浅谈C#浅拷贝和深拷贝

2023-11-18 10:05:04

近来爱上一本书《编写高质量代码，改善C#程序的157个建议》，我想很多人都想编写高质量的代码，因为我们不仅仅是码农，更是一名程序员。

从今天开始，我将每天和大家分享这本书中的内容，并加上自己的理解，希望可以帮助到更多和我一样盲目的程序员们。

今天我们谈谈C#中的对象拷贝问题；

所谓的对象拷贝，其实就是为对象创建副本，C#中将拷贝分为两种，分别为浅拷贝和深拷贝；

所谓浅拷贝就是将对象中的所有字段复制到新的副本对象中；浅拷贝对于值类型与引用类型的方式有区别，值类型字段的值被复制到副本中后，在副本中的修改不会影响源对象对应的值；然而对于引用类型的字段被复制到副本中的却是引用类型的引用，而不是引用的对象，在副本中对引用类型的字段值被修改后，源对象的值也将被修改。

深拷贝也同样是将对象中的所有字段复制到副本对象中，但是，无论对象的值类型字段或者引用类型字段，都会被重新创建并复制，对于副本的修改，不会影响到源对象的本身；

当然，无论是哪种拷贝，微软都建议使用类型继承ICloneable接口的方式明确告诉调用者，该对象是否可用被拷贝。当然了，ICloneable接口只提供了一个声明为Clone的方法，我们可以根据需求在Clone的方法内实现浅拷贝或者是深拷贝，下面我们进行一段浅拷贝的案例，代码如下

 1     class Student : ICloneable
 2     {
 3         public string IDCode { get; set; }
 4 
 5         public int Age { get; set; }
 6 
 7         public Grent Grent { get; set; }
 8 
 9         #region 拷贝主体
10         public object Clone()
11         {
12             return this.MemberwiseClone();
13             //throw new NotImplementedException();
14         }
15         #endregion
16 
17     }
18 
19     class Grent
20     {
21         public string Name { get; set; }
22 
23         public override string ToString()
24         {
25             return this.Name;
26         }
27     }

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调用

Student stu1 = new Student()
            {
                IDCode = "lily",
                Age = 24,
                Grent = new Grent() { Name="五年三班"}
            };
            Student stu2 = stu1.Clone() as Student;
            if (stu2 == null) {
                Console.WriteLine("转换失败");
                Console.ReadKey();
                return;
            }

            Console.WriteLine(stu2.IDCode);
            Console.WriteLine(stu2.Age);
            Console.WriteLine(stu2.Grent.ToString());

            Console.WriteLine("重新为stu1赋值");
            stu1.IDCode = "Anagle";
            stu1.Age += 10;
            stu1.Grent.Name = "六年二班";
            Console.WriteLine(stu2.IDCode);
            Console.WriteLine(stu2.Age);
            Console.WriteLine(stu2.Grent.ToString());
            Console.ReadKey();

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输出结果为：

lily

五年三班

重新为stu1赋值

lily

六年二班

这里我们需要注意一点Student中的IDCode属性是string类型，理论上string类型是引用类型，但是由于该引用类型的特殊性，Object.MemberwiseClone方法仍旧为他创建了副本，也就是说，在浅拷贝过程中，我们应该将字符串看成值类型；

因为Student中的Grent是引用类型，所以在stu1中的Grent的Name被改变的同时，副本stu2中的Grent的Name也同样被改变。

Student的深拷贝有多钟实现方法，最简单的方法是手动对字段诼个赋值，但是这种方法容易出错，也就是说，如果类型的字段发生变化或有增减时，那么该拷贝方法也就要发生相应的变化，所以，建议使用序列化的形式来进行深拷贝。实现代码如下

    [Serializable]
    class Student : ICloneable
    {
        public string IDCode { get; set; }

        public int Age { get; set; }

        public Grent Grent { get; set; }

        #region 拷贝主体
        /// <summary>
        /// 深度拷贝
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public Student DeepClone() {
            using (Stream objectStream = new MemoryStream()) {
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                formatter.Serialize(objectStream, this);
                objectStream.Seek(0,SeekOrigin.Begin);
                return formatter.Deserialize(objectStream) as Student;
            }
        }

        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }
        #endregion

    }

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调用DeepClone方法

Student stu1 = new Student()
            {
                IDCode = "lily",
                Age = 24,
                Grent = new Grent() { Name="五年三班"}
            };
            Student stu2 = stu1.DeepClone() as Student;
            if (stu2 == null) {
                Console.WriteLine("转换失败");
                Console.ReadKey();
                return;
            }

            Console.WriteLine(stu2.IDCode);
            Console.WriteLine(stu2.Age);
            Console.WriteLine(stu2.Grent.ToString());

            Console.WriteLine("重新为stu1赋值");
            stu1.IDCode = "Anagle";
            stu1.Age += 10;
            stu1.Grent.Name = "六年二班";
            Console.WriteLine(stu2.IDCode);
            Console.WriteLine(stu2.Age);
            Console.WriteLine(stu2.Grent.ToString());
            Console.ReadKey();

View Code

输出结果为：

lily

五年三班

重新为stu1赋值

lily

五年三班

这次我们看到的结果已经很明显了，深拷贝后，源对象的重新赋值与修改将不再导致副本对象被修改，这样将很好的控制住引用类型的拷贝问题。

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