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今天我們談?wù)?a href="http://ttokpm.com/tags/c#/" target="_blank">C#中的對(duì)象拷貝問(wèn)題；
所謂的對(duì)象拷貝，其實(shí)就是為對(duì)象創(chuàng)建副本，C#中將拷貝分為兩種，分別為淺拷貝和深拷貝；
所謂淺拷貝就是將對(duì)象中的所有字段復(fù)制到新的副本對(duì)象中；淺拷貝對(duì)于值類型與引用類型的方式有區(qū)別，值類型字段的值被復(fù)制到副本中后，在副本中的修改不會(huì)影響源對(duì)象對(duì)應(yīng)的值；然而對(duì)于引用類型的字段被復(fù)制到副本中的卻是引用類型的引用，而不是引用的對(duì)象，在副本中對(duì)引用類型的字段值被修改后，源對(duì)象的值也將被修改。
深拷貝也同樣是將對(duì)象中的所有字段復(fù)制到副本對(duì)象中，但是，無(wú)論對(duì)象的值類型字段或者引用類型字段，都會(huì)被重新創(chuàng)建并復(fù)制，對(duì)于副本的修改，不會(huì)影響到源對(duì)象的本身；
當(dāng)然，無(wú)論是哪種拷貝，微軟都建議使用類型繼承ICloneable接口的方式明確告訴調(diào)用者，該對(duì)象是否可用被拷貝。當(dāng)然了，ICloneable接口只提供了一個(gè)聲明為Clone的方法，我們可以根據(jù)需求在Clone的方法內(nèi)實(shí)現(xiàn)淺拷貝或者是深拷貝
淺拷貝和深拷貝的區(qū)別
淺拷貝是指將對(duì)象中的數(shù)值類型的字段拷貝到新的對(duì)象中，而對(duì)象中的引用型字段則指復(fù)制它的一個(gè)引用到目標(biāo)對(duì)象。如果改變目標(biāo)對(duì)象 中引用型字段的值他將反映在原是對(duì)象中，也就是說(shuō)原始對(duì)象中對(duì)應(yīng)的字段也會(huì)發(fā)生變化。深拷貝與淺拷貝不同的是對(duì)于引用的處理，深拷貝將會(huì)在新對(duì)象中創(chuàng)建一 個(gè)新的和原是對(duì)象中對(duì)應(yīng)字段相同（內(nèi)容相同）的字段，也就是說(shuō)這個(gè)引用和原是對(duì)象的引用是不同的，我們?cè)诟淖冃聦?duì)象中的這個(gè)字段的時(shí)候是不會(huì)影響到原始對(duì) 象中對(duì)應(yīng)字段的內(nèi)容。所以對(duì)于原型模式也有不同的兩種處理方法：對(duì)象的淺拷貝和深拷貝。
深淺拷貝的幾種實(shí)現(xiàn)方式
上面已經(jīng)明白了深淺拷貝的定義，至于他們之間的區(qū)別也在定義中也有所體現(xiàn)。介紹完了它們的定義和區(qū)別之后，自然也就有了如何去實(shí)現(xiàn)它們呢？
對(duì)于，淺拷貝的實(shí)現(xiàn)方式很簡(jiǎn)單，.NET自身也提供了實(shí)現(xiàn)。我們知道，所有對(duì)象的父對(duì)象都是System.Object對(duì)象，這個(gè)父對(duì)象中有一個(gè)MemberwiseClone方法，該方法就可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)淺拷貝，下面具體看看淺拷貝的實(shí)現(xiàn)方式，具體演示代碼如下所示：
// 繼承ICloneable接口，重新其Clone方法
class ShallowCopyDemoClass ： ICloneable
{
public int intValue = 1;
public string strValue = “1”;
public PersonEnum pEnum = PersonEnum.EnumA;
public PersonStruct pStruct = new PersonStruct（） { StructValue = 1};
public Person pClass = new Person（“1”）;
public int［］ pIntArray = new int［］ { 1 };
public string［］ pStringArray = new string［］ { “1” };
#region ICloneable成員
public object Clone（）
{
return this.MemberwiseClone（）;
}
#endregion
}
class Person
{
public string Name;
public Person（string name）
{
Name = name;
}
}
public enum PersonEnum
{
EnumA = 0，
EnumB = 1
}
public struct PersonStruct
{
public int StructValue;
}
上面類中重寫(xiě)了IConeable接口的Clone方法，其實(shí)現(xiàn)直接調(diào)用了Object的MemberwiseClone方法來(lái)完成淺拷貝，如果想實(shí)現(xiàn)深拷貝，也可以在Clone方法中實(shí)現(xiàn)深拷貝的邏輯。接下來(lái)就是對(duì)上面定義的類進(jìn)行淺拷貝測(cè)試了，看看是否是實(shí)現(xiàn)的淺拷貝，具體演示代碼如下所示：
class Program
{
static void Main（string［］ args）
{
ShallowCopyDemo（）;
// List淺拷貝的演示
ListShallowCopyDemo（）;
}
public static void ListShallowCopyDemo（）
{
List《PersonA》 personList = new List《PersonA》（）
{
new PersonA（） { Name=“PersonA”， Age= 10， ClassA= new A（） { TestProperty = “AProperty”} }，
new PersonA（） { Name=“PersonA2”， Age= 20， ClassA= new A（） { TestProperty = “AProperty2”} }
};
// 下面2種方式實(shí)現(xiàn)的都是淺拷貝
List《PersonA》 personsCopy = new List《PersonA》（personList）;
PersonA［］ personCopy2 = new PersonA［2］;
personList.CopyTo（personCopy2）;
// 由于實(shí)現(xiàn)的是淺拷貝，所以改變一個(gè)對(duì)象的值，其他2個(gè)對(duì)象的值都會(huì)發(fā)生改變，因?yàn)樗鼈兌际鞘褂玫耐环輰?shí)體，即它們指向內(nèi)存中同一個(gè)地址
personsCopy.First（）.ClassA.TestProperty = “AProperty3”;
WriteLog（string.Format（“personCopy2.First（）.ClassA.TestProperty is {0}”， personCopy2.First（）.ClassA.TestProperty））;
WriteLog（string.Format（“personList.First（）.ClassA.TestProperty is {0}”， personList.First（）.ClassA.TestProperty））;
WriteLog（string.Format（“personsCopy.First（）.ClassA.TestProperty is {0}”， personsCopy.First（）.ClassA.TestProperty））;
Console.Read（）;
}
public static void ShallowCopyDemo（）
{
ShallowCopyDemoClass DemoA = new ShallowCopyDemoClass（）;
ShallowCopyDemoClass DemoB = DemoA.Clone（） as ShallowCopyDemoClass ;
DemoB.intValue = 2;
WriteLog（string.Format（“ int-》［A：{0}］ ［B：{1}］”， DemoA.intValue， DemoB.intValue））;
DemoB.strValue = “2”;
WriteLog（string.Format（“ string-》［A：{0}］ ［B：{1}］”， DemoA.strValue， DemoB.strValue））;
DemoB.pEnum = PersonEnum.EnumB;
WriteLog（string.Format（“ Enum-》［A： {0}］ ［B：{1}］”， DemoA.pEnum， DemoB.pEnum））;
DemoB.pStruct.StructValue = 2;
WriteLog（string.Format（“ struct-》［A： {0}］ ［B： {1}］”， DemoA.pStruct.StructValue， DemoB.pStruct.StructValue））;
DemoB.pIntArray［0］ = 2;
WriteLog（string.Format（“ intArray-》［A：{0}］ ［B：{1}］”， DemoA.pIntArray［0］， DemoB.pIntArray［0］））;
DemoB.pStringArray［0］ = “2”;
WriteLog（string.Format（“stringArray-》［A：{0}］ ［B：{1}］”， DemoA.pStringArray［0］， DemoB.pStringArray［0］））;
DemoB.pClass.Name = “2”;
WriteLog（string.Format（“ Class-》［A：{0}］ ［B：{1}］”， DemoA.pClass.Name， DemoB.pClass.Name））;
Console.WriteLine（）;
}
private static void WriteLog（string msg） { Console.WriteLine（msg）; } } }
上面代碼的運(yùn)行結(jié)果如下圖所示：
從上面運(yùn)行結(jié)果可以看出，.NET中值類型默認(rèn)是深拷貝的，而對(duì)于引用類型，默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的是淺拷貝。所以對(duì)于類中引用類型的屬性改變時(shí)，其另一個(gè)對(duì)象也會(huì)發(fā)生改變。
上面已經(jīng)介紹了淺拷貝的實(shí)現(xiàn)方式，那深拷貝要如何實(shí)現(xiàn)呢？在前言部分已經(jīng)介紹了，實(shí)現(xiàn)深拷貝的方式有：反射、反序列化和表達(dá)式樹(shù)。在這里，我只介紹反射和反序列化的方式，對(duì)于表達(dá)式樹(shù)的方式在網(wǎng)上也沒(méi)有找到，當(dāng)時(shí)面試官說(shuō)是可以的，如果大家找到了表達(dá)式樹(shù)的實(shí)現(xiàn)方式，麻煩還請(qǐng)留言告知下。下面我們首先來(lái)看看反射的實(shí)現(xiàn)方式吧：
// 利用反射實(shí)現(xiàn)深拷貝
public static T DeepCopyWithReflection《T》（T obj）
{
Type type = obj.GetType（）;
// 如果是字符串或值類型則直接返回
if （obj is string || type.IsValueType） return obj;
if （type.IsArray）
{
Type elementType = Type.GetType（type.FullName.Replace（“［］”， string.Empty））;
var array = obj as Array;
Array copied = Array.CreateInstance（elementType， array.Length）;
for （int i = 0; i 《 array.Length; i++）
{
copied.SetValue（DeepCopyWithReflection（array.GetValue（i））， i）;
}
return （T）Convert.ChangeType（copied， obj.GetType（））;
}
object retval = Activator.CreateInstance（obj.GetType（））;
PropertyInfo［］ properties = obj.GetType（）.GetProperties（
BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic
| BindingFlags.Instance | BindingFlags.Static）;
foreach （var property in properties）
{
var propertyValue = property.GetValue（obj， null）;
if （propertyValue == null）
continue;
property.SetValue（retval， DeepCopyWithReflection（propertyValue）， null）;
}
return （T）retval;
}
反序列化的實(shí)現(xiàn)方式，反序列化的方式也可以細(xì)分為3種，具體的實(shí)現(xiàn)如下所示：
// 利用XML序列化和反序列化實(shí)現(xiàn)
public static T DeepCopyWithXmlSerializer《T》（T obj）
{
object retval;
using （MemoryStream ms = new MemoryStream（））
{
XmlSerializer xml = new XmlSerializer（typeof（T））;
xml.Serialize（ms， obj）;
ms.Seek（0， SeekOrigin.Begin）;
retval = xml.Deserialize（ms）;
ms.Close（）;
}
return （T）retval;
}
// 利用二進(jìn)制序列化和反序列實(shí)現(xiàn)
public static T DeepCopyWithBinarySerialize《T》（T obj）
{
object retval;
using （MemoryStream ms = new MemoryStream（））
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter（）;
// 序列化成流
bf.Serialize（ms， obj）;
ms.Seek（0， SeekOrigin.Begin）;
// 反序列化成對(duì)象
retval = bf.Deserialize（ms）;
ms.Close（）;
}
return （T）retval;
}
// 利用DataContractSerializer序列化和反序列化實(shí)現(xiàn)
public static T DeepCopy《T》（T obj）
{
object retval;
using （MemoryStream ms = new MemoryStream（））
{
DataContractSerializer ser = new DataContractSerializer（typeof（T））;
ser.WriteObject（ms， obj）;
ms.Seek（0， SeekOrigin.Begin）;
retval = ser.ReadObject（ms）;
ms.Close（）;
}
return （T）retval;
}
// 表達(dá)式樹(shù)實(shí)現(xiàn)
// 。。。。
?
也許會(huì)有人這樣解釋C# 中淺拷貝與深拷貝區(qū)別：
淺拷貝是對(duì)引用類型拷貝地址，對(duì)值類型直接進(jìn)行拷貝。
不能說(shuō)它完全錯(cuò)誤，但至少還不夠嚴(yán)謹(jǐn)。比如：string 類型咋說(shuō)？
其實(shí)，我們可以通過(guò)實(shí)踐來(lái)尋找答案。
首先，定義以下類型：
int 、string 、enum 、struct 、class 、int［ ］ 、string［ ］
代碼如下：
//枚舉
public enum myEnum
{ _1 = 1， _2 = 2 }
//結(jié)構(gòu)體
public struct myStruct
{
public int _int;
public myStruct（int i）
{ _int = i; }
}
//類
class myClass
{
public string _string;
public myClass（string s）
{ _string = s; }
}
//ICloneable：創(chuàng)建作為當(dāng)前實(shí)例副本的新對(duì)象。
class DemoClass ： ICloneable
{
public int _int = 1;
public string _string = “1”;
public myEnum _enum = myEnum._1;
public myStruct _struct = new myStruct（1）;
public myClass _class = new myClass（“1”）;
//數(shù)組
public int［］ arrInt = new int［］ { 1 };
public string［］ arrString = new string［］ { “1” };
//返回此實(shí)例副本的新對(duì)象
public object Clone（）
{
//MemberwiseClone：返回當(dāng)前對(duì)象的淺表副本（它是Object對(duì)象的基方法）
return this.MemberwiseClone（）;
}
}
注意：
ICloneable 接口：支持克隆，即用與現(xiàn)有實(shí)例相同的值創(chuàng)建類的新實(shí)例。
MemberwiseClone 方法：創(chuàng)建當(dāng)前 System.Object 的淺表副本。
接下來(lái)，構(gòu)建實(shí)例A ，并對(duì)實(shí)例A 克隆產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例B。
然后，改變實(shí)例B 的值，并觀察實(shí)例A 的值會(huì)不會(huì)被改變。
代碼如下：
class 淺拷貝與深拷貝
{
static void Main（string［］ args）
{
DemoClass A = new DemoClass（）;
//創(chuàng)建實(shí)例A的副本 --》 新對(duì)象實(shí)例B
DemoClass B = （DemoClass）A.Clone（）;
B._int = 2;
Console.WriteLine（“ int \t\t A：{0} B：{1}”， A._int， B._int）;
B._string = “2”;
Console.WriteLine（“ string \t A：{0} B：{1}”， A._string， B._string）;
B._enum = myEnum._2;
Console.WriteLine（“ enum \t\t A：{0} B：{1}”， （int）A._enum， （int）B._enum）;
B._struct._int = 2;
Console.WriteLine（“ struct \t A：{0} B：{1}”，
A._struct._int， B._struct._int）;
B._class._string = “2”;
Console.WriteLine（“ class \t\t A：{0} B：{1}”，
A._class._string， B._class._string）;
B.arrInt［0］ = 2;
Console.WriteLine（“ intArray \t A：{0} B：{1}”，
A.arrInt［0］， B.arrInt［0］）;
B.arrString［0］ = “2”;
Console.WriteLine（“ stringArray \t A：{0} B：{1}”，
A.arrString［0］， B.arrString［0］）;
Console.ReadKey（）;
}
}
結(jié)果如下：
從最后的輸出結(jié)果，我們得知：
對(duì)于內(nèi)部的Class 對(duì)象和數(shù)組，則Copy 一份地址。［ 改變B 時(shí)，A也被改變了 ］
而對(duì)于其它內(nèi)置的int / string / enum / struct / object 類型，則Copy 一份值。
有一位網(wǎng)友說(shuō)：string 類型雖然是引用類型，但是很多情況下.Net 把string 做值類型來(lái)處理，我覺(jué)得string 應(yīng)該也是按照值類型處理的。
這說(shuō)明他對(duì)string 類型還不夠了解。
可以肯定的是：string 一定是引用類型。那它為什么是深拷貝呢？
如果你看一下string 類型的源代碼就知道了：
//表示空字符串。此字段為只讀。
public static readonly string Empty;
答案就在于 string 是 readonly 的，當(dāng)改變 string 類型的數(shù)據(jù)值時(shí)，將重新分配了內(nèi)存地址。
下面引用一段網(wǎng)友的代碼：Vseen［ Aloner ］ 的個(gè)人陋見(jiàn)：
public class Student
{
// 這里用“字段”，其實(shí)應(yīng)當(dāng)是屬性。
public string Name;
public int Age;
//自定義類 Classroom
public Classroom Class;
}
淺拷貝：Student A 淺拷貝出 Student B，Name和Age擁有新的內(nèi)存地址，但引用了同一個(gè) Classroom。
深拷貝：Student A 淺拷貝出 Student B，Name和Age擁有新的內(nèi)存地址，并且A.Classroom 的內(nèi)存地址不等于 B.Classroom。
其實(shí)俗點(diǎn)講，有點(diǎn)像：
public object Clone（）
{
Student B = new Student（）;
B.Name = this.Name;
B.Age = this.Age;
//淺拷貝
B.Class = this.Class;
//深拷貝
B.Class = new Classromm（）;
B.Class.Name = this.Class.Name;
B.Class.Teacher = this.Class.Teacher;
//根據(jù)情況，對(duì)Teacher 進(jìn)行判定要進(jìn)行的是深拷貝，還是淺拷貝。
}
淺拷貝：給對(duì)象拷貝一份新的對(duì)象。
淺拷貝的定義 —— 只對(duì)值類型（或string）類型分配新的內(nèi)存地址。
深拷貝：給對(duì)象拷貝一份全新的對(duì)象。
深拷貝的定義 —— 對(duì)值類型分配新的內(nèi)存地址，引用類型、以及引用類型的內(nèi)部字段分配的新的地址。
我是這么定義的：淺拷貝，換湯不換藥。
注意：
1、在 .NET 程序中，應(yīng)該避免使用 ICloneable 接口。
因?yàn)橥ㄟ^(guò)該接口無(wú)法判斷究竟是淺拷貝還是深拷貝，這會(huì)造成誤解或誤用。
2、深拷貝應(yīng)該復(fù)制該對(duì)象本身及通過(guò)該對(duì)象所能到達(dá)的完整的對(duì)象圖，淺拷貝只復(fù)制對(duì)象本身（就是該對(duì)象所表示的在堆中的一塊連續(xù)地址中的內(nèi)容）。
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論