本文将带你了解IOS开发入门之集合深浅拷贝以及经常遇到的坑（面试常问），希望本文对大家学IOS有所帮助。

   阅读目录引言内存返回值的一些基本规则集合拷贝集合的单层深拷贝，CL3层的拷贝(one-level-deep copy)一些坑引言
根据拷贝内容的不同，分为深浅拷贝

深拷贝：指针赋值，且内容拷贝
浅拷贝：只是简单的指针赋值

苹果为什么这么设计呢？总结起来很简单：即安全又省内存。但是要理解或者避免踩一些坑，还需要看下面的介绍
内存
不得不先说到内存，又不得不说内存分区：程序底层——程序如何在RAM ROM运行，内存分配与分区
看下面图片：

obj1是定义在函数外部的全局变量，处于全局区；obj2是定义在函数内的局部变量，处于栈区。它们都指向了处于堆区的对象。
obj1与obj2是指针，它们指向的对象是内容，那么现在再看深浅拷贝的现象，或者说执行的结果：浅拷贝只是多个指针指向同一对象内容，深拷贝就是每个指针都指向了一个对象内容，互不影响。

自定义对象需要自己实现NSCoping协议，一般情况下，自定义对象都是可变对象，本节讨论的也都是针对系统对象
指针也是会存在堆区的，比如在block里面我们知道，如果指针使用了__block修饰，那么指针会存放在堆区。

返回值的一些基本规则
无论是集合对象还是非集合对象，在收到copy和mutableCopy消息时，都遵守以下规则：

1 copy返回immutable对象；
2 mutableCopy返回mutable对象；

那么很简单，可变与不可变对象的转变:

不可变对象→可变对象的转换:不可变对象.mutableCopy。
可变->不可变:可变对象.copy;

集合拷贝
系统提供的集合类型，比如字典、数组、NSSet等集合类型内存基本都是如下结构：集合内存结构图

我们可以上面代码（代码处于方法内）做个分析，加深对内存的理解。@"123"、@"456"是const属性，因此处于常量区，指针str1、str2、arr局部变量指针处于栈区,@[]数组内容存放位置处于堆区，数组里面的内容存放的是指针str1与str2，当然处于堆区
其实arr = @[str1,str2]相当于[arr addObject:str1];[arr addObject:str2];，数组里面有两个强指针指向了对象@"123"与@"456"。

图中只是字符串是常量所以在常量区，如果他们是NSDate、UIView等等则会处于堆区

下面的分析也是基于三种程度的拷贝，记为CopyLevel，拷贝层次，简写CL1、CL2、CL3

CL1：arr数组指针，如果只发生这层拷贝，则和非集合对象一样，是浅拷贝
CL2：arr数组指针指向的的内容，即存储的对象指针。发生本层拷贝，从非集合角度来说已经发生了内容拷贝，即深拷贝。但从集合角度来说，还是浅拷贝。
CL3：arr数组里面存储的指针指向的内容，如果发生本层拷贝，可以叫做集合的单层深拷贝。

毫无疑问，CL1是肯定会进行的。重点就在于CL2于CL3.
不可变集合的copy与mutableCopy
下面代码，不可变集合arrM1的copy与mutableCopy。arrM2：mutableCopy，arr：copy


根据第一行打印结果：arrM2和arr都进行CL1拷贝
第二行打印结果：arrM2与arrM1结果不同，说明进行了数组拷贝；arr与arrM1结果相同，说明没有，进行数组拷贝
第三行打印结果：都相同，说明指向的内容没有发生拷贝

可变集合的copy与mutableCopy
下面代码，可变集合arrM1的copy与mutableCopy。arrM2：mutableCopy，arr：copy


根据第一行打印结果：arrM2和arr都进行CL1拷贝
第二行打印结果：结果均不同，说明都进行了数组拷贝；
第三行打印结果：都相同，说明指向的内容没有发生拷贝

一般结论
我们知道，对于非集合对象，有如下结论：
// 不可变，线程安全
[immutableObject copy] // 浅复制
[immutableObject mutableCopy] // 深复制，对于集合则是只拷⻉贝数组的内容，数组的内容是指针，而指针的内容不会被拷⻉

// 可变对象，线程不安全
[mutableObject copy] //深复制，对于集合则是只拷⻉贝数组的内容，数组的内容是指针，而指针的内容不会被拷⻉
[mutableObject mutableCopy] //深复制，对于集合则是只拷⻉贝数组的内容，数组的内容是指针，而指针的内容不会被拷⻉

集合的单层深拷贝，CL3层的拷贝(one-level-deep copy)
我们需要使用- (instancetype)initWithArray:(NSArray<ObjectType> *)array copyItems:(BOOL)flag;方法，且flag为YES。

可以看到，三行打印结果都不一样，即发生了CL3层的拷贝。
此方法执行后，arrM1集合里的每个对象都会收到 copyWithZone: 消息。如果集合里的对象遵循 NSCopying 协议，那么对象就会被深拷贝到新的集合，如果没有遵循就直接崩溃了。
等一等，好像有另一个问题：此方法只是会给集合的每个对象发送copyWithZone:方法，那么对于不可变对象，copyWithZone:的执行还是浅拷贝。读者大概也注意到了，图中示例代码，arrM1数组存的也是可变对象dict1，所以有CL3层的拷贝。那如果arrM1存的不是可变对象呢？结果就是没有CL3层的拷贝，大家可以用代码测试下！
为啥叫单层深复制呢？ 因为它只给arrM1数组存的对象发送了copyWithZone:方法，而没有对dict1发送copyWithZone:方法，dict1也是集合，它里面也存放着对象呢。。。即集合里面存放的集合。。。好绕，哈哈
另外，除了此方法，集合的解档归档，也是可以实现单层深拷贝的。
绕的东西就到这里，下面看些感兴趣的东西：
一些坑

Mutable变copy的坑

有一点需要注意了：copy返回值为不可变对象，如果使用可变对象的接口就会crash。例如：
- (void)arrMCopyTest {
    NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"123",@"456", nil];
    NSMutableArray *arr = [arrM copy];
    // 下面代码崩溃
    [arr addObject:@"789"];
}
[arrM copy];返回的是不可变类型，即NSArray，向一个NSArray对象发送addObject消息当然方法找不到崩溃。
另一个问题，arr是NSMutableArray类型，它指向父类NSArray编译器为什么不报错呢？copy返回的是id类型，编译器不会对id(俗称万能指针)进行类型检查，所以会经常看到推荐使用instancetype，而不是id
下面的类似错误就很常见了：
@property (nonatomic, copy) NSMutableArray *arr;

- (void)arrMCopyTest {
    NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"123",@"456", nil];
    self.arr = arrM;
    // 下面代码崩溃
    [self.arr addObject:@"789"];
}

因为self.arr为copy修饰，那么self.arr = arrM就相当于_arr = [arrM copy]

属性指定为copy，却没有被copy

@property (nonatomic, copy) NSString *str;
- (void)viewDidLoad {
    NSMutableString *str = [NSMutableString stringWithFormat:@"123"];
    // self.str = str;
    _str = str;
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    
        [str appendString:@"456"];
        NSLog(@"change");
    });
}


这里在block里面对str进行操作，居然没有对它进行__block修饰！！！感兴趣可以看看这篇博客：iOS中block的使用、实现底层、循环引用、存储位置

打印结果：
2017-07-23 00:33:06.344 CopyTest[95611:31912803] 123
2017-07-23 00:33:07.518 CopyTest[95611:31912803] change
2017-07-23 00:33:08.636 CopyTest[95611:31912803] 123456
都是123456，self.str被意外改变了，如果将代码_str = str;-->self.str = str;值就不会改变了。因为相当于_str = [str copy];。
所以建议除了在初始化和释放时(init、dealloc方法中，懒加载还是使用self.)，苹果推荐我们使用_下划线的方式直接访问变量，其它地方尽量使用self.来访问。另外我们还经常getter或者setter方法里面做一些自定义操作，如果_方式则这些自定义操作就不会被执行。而且在block里面使用_方式访问变量会更隐蔽的引起循环引用的问题！

setter方法

@property (nonatomic, copy) NSString *str;

- (void)setStr:(NSString *)str {
    // _str = str; 不要这样写
    _str = [str copy];
}

讲了这些，大家会不会猛然想到
@property (nonatomic, weak) id delegate;
_delegate = obj;
这样会不会造成_delegate为指向的对象引用计数为0时，系统还会不会将_delegate置为nil？答案是，您多虑了，会的。这和copy不一样。为啥不一样？牵涉到runtime哈希表什么的就不在展开了。。。


   

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