchiveObjectWithData:
[NSKeyedArchiver archivedDataWithRootObject:array]];
NSLog(@"trueDeepCopyArray %p \n %@", trueDeepCopyArray, trueDeepCopyArray);

输出结果
twoLevelArray 0x6000031f07e0
(
        (
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feca0>",
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033fede0>",
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feda0>"
    )
)
oneLevelDeepCopy2 0x6000031e3c20
(
        (
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feca0>",
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033fede0>",
        "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033feda0>"
    )
)
trueDeepCopyArray 0x600003d9ae80
(
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033e6e00>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033e6e20>",
    "<ObjectCopyingCoding: 0x6000033e4e40>"
)

参考文档

Object Copying

Copying Collections