C# 深拷贝浅拷贝

为对象创建副本的技术称为拷贝（也叫克隆）。我们将拷贝分为浅拷贝和深拷贝。

浅拷贝　将对象中的所有字段复制到新的对象（副本）中。其中，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到源对象对应的值。而引用类型的字段被复制到副本中的是引用类型的引用，而不是引用的对象，在副本中对引用类型的字段值做修改会影响到源对象本身。

深拷贝　同样，将对象中的所有字段复制到新的对象中。不过，无论是对象的值类型字段，还是引用类型字段，都会被重新创建并赋值，对于副本的修改，不会影响到源对象本身。

无论是浅拷贝还是深拷贝，微软都建议用类型继承ICloneable接口的方式明确告诉调用者：该类型可以被拷贝。当然，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方法内实现浅拷贝或深拷贝。

如下，构造两个类，使用默认拷贝函数，代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.IO;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
namespace DeepLowClone
{
    [Serializable]
   public class Student:ICloneable
   {
       #region imp Iclone
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        } 

       #endregion imp Iclone

       private String mName;

       public String Name
       {
           get { return mName; }
           set { mName = value; }
       }

       private Department mDepartment;

       public Department OwnedDepartment
       {
           get { return mDepartment; }
           set { mDepartment = value; }
       }

       private String mStudentID;

       public String StudentID
       {
           get { return mStudentID; }
           set { mStudentID = value; }
       }

       private double mTotalScore;

       public double TotalScore
       {
           get { return mTotalScore; }
           set { mTotalScore = value; }
       }
       
   }

    [Serializable]
    public class Department
    {
        private String mName;

        public String Name
        {
            get { return mName; }
            set { mName = value; }
        }

        private String mID;

        public String DepID
        {
            get { return mID; }
            set { mID = value; }
        }

    }
}

测试代码如下：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DeepLowClone
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Student std1 = new Student() {
                Name = "jane",
                TotalScore = 600.0,
                StudentID ="040432",
                OwnedDepartment = new Department
                {
                    Name="gis",
                    DepID="04"
                }
            };

            PrintStudentInfo(std1);
        {
            Console.WriteLine("{0},{1} at Department({2} {3}) total score is {4};",
                std.StudentID, std.Name,
                std.OwnedDepartment.DepID, std.OwnedDepartment.Name,
                std.TotalScore);
        }
    }
}

输出结果如下：

我们可以看到，当对源对象std1的StudentID 及Score作修改之后，副本对象的这两个属性并没有被修改过来，而对std2的Department对象的修改则反应到副本对象上。按浅拷贝的概念，StudentID和Department一样是引用类型，副本应该会保持和源对象一样，但是结果并不是这样。理论上string类型是引用类型，但是由于该引用类型的特殊性（无论是实现还是语义），Object.MemberwiseClone方法仍旧为其创建了副本。也就是说，在浅拷贝过程，我们应该将字符串看成是值类型。

为了实现对象的完全拷贝，我们重写Clone如下：

 #region imp Iclone
        //public object Clone()
        //{
        //    return this.MemberwiseClone();
        //} 

        public object Clone()
        {
            Student cloneobj;
            using (Stream ms = new MemoryStream())
            {
                IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
                // serialize the obj as stream
                formatter.Serialize(ms, this);
                ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                //De-serialize the stream to obj
                cloneobj = formatter.Deserialize(ms) as Student;
                ms.Close();
            }
            return cloneobj;
        }  

       #endregion imp Iclone

使用该方法进行深拷贝时，所有类型都必须标识为Serializable否则formatter.Serialize(ms,this)语句将报异常这样的异常An unhandled exception of type 'System.Runtime.Serialization.SerializationException' occurred in mscorlib.dll

运行结果如下：

我们可以看到源对象的修改不再影响副本。

以上我们是利用二进制序列化和反序列化实现深拷贝的。我们也可以手动对字段逐个进行赋值。但这种方法容易出错，也就是说，如果类型的字段发生变化或有增减，那么该拷贝方法也要发生相应的变化。

另外还可以通过反射及xml序列化反序列化来实现深拷贝。详见

http://www.cnblogs.com/yuilin/archive/2011/10/28/2227881.html。

Ref:

http://book.51cto.com/art/201109/292343.htm