从C中的MemberwiseClone浅拷贝说起

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2025-03-10 约 796 字预计阅读 2 分钟

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从C#中的MemberwiseClone()浅拷贝说起

MemberwiseClone() 是 C# 中的一个方法，用于创建当前对象的浅拷贝（shallow copy）。它属于 System.Object 类，因此所有 C# 对象都可以调用该方法。

MemberwiseClone() 的含义

浅拷贝：MemberwiseClone() 会创建一个新对象，并将当前对象的所有字段复制到新对象中。对于值类型字段，直接复制值；对于引用类型字段，复制的是引用（即新对象和原对象共享相同的引用类型实例）。

返回类型：返回一个 object 类型，因此通常需要将其强制转换为目标类型。

示例代码

public class Person
{
    public string Name;
    public int Age;
    public Address Address;

    public Person ShallowCopy()
    {
        return (Person)this.MemberwiseClone();
    }
}

public class Address
{
    public string City;
    public string Street;
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        Person person1 = new Person
        {
            Name = "John",
            Age = 30,
            Address = new Address { City = "New York", Street = "5th Avenue" }
        };

        Person person2 = person1.ShallowCopy();

        Console.WriteLine(person1.Address.City); // 输出: New York
        Console.WriteLine(person2.Address.City); // 输出: New York

        person2.Address.City = "Los Angeles";

        Console.WriteLine(person1.Address.City); // 输出: Los Angeles
        Console.WriteLine(person2.Address.City); // 输出: Los Angeles
    }
}

在上面的例子中，person2 是 person1 的浅拷贝。修改 person2 的 Address 属性会同时影响 person1，因为它们共享同一个 Address 对象。

其他相关函数

深拷贝（Deep Copy）：与浅拷贝不同，深拷贝会递归复制所有引用类型字段，创建一个完全独立的对象。C# 没有内置的深拷贝方法，通常需要手动实现或使用序列化等方式。

示例实现深拷贝：

public class Person
{
    public string Name;
    public int Age;
    public Address Address;

    public Person DeepCopy()
    {
        Person other = (Person)this.MemberwiseClone();
        other.Address = new Address { City = this.Address.City, Street = this.Address.Street };
        return other;
    }
}

ICloneable 接口：这是一个标准接口，定义了 Clone() 方法，用于支持对象的克隆。可以实现该接口来提供自定义的克隆逻辑。

示例：

public class Person : ICloneable
{
    public string Name;
    public int Age;
    public Address Address;

    public object Clone()
    {
        return this.MemberwiseClone(); // 浅拷贝
    }
}

序列化实现深拷贝：通过序列化和反序列化实现深拷贝。

示例：

using System;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.IO;

public static class ObjectCopier
{
    public static T DeepCopy<T>(T obj)
    {
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            var formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(ms, obj);
            ms.Position = 0;
            return (T)formatter.Deserialize(ms);
        }
    }
}

应用场景

浅拷贝：适用于对象结构简单，且引用类型字段不需要独立拷贝的场景。

深拷贝：适用于对象结构复杂，且需要完全独立拷贝的场景，例如在需要修改拷贝对象而不影响原对象时。

总结

MemberwiseClone() 是 C# 中用于浅拷贝的方法。

深拷贝需要手动实现或通过序列化等方式实现。

ICloneable 接口提供了一种标准化的克隆方式。

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