整理的一些有关copy关键字的解释、用法及相关注意事项。
1、怎么用 copy关键字?
用途:
1)NSString、NSArray、NSDictionary等等经常使用copy关键字,是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary;
2)block也经常使用copy关键字,具体原因见官方文档:Objects Use Properties to Keep Track of Blocks:
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也无伤大雅,还能时刻提醒我们:编译器自动对block进行了copy操作。
下面做下解释: copy此特质所表达的所属关系与strong类似。然而设置方法并不保留新值,而是将其“拷贝” (copy)。 当属性类型为NSString时,经常用此特质来保护其封装性,因为传递给设置方法的新值有可能指向一个NSMutableString类的实例。这个类是NSString的子类,表示一种可修改其值的字符串,此时若是不拷贝字符串,那么设置完属性之后,字符串的值就可能会在对象不知情的情况下遭人更改。所以,这时就要拷贝一份“不可变” (immutable)的字符串,确保对象中的字符串值不会无意间变动。只要实现属性所用的对象是“可变的” (mutable),就应该在设置新属性值时拷贝一份。
用@property声明 NSString、NSArray、NSDictionary经常使用copy关键字,是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary,他们之间可能进行赋值操作,为确保对象中的字符串值不会无意间变动,应该在设置新属性值时拷贝一份。
该问题在下文中也有论述:用@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary)经常使用copy关键字,为什么?如果改用strong关键字,可能造成什么问题?
2、如何让自己的类用 copy修饰符?如何重写带 copy关键字的 setter?
若想令自己所写的对象具有拷贝功能,则需实现NSCopying协议。如果自定义的对象分为可变版本与不可变版本,那么就要同时实现NSCopyiog与NSMutableCopying协议。
具体步骤:
1)需声明该类遵从NSCopying协议
2)实现NSCopying协议。该协议只有一个方法:
1 |
- (id)copyWithZone: (NSZone*) zone |
注意:一提到让自己的类用 copy修饰符,我们总是想覆写copy方法,其实真正需要实现的却是“copyWithZone”方法。
以下列代码为例:
然后实现协议中规定的方法:
但在实际的项目中,不可能这么简单,遇到更复杂一点,比如类对象中的数据结构可能并未在初始化方法中设置好,需要另行设置。举个例子,假如CYLUser中含有一个数组,与其他CYLUser对象建立或解除朋友关系的那些方法都需要操作这个数组。那么在这种情况下,你得把这个包含朋友对象的数组也一并拷贝过来。下面列出了实现此功能所需的全部代码:
// .m文件
以上做法能满足基本的需求,但是也有缺陷:如果你所写的对象需要深拷贝,那么可考虑新增一个专门执行深拷贝的方法。
【注:深浅拷贝的概念,在下文中有介绍,详见下文的:用@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary)经常使用copy关键字,为什么?如果改用strong关键字,可能造成什么问题?】
在例子中,存放朋友对象的set是用“copyWithZooe:”方法来拷贝的,这种浅拷贝方式不会逐个复制set中的元素。若需要深拷贝的话,则可像下面这样,编写一个专供深拷贝所用的方法:
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- (id)deepCopy { CYLUser *copy = [[[self copy] allocWithZone:zone] initWithName:_name age:_age sex:sex]; copy->_friends = [[NSMutableSet alloc] initWithSet:_friends copyItems:YES]; return copy; } |
至于如何重写带 copy关键字的 setter这个问题,
如果抛开本例来回答的话,如下:
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- (void)setName:(NSString *)name { _name = [name copy]; } |
如果单单就上文的代码而言,我们不需要也不能重写name的 setter:由于是name是只读属性,所以编译器不会为其创建对应的“设置方法”,用初始化方法设置好属性值之后,就不能再改变了。(在本例中,之所以还要声明属性的“内存管理语义”--copy,是因为:如果不写copy,该类的调用者就不知道初始化方法里会拷贝这些属性,他们有可能会在调用初始化方法之前自行拷贝属性值。这种操作多余而低效。)。
那如何确保name被copy?在初始化方法(initializer)中做:
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- (instancetype)initWithName:(NSString *)name age:(int)age sex:(CYLSex)sex { if(self = [super init]) { _name = [name copy]; _age = age; _sex = sex; _friends = [[NSMutableSet alloc] init]; } return self; } |
3、用@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary)经常使用copy关键字,为什么?如果改用strong关键字,可能造成什么问题?
1)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无论给我传入是一个可变对象还是不可对象,我本身持有的就是一个不可变的副本.
2)如果我们使用是strong,那么这个属性就有可能指向一个可变对象,如果这个可变对象在外部被修改了,那么会影响该属性.
copy此特质所表达的所属关系与strong类似。然而设置方法并不保留新值,而是将其“拷贝” (copy)。当属性类型为NSString时,经常用此特质来保护其封装性,因为传递给设置方法的新值有可能指向一个NSMutableString类的实例。这个类是NSString的子类,表示一种可修改其值的字符串,此时若是不拷贝字符串,那么设置完属性之后,字符串的值就可能会在对象不知情的情况下遭人更改。所以,这时就要拷贝一份“不可变” (immutable)的字符串,确保对象中的字符串值不会无意间变动。只要实现属性所用的对象是“可变的” (mutable),就应该在设置新属性值时拷贝一份。
为了理解这种做法,首先要知道,对非集合类对象的copy操作:
在非集合类对象中:对immutable对象进行copy操作,是指针复制,mutableCopy操作时内容复制;对mutable对象进行copy和mutableCopy都是内容复制。用代码简单表示如下:
- [immutableObject copy] //浅复制
- [immutableObject mutableCopy] //深复制
- [mutableObject copy] //深复制
- [mutableObject mutableCopy] //深复制
比如以下代码:
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NSMutableString *string = [NSMutableString stringWithString:@"origin"];//copy NSString *stringCopy = [string copy]; |
查看内存,会发现 string、stringCopy内存地址都不一样,说明此时都是做内容拷贝、深拷贝。即使你进行如下操作:
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[string appendString:@"origion!"] |
stringCopy的值也不会因此改变,但是如果不使用copy,stringCopy的值就会被改变。集合类对象以此类推。所以,
用@property声明 NSString、NSArray、NSDictionary经常使用copy关键字,是因为他们有对应的可变类型:NSMutableString、NSMutableArray、NSMutableDictionary,他们之间可能进行赋值操作,为确保对象中的字符串值不会无意间变动,应该在设置新属性值时拷贝一份。
4. 这个写法会出什么问题: @property (copy) NSMutableArray *array;
两个问题:
1、添加,删除,修改数组内的元素的时候,程序会因为找不到对应的方法而崩溃.因为copy就是复制一个不可变NSArray的对象;
2、使用了atomic属性会严重影响性能。
第1条的相关原因在下文中有论述《用@property声明的NSString(或NSArray,NSDictionary)经常使用copy关键字,为什么?如果改用strong关键字,可能造成什么问题?》以及上文《怎么用 copy 关键字?》也有论述。
第2条原因,如下:
该属性使用了同步锁,会在创建时生成一些额外的代码用于帮助编写多线程程序,这会带来性能问题,通过声明nonatomic可以节省这些虽然很小但是不必要额外开销。
在默认情况下,由编译器所合成的方法会通过锁定机制确保其原子性(atomicity)。如果属性具备nonatomic特质,则不使用同步锁。请注意,尽管没有名为“atomic”的特质(如果某属性不具备nonatomic特质,那它就是“原子的”(atomic))。
在iOS开发中,你会发现,几乎所有属性都声明为nonatomic。
一般情况下并不要求属性必须是“原子的”,因为这并不能保证“线程安全” ( thread safety),若要实现“线程安全”的操作,还需采用更为深层的锁定机制才行。例如,一个线程在连续多次读取某属性值的过程中有别的线程在同时改写该值,那么即便将属性声明为atomic,也还是会读到不同的属性值。
因此,开发iOS程序时一般都会使用nonatomic属性。但是在开发Mac OS X程序时,使用 atomic属性通常都不会有性能瓶颈。