淺談C#淺拷貝和深拷貝

近來愛上一本書《編寫高質量代碼，改善C#程序的157個建議》，我想很多人都想編寫高質量的代碼，因為我們不僅僅是碼農，更是一名程序員。

從今天開始，我將每天和大家分享這本書中的內容，並加上自己的理解，希望可以幫助到更多和我一樣盲目的程序員們。

今天我們談談C#中的對象拷貝問題；

所謂的對象拷貝，其實就是為對象創建副本，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象中的所有字段復制到新的副本對象中；淺拷貝對於值類型與引用類型的方式有區別，值類型字段的值被復制到副本中后，在副本中的修改不會影響源對象對應的值；然而對於引用類型的字段被復制到副本中的卻是引用類型的引用，而不是引用的對象，在副本中對引用類型的字段值被修改后，源對象的值也將被修改。

深拷貝也同樣是將對象中的所有字段復制到副本對象中，但是，無論對象的值類型字段或者引用類型字段，都會被重新創建並復制，對於副本的修改，不會影響到源對象的本身；

當然，無論是哪種拷貝，微軟都建議使用類型繼承ICloneable接口的方式明確告訴調用者，該對象是否可用被拷貝。當然了，ICloneable接口只提供了一個聲明為Clone的方法，我們可以根據需求在Clone的方法內實現淺拷貝或者是深拷貝，下面我們進行一段淺拷貝的案例，代碼如下

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

        public int Age { get; set; }

        public Grent Grent { get; set; }

        #region 拷貝主體
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
            //throw new NotImplementedException();
        }
        #endregion

    }

    class Grent
    {
        public string Name { get; set; }

        public override string ToString()
        {
            return this.Name;
        }
    }

調用

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("轉換失敗");
                Console.ReadKey();
                return;
            }

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

            Console.WriteLine("重新為stu1賦值");
            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();

輸出結果為：

lily

24

五年三班

重新為stu1賦值

lily

24

六年二班

 

這里我們需要注意一點Student中的IDCode屬性是string類型，理論上string類型是引用類型，但是由於該引用類型的特殊性，Object.MemberwiseClone方法仍舊為他創建了副本，也就是說，在淺拷貝過程中，我們應該將字符串看成值類型；

因為Student中的Grent是引用類型，所以在stu1中的Grent的Name被改變的同時，副本stu2中的Grent的Name也同樣被改變。

Student的深拷貝有多鍾實現方法，最簡單的方法是手動對字段諑個賦值，但是這種方法容易出錯，也就是說，如果類型的字段發生變化或有增減時，那么該拷貝方法也就要發生相應的變化，所以，建議使用序列化的形式來進行深拷貝。實現代碼如下

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

        public int Age { get; set; }

        public Grent Grent { get; set; }

        #region 拷貝主體
        /// <summary>
        /// 深度拷貝
        /// </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

    }

調用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("轉換失敗");
                Console.ReadKey();
                return;
            }

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

            Console.WriteLine("重新為stu1賦值");
            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();

輸出結果為：

lily

24

五年三班

重新為stu1賦值

lily

24

五年三班

 

這次我們看到的結果已經很明顯了，深拷貝后，源對象的重新賦值與修改將不再導致副本對象被修改，這樣將很好的控制住引用類型的拷貝問題。

 

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