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对NSArray和NSMutableArray的深拷贝浅拷贝的探究

jiezi

一、原起

下面两个问题，面试的时候应该经常会被问到。

  1. 对 NSArray 和NSMutableArray进行 copy 和mutableCopy分别会得到什么样的数组？
  2. 当 NSString 作为一个对象的属性时，我们应该使用 strong 还是 copy 来修饰呢？

今年三月份面试的时候，被这两个问题搞得很迷茫，今天特地研究了一下。
相信您看完我的这篇文章和我有一样疑惑的您，心里会有一个清晰的答案。

二、NSMutableArray 的 copy 和 mutableCopy 操作进行探究

//1、对 NSArray 分别使用 `copy` & `mutableCopy` 进行内存地址的对比
    NSArray *orgArr = @[@"ningjianwen", @"kongjiangmei"];
    NSArray *copyArr = [orgArr copy];
    NSMutableArray *mcopyArr = [orgArr mutableCopy];
    [mcopyArr addObject:@"jiangxianjin"];
    
    NSLog(@"NSArray 地址对比结果打印：");
    
    NSLog(@"orgArr 地址：%p", orgArr);
    NSLog(@"copyArr 地址：%p", copyArr);
    NSLog(@"mcopyArr 地址：%p", mcopyArr);

打印结果如下：

2019-06-13 20:05:48.915949+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] NSArray 地址对比结果打印：
2019-06-13 20:05:48.916073+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] orgArr 地址：0x600003716bc0
2019-06-13 20:05:48.916189+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] copyArr 地址：0x600003716bc0
2019-06-13 20:05:48.916266+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] mcopyArr 地址：0x600003951b90

结果分析 ：
从打印结果可以看出 orgArr 与copyArr内存地址是一致的，说明 copy 对 NSArray 进行的是浅拷贝。mcopyArr与 orgArr 内存地址是不一致的，说明 mutableCopy 对 NSArray 进行的是深拷贝，且拷贝之后数组变成了一个可变数组。

三、NSArray 的 copy 和 mutableCopy 操作进行探究

//2、对 NSMutableArray 分别使用 `copy` & `mutableCopy` 进行内存地址的对比
    NSMutableArray *orgMArr = [NSMutableArray arrayWithObjects:@"星辰", @"江河",nil];
    NSArray *copyMArr = [orgMArr copy];
    NSMutableArray *mcopyMArr = [orgMArr mutableCopy];
    [mcopyMArr addObject:@"日月"];
    
    NSLog(@"NSMutableArray 地址对比结果打印：");
    
    NSLog(@"orgMArr 地址：%p", orgMArr);
    NSLog(@"copyMArr 地址：%p", copyMArr);
    NSLog(@"mcopyMArr 地址：%p", mcopyMArr);

打印结果如下：

2019-06-13 20:05:48.916348+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] NSMutableArray 地址对比结果打印：
2019-06-13 20:05:48.916418+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] orgMArr 地址：0x600003951e90
2019-06-13 20:05:48.916482+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] copyMArr 地址：0x600003716ba0
2019-06-13 20:05:48.916546+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54942:3399095] mcopyMArr 地址：0x600003951da0

结果分析：
从打印结果可以看出 copyMArr 与orgMArr内存地址是不一致的，说明 copy 对 NSMutableArray 进行的是深拷贝，拷贝之后的新数组是一个不可变数组。
mcopyMArr与 orgMArr 内存地址是不一致的，说明 mutableCopy 对 NSMutableArray 进行的是深拷贝，且拷贝之后是一个新的可变数组。

四、NSString 的 strong 和 copy 修饰的探究

4.1 对不可变字符串使用 strong 和 copy 修饰的探究

//1、对于不可变字符串探究
    NSString *orgStr = @"ning";
    self.firstName = orgStr;
    NSLog(@"first print: firstName = %@, orgStr = %@", self.firstName, orgStr);
    orgStr = @"kong";
    //update orgStr value, print self.firstName again
    NSLog(@"second print: firstName = %@, orgStr = %@", self.firstName,orgStr);
    
    NSString *orgSecondStr = @"jianwen";
    self.secondName = orgSecondStr;
    NSLog(@"first print: secondName = %@, orgSecondStr = %@", self.secondName, orgSecondStr);
    orgSecondStr = @"jiangmei";
    //update orgSecondStr value, print self.secondName again
    NSLog(@"second print: secondName = %@, orgSecondStr = %@", self.secondName, orgSecondStr);

打印结果如下：

2019-06-13 19:49:07.604338+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] first print: firstName = ning, orgStr = ning
2019-06-13 19:49:07.604479+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] second print: firstName = ning, orgStr = kong
2019-06-13 19:49:07.604575+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] first print: secondName = jianwen, orgSecondStr = jianwen
2019-06-13 19:49:07.604653+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] second print: secondName = jianwen, orgSecondStr = jiangmei

结果分析：
从打印结果可以看出，对于静态字符串，无论是使用 strong 还是 copy 修饰，字符串之间的修改的都是独立的，不会互相影响。

4.2 对可变字符串使用 strong 和 copy 修饰的探究

//2、对于可变字符串的探究
    NSMutableString *orgMStr = [NSMutableString stringWithFormat:@"宁"];
    self.firstName = orgMStr;
    NSLog(@"使用 strong 修饰，第一次打印 self.firstName = %@",self.firstName);
    [orgMStr appendFormat:@"建文"];
    NSLog(@"使用 strong 修饰，第二次打印 self.firstName = %@",self.firstName);
    
    NSMutableString *orgMStr2 = [NSMutableString stringWithFormat:@"孔"];
    self.secondName = orgMStr2;
    NSLog(@"使用 copy 修饰，第一次打印 self.secondName = %@",self.secondName);
    [orgMStr appendFormat:@"jiangmei"];
    NSLog(@"使用 copy 修饰，第二次打印 self.secondName = %@",self.secondName);

打印结果如下：

2019-06-13 19:49:07.604758+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] 使用 strong 修饰，第一次打印 self.firstName = 宁
2019-06-13 19:49:07.604857+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] 使用 strong 修饰，第二次打印 self.firstName = 宁建文
2019-06-13 19:49:07.604953+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] 使用 copy 修饰，第一次打印 self.secondName = 孔
2019-06-13 19:49:07.605043+0800 ArrayCopyAndMutableCopy[54809:3391476] 使用 copy 修饰，第二次打印 self.secondName = 孔

结果分析：
从打印的结果可以看出 strong 修饰的 self.firstName 两次的打印值是不一样的，第二次打印值和 orgMstr 是一样的，对 orgMstr 的修改，竟然影响了 self.firstName 的值，产生了我们不想要的结果（意外值串改）。这在开发中会导致预想不到的 bug，排查困难。
而使用 copy 修饰的 self.secondName 两次的打印值是一样的，就是说 orgMStr 和 self.secondName 的修改是独立的，不会互相影响，这才是开发真正需要的效果。

4.3 总结

当字符串作为属性我们应该根据实际情况合理的选择修饰符（strong 或者 copy）。

  1. 对于只是简单的字符串赋值的属性，我们使用 strong 和copy修饰，效果是一样的；
  2. 但是对于涉及到可变字符串的修改赋值的属性，我们一定要使用 copy 进行修饰，这样才能保证代码的封装性，否则会产生值被意外修改的 bug。
  3. 对于不好区分的情况，为了保证代码的封装性，就全部使用 copy 进行修饰吧。

五、没有 demo 的文章不是好文章

该对比分析的 demo 传送门。

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