因为有了一个苹果本，感觉不学点Objective C，不搞点iOS开发有点浪费。最近在学习Objective C的时候遇到一个坑，经过一点实验，终于想明白是怎么回事了。记下来算是个学习笔记。

长话短说，下面的代码会运行时崩溃。

#include <Foundation/Foundation.h>

@interface Command: NSObject
@property (nonatomic, copy) NSMutableString *name;
@end

@implementation Command
@end

int main(int argc, char** argv) {
    Command *c1 = [[Command alloc] init];
    c1.name = [NSMutableString stringWithUTF8String:"list-panes"];

    NSMutableString *n = c1.name;
    [n appendString:@"(target)"];
    return 0;
}    

原因是因为name属性设置了copy标志。这个copy告诉编译器生成类似下面的setter

- (void) setName: (NSMutableString *)data {
    name = [data copy] ;
}

虽然NSString遵循了NSMutableCopying协议，但是由于赋值时得到的是copy返回的对象而不是mutableCopy，所以虽然c1.name返回的是一个NSMutableString，但是无法修改。这个解释听起来还算合理。

但是为什么一个NSMutableString实例是无法修改的呢？ 难道c1.name返回的其实不是一个NSMutableString？于是我打印出它的类型：

NSLog(@"class: %@", [c1.name class]);
NSLog(@"class: %@", [NSMutableString class]);

输出的结果是

2013-05-24 00:04:24.395 a.out[58754:707] class: __NSCFString
2013-05-24 00:04:24.396 a.out[58754:707] class: NSMutableString

这个完全出乎我的意料，对于刚刚接触Objective C的我来说，这太诡异了。于是我仔细查看了NSString的参考手册。里面有这么一段：

Because of the nature of class clusters, string objects aren’t actual
instances of the NSString or NSMutableString classes but of one of their
private subclasses. Although a string object’s class is private, its interface
is public, as declared by these abstract superclasses, NSString and
NSMutableString. The string classes adopt the NSCopying and NSMutableCopying
protocols, making it convenient to convert a string of one type to the other.

基本意思就是说其实由NSString或NSMutableString构造出来的对象是某私有子类的类型。可以用类型检查来证实：

NSString* s = [NSString stringWithUTF8String: "wor"];
NSLog(@"kind of NSMutableString: %u", [s isKindOfClass: [NSMutableString class]]);
NSLog(@"kind of NSString: %u", [s isKindOfClass: [NSString class]]);

NSMutableString* ms = [NSMutableString stringWithUTF8String: "helo"];
NSLog(@"kind of NSMutableString: %u", [ms isKindOfClass: [NSMutableString class]]);
NSLog(@"kind of NSString: %u", [ms isKindOfClass: [NSString class]]);

输出结果是：

2013-05-24 00:28:33.995 a.out[58996:707] kind of NSMutableString: 1
2013-05-24 00:28:33.996 a.out[58996:707] kind of NSString: 1
2013-05-24 00:28:33.997 a.out[58996:707] kind of NSMutableString: 1
2013-05-24 00:28:33.998 a.out[58996:707] kind of NSString: 1

这说明两个string类型其实都是某个类型的子类型。

于是我仔细翻查了官方文档，发现在Foundation框架中有一个叫类簇(class cluster)的技术。在Foundation框架中有很多类簇，比如NSNumber，目的是减少暴露出来的公共类的数量，用私有子类来实现，这样使得外部接口简洁易用。具体信息可以参考苹果的文档。所以表面上你得到的是一个NSMutableString的指针，但是由于使用了immutable copy，系统进行了优化，返回给你的其实是一个不可修改的string object。要更深入的理解最好去看官方文档。