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面向对象(8-14)浅度和深度复制-C#编程零基础到入门学习

bigegpt 2024-09-22 00:38 4 浏览

在C#中,复制对象可以分为浅复制(Shallow Copy)深复制(Deep Copy)两种。

定义

  1. 浅复制(Shallow Copy):创建一个新的对象,然后将原始对象中的所有引用类型字段的值复制到新对象中。对于值类型字段,将直接复制其值。这种复制方式只复制了对对象的引用,而不是对象本身。因此,如果原始对象中的字段是引用类型,则对原始对象的修改可能会影响到新对象。
  2. 深复制(Deep Copy):创建一个新的对象,并将原始对象中的所有字段的值复制到新对象中。对于值类型字段,将直接复制其值。对于引用类型字段,将创建一个新的对象,然后将该字段的值复制到新对象中。这种复制方式会创建一个完全独立的对象,对原始对象的修改不会影响到新对象。

从一个变量到另一个变量按值复制对象,而不是按引用复制对象(即以与结构相同的方式复制)可能非常复杂。因为一个对象可能包含许多其他对象的引用,例如字段成员等,这将涉及许多繁琐的处理。把每个成员从一个对象复制到另一个对象中可能不会成功,因为其中一些成员可能是引用类型。

??简单地按照成员复制对象可以通过派生于 System.ObjectMemberwiseClone() 方法来完成,这是一个受保护的方法,但很容易在对象上定义一个调用该方法的公共方法。这个方法提供的复制功能称为浅度复制(shallow copy),因为它并未考虑引用类型成员。因此,新对象中的引用成员就会指向源对象中相同成员引用的对象,在许多情况下这并不理想。如果要创建成员的新实例(复制值,而不复制引用),此时需要使用深度复制deep copy)。

??可以实现一给 ICloneable 接口,以标准方式进行深度复制。如果使用这个接口,就必须实现它包含的 Clone() 方法。这个方法返回一个类型为 System.Object 的值。我们可以采用各种处理方式,实现所选的任何一个方法体得到这个对象。如果愿意,就可以进行深度复制(但不是必须执行深度复制,所以如果执行浅度复制更合适,就可以执行浅度复制)。对于该方法应该返回什么,并不存在规则或限制,所以许多人建议不要使用它。这些人建议实现自己的深度复制方法。

完整示例代码:

好好读读下面的代码,然后手敲一遍,更加印象深刻。

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

namespace CopyUse
{
    internal class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            MyObject originalObject = new MyObject
            {
                MyInt = 1,
                MyOtherObject = new MyOtherObject
                {
                    MyOtherInt = 2
                }
            };

            // 浅复制  
            MyObject shallowCopy = new MyObject
            {
                MyInt = originalObject.MyInt,
                MyOtherObject = originalObject.MyOtherObject
            };

            Console.WriteLine("浅复制结果:");
            Console.WriteLine("原始对象的MyInt值:{0}", originalObject.MyInt);
            Console.WriteLine("原始对象的MyOtherObject的MyOtherInt值:{0}", originalObject.MyOtherObject.MyOtherInt);
            Console.WriteLine("复制后的对象的MyInt值:{0}", shallowCopy.MyInt);
            Console.WriteLine("复制后的对象的MyOtherObject的MyOtherInt值:{0}", shallowCopy.MyOtherObject.MyOtherInt);

            // 深复制  
            MyObject deepCopy = new MyObject
            {
                MyInt = originalObject.MyInt,
                MyOtherObject = new MyOtherObject
                {
                    MyOtherInt = originalObject.MyOtherObject.MyOtherInt
                }
            };

            Console.WriteLine("深复制结果:");
            Console.WriteLine("原始对象的MyInt值:{0}", originalObject.MyInt);
            Console.WriteLine("原始对象的MyOtherObject的MyOtherInt值:{0}", originalObject.MyOtherObject.MyOtherInt);
            Console.WriteLine("复制后的对象的MyInt值:{0}", deepCopy.MyInt);
            Console.WriteLine("复制后的对象的MyOtherObject的MyOtherInt值:{0}", deepCopy.MyOtherObject.MyOtherInt);
        }
    }
    public class MyObject
    {
        public int MyInt { get; set; }
        public MyOtherObject MyOtherObject { get; set; }
    }

    public class MyOtherObject
    {
        public int MyOtherInt { get; set; }
    }
}

使用场景和注意事项

浅复制通常用于需要复制大量数据且不需要修改原始数据的情况。例如,当你需要传递一个大型数据集到另一个方法时,可以使用浅复制来避免影响原始数据。

深复制通常用于需要修改原始数据的情况。例如,当你需要对一个大型数据集进行修改,但不想影响原始数据时,可以使用深复制。

注意事项:

  1. 在进行浅复制时,要注意引用类型字段的修改可能会影响到新对象。因此,如果需要进行修改,最好使用深复制。
  2. 在进行深复制时,要注意处理循环引用的情况。例如,如果两个对象相互引用,可能会导致无限递归的情况。在这种情况下,需要手动处理循环引用,例如通过设置一个已访问的集合来避免无限递归。
  3. 在进行深复制时,要注意性能问题。由于深复制会创建新的对象,因此可能会影响性能。在需要高性能的情况下,可以考虑使用浅复制或者只复制需要修改的字段。

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