第C#中深拷貝和淺拷貝的介紹與用法一、什么是深拷貝和淺拷貝

對于所有面向?qū)ο蟮恼Z言，復制永遠是一個容易引發(fā)討論的題目，C#中也不例外。此類問題在面試中極其容易被問到，我們應該在了解淺拷貝和深拷貝基本概念的基礎上，從設計的角度進一步考慮如何支持對象的拷貝。

在System.Object類中，有一個受保護的方法object.MemberwiseClone(),這個方法實現(xiàn)了對象的復制。事實上，它所實現(xiàn)的就是我們所稱的淺拷貝。

深拷貝：指的是拷貝一個對象時，不僅僅把對象的引用進行復制，還把該對象引用的值也一起拷貝。這樣進行深拷貝后的拷貝對象就和源對象互相獨立，其中任何一個對象的改動都不會對另外一個對象造成影響。比如一個黃狗叫大黃，使用克隆術克隆另外一個黃狗叫小黃，這樣大黃和小黃就相對獨立了，他們不互相影響。在.NET中int,double以及結(jié)構(gòu)體和枚舉等。

inta=12;

intc=a;//進行了深拷貝

c=232//不影響

淺拷貝：指的是拷貝一個對象時，僅僅拷貝對象的引用進行拷貝，但是拷貝對象和源對象還是引用同一份實體。此時，其中一個對象的改變都會影響到另一個對象。就像一個人改名了一樣，他還是這個人，只不過名字變了而已。

publicclassYDog

publicstringName{get;set;}

classProgram

staticvoidMain(string[]args)

YDogsourceP=newYDog(){Name="大黃"};

YDogcopyP=sourceP;//淺拷貝

copyP.Name="小黃";//拷貝對象改變Name值

//結(jié)果都是"小黃",因為實現(xiàn)的是淺拷貝，一個對象的改變都會影響到另一個對象

Console.WriteLine("YDog.Name:[SourceP:{0}][CopyP:{1}]",sourceP.Name,copyP.Name);

Console.Read();

}

所謂的淺拷貝，是指拷貝一個對象的時候，拷貝原始對象中所有的非靜態(tài)值類型成員和所有的引用類型成員的引用。換言之，新的對象和原始對象將共享所有引用類型成員的實際對象。而相對的，深拷貝是指不僅復制所有的非靜態(tài)值類型成員，而且也復制所有引用類型成員的實際對象。深拷貝和淺拷貝的概念是遞歸的，也就是說當引用類型成員中包含另外一個引用類型成員時，拷貝的時候?qū)ζ鋬?nèi)部成員實行同樣的復制策略。

淺拷貝示意圖如下所示：

深拷貝示意圖如下圖所示：

類型基類System.Object已經(jīng)為所有類型都實現(xiàn)了淺拷貝，類型所要做的就是公開一個復制的接口，而通常的，這個接口會借由實現(xiàn)ICloneable接口來實現(xiàn)。ICLoneable只包含一個Clone方法。該方法既可以被實現(xiàn)為淺拷貝也可以被實現(xiàn)為深拷貝，具體如何取舍需要根據(jù)具體類型的需求來決定。下面的代碼提供了一個深拷貝的簡單示例：

usingSystem;

namespaceDeepCopy

classProgram

staticvoidMain(string[]args)

//定義原始對象

DpCopydc=newDpCopy();

dc._i=10;

dc._a=newA();

//定義深拷貝對象

DpCopydeepClone=(DpCopy)dc.Clone();

//定義淺拷貝對象

DpCopyshadowclone=(DpCopy)dc.MemberwiseClone();

//深拷貝的復制對象將擁有自己的引用類型成員對象

//所以這里的賦值不會影響原始對象

deepClone._a._s="我是深拷貝的A";

Console.WriteLine(dc);

Console.WriteLine(deepClone);

Console.WriteLine("\r\n");

//淺拷貝的復制對象共享原始對象的引用類型成員對象

//所以這里的賦值將影響原始對象

shadowclone._a._s="我是淺拷貝的A";

Console.WriteLine(dc);

Console.WriteLine(shadowclone);

Console.ReadKey();

publicclassDpCopy:ICloneable

publicint_i=0;

publicA_a=newA();

publicobjectClone()

//實現(xiàn)深拷貝

DpCopynewDc=newDpCopy();

//重新實例化一個引用類型變量

newDc._a=newA();

//給新引用類型變量的成員值

newDc._a._s=_a._s;

newDc._i=_i;

returnnewDc;

//實現(xiàn)淺拷貝

publicnewobjectMemberwiseClone()

returnbase.MemberwiseClone();

///summary

///重寫類的ToString()方法

////summary

///returns/returns

publicoverridestringToString()

return"I的值為："+_i.ToString()+",A為："+_a._s;

///summary

///包含一個引用成員的類型

////summary

publicclassA

publicstring_s="我是原始A";

}

在上面的代碼中，類型DpCopy通過ICLoneable接口的Clone方法提供了深拷貝，并且通過提供一個MemberwiseClone的公共方法提供了淺拷貝。DpCopy類型具有一個值類型成員和一個引用類型成員，引用類型成員在淺拷貝和深拷貝時將展現(xiàn)不同的特性，淺拷貝的原始對象和目標對象公用了一個引用類型成員對象，這在程序的執(zhí)行結(jié)果中可以清楚地看到：

有的參考資料上說C#中的深拷貝通過ICloneable接口來實現(xiàn)。這句話并不正確。事實上任何名字的方法都可以用來實現(xiàn)深拷貝，并且沒有任何語法來規(guī)定深拷貝只能通過Clone方法來實現(xiàn)。Clone這個名字只是一種習慣的稱呼，而實現(xiàn)ICloneable只能帶來一般接口的通用便利性，而并沒有任何關于拷貝的特殊性。

一般可被繼承的類型應該避免實現(xiàn)ICloneable接口，因為這樣做將強制所有的子類型都需要實現(xiàn)ICloneable接口，否則將使類型的深拷貝不能覆蓋子類的新成員。

實現(xiàn)深拷貝

1、新建一個對象，一個一個的重新賦值，麻煩一點

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Text;

usingSystem.Threading.Tasks;

namespaceServiceTest

publicclassProgram

staticvoidMain(string[]args)

YDogDog=newYDog(){Name="大黃"};

YDogNewDog=newYDog();

NewDog.Name=Dog.Name;

Console.WriteLine($"Dog.Name：{Dog.Name},NewDog.Name：{NewDog.Name}");

Console.Read();

}

輸出結(jié)果

2、利用反射實現(xiàn)深拷貝

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Reflection;

usingSystem.Text;

usingSystem.Threading.Tasks;

namespaceServiceTest

publicclassProgram

staticvoidMain(string[]args)

YDogDog=newYDog(){Name="大黃"};

YDogNewDog=(YDog)DeepCopy(Dog);

NewDog.Name=Dog.Name;

Console.WriteLine($"Dog.Name：{Dog.Name},NewDog.Name：{NewDog.Name}");

Console.Read();

/*利用反射實現(xiàn)深拷貝*/

publicstaticobjectDeepCopy(object_object)

TypeT=_object.GetType();

objecto=Activator.CreateInstance(T);

PropertyInfo[]PI=T.GetProperties();

for(inti=0;iPI.Length;i++)

PropertyInfoP=PI[i];

P.SetValue(o,P.GetValue(_object));

returno;

}

輸出結(jié)果

3、利用序列化和反序列化來實現(xiàn)，如下代碼

usingNewtonsoft.Json;

usingSystem;

usingSystem.Collections.Generic;

usingSystem.IO;

usingSystem.Linq;

usingSystem.Reflection;

usingSystem.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;

usingSystem.Text;

usingSystem.Threading.Tasks;

usingSystem.Xml.Serialization;

namespaceServiceTest

publicclassProgram

staticvoidMain(string[]args)

YDogDog=newYDog(){Name="大黃"};

//YDogNewDog=(YDog)DeepCopy(Dog);

//NewDog.Name=Dog.Name;

//序列化實現(xiàn)

YDogNewDog=(YDog)DeepCopyYDog(Dog);

Console.WriteLine($"Dog.Name：{Dog.Name},NewDog.Name：{NewDog.Name}");

Console.Read();

/*利用反射實現(xiàn)深拷貝*/

publicstaticobjectDeepCopy(object_object)

TypeT=_object.GetType();

objecto=Activator.CreateInstance(T);

PropertyInfo[]PI=T.GetProperties();

for(inti=0;iPI.Length;i++)

PropertyInfoP=PI[i];

P.SetValue(o,P.GetValue(_object));

returno;

//利用XML序列化和反序列化實現(xiàn)

public