C# class 浅拷贝 与 深拷贝

MemberwiseClone 方法创建一个浅表副本，具体来说就是创建一个新对象，然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象。
如果字段是值类型的，则对该字段执行逐位复制。如果字段是引用类型，则复制引用但不复制引用的对象；因此，原始对象及其复本引用同一对象。

为了实现深度复制，我们就必须遍历有相互引用的对象构成的图，并需要处理其中的循环引用结构。这无疑是十分复杂的。幸好借助.Net的序列化和反序 列化机制，可以十分简单的深度Clone一个对象。原理很简单，首先将对象序列化到内存流中，此时对象和对象引用的所用对象的状态都被保存到内存 中。.Net的序列化机制会自动处理循环引用的情况。然后将内存流中的状态信息反序列化到一个新的对象中。这样一个对象的深度复制就完成了。在原型设计模 式中CLONE技术非常关键。

下面的代码就是演示这个问题：

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

namespace CloneDemo
{
[Serializable]
class DemoClass
{
    public int i = 0;
    public int[] iArr = { 1, 2, 3 };
 
    public DemoClass Clone1() //浅CLONE
    {
        return this.MemberwiseClone() as DemoClass;
    }
 
    public DemoClass Clone2() //深clone
    {
        MemoryStream stream = new MemoryStream();
        BinaryFormatter formatter = new BinaryFormatter();
        formatter.Serialize(stream, this);
        stream.Position = 0;
        return formatter.Deserialize(stream) as DemoClass;
    }
}
 
class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        DemoClass a = new DemoClass();
        a.i = 10;
        a.iArr = new int[] { 8, 9, 10 };
        DemoClass b = a.Clone1();
        DemoClass c = a.Clone2();
 
        // 更改 a 对象的iArr[0], 导致 b 对象的iArr[0] 也发生了变化 而 c不会变化
          a.iArr[0] = 88;
 
        Console.WriteLine("MemberwiseClone");
        Console.WriteLine(b.i);
        foreach (var item in b.iArr)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
 
        Console.WriteLine("Clone2");
        Console.WriteLine(c.i);
        foreach (var item in c.iArr)
        {
            Console.WriteLine(item);
        }
 
        Console.ReadLine();
    }
}
}

另外一个例子是针对数组，C#中的数组是引用型的变量，我们通过数组来进行演示： 
浅拷贝

using System;

class ShallowCopy : ICloneable
{
public int[] v = {1,2,3};

public Object Clone()
{
return this.MemberwiseClone();
}

public void Display()
{
foreach(int i in v)
Console.Write( i + ", ");
Console.WriteLine();
}
}

class Client
{
public static void Main()
{

ShallowCopy sc1 = new ShallowCopy();
ShallowCopy sc2 = (ShallowCopy)sc1.Clone();
sc1.v[0] = 9;
 
sc1.Display();
sc2.Display();

}
}

ShallowCopy对象实现了一个浅拷贝，因此当对sc1进行克隆时，其字段v并没有克隆，这导致sc1与sc2的字段v都指向了同一个v，因此，当修改了sc1的v[0]后，sc2的v[0]也发生了变化。

深拷贝：

using System;

class DeepCopy : ICloneable
{
public int[] v = {1,2,3};

// 默认构造函数
public DeepCopy()
{
}

// 供Clone方法调用的私有构造函数
private DeepCopy(int[] v)
{
this.v = (int[])v.Clone();
}

public Object Clone()
{
// 构造一个新的DeepCopy对象，构造参数为
// 原有对象中使用的 v
return new DeepCopy(this.v);
}

public void Display()
{
foreach(int i in v)
Console.Write( i + ", ");
Console.WriteLine();

}
}

class Client
{
public static void Main()
{
DeepCopy dc1 = new DeepCopy();
DeepCopy dc2 = (DeepCopy)dc1.Clone();
dc1.v[0] = 9;
 
dc1.Display();
dc2.Display();

}
}

这次在克隆的时候，不但克隆对象本身，连里面的数组字段一并克隆。因此，最终打印出来的dc1与dc2不同。

当然我们也可以建个深拷贝的帮助类：

public static class ObjectCopier
{
    
/// <summary>
/// Perform a deep Copy of the object.
/// </summary>
/// <typeparam name="T">The type of object being copied.</typeparam>
/// <param name="source">The object instance to copy.</param>
/// <returns>The copied object.</returns>
public static T Clone<T>(T source)
{
    if (!typeof(T).IsSerializable)
    {
        throw new ArgumentException("The type must be serializable.", "source");
    }
 
    // Don't serialize a null object, simply return the default for that object
    if (Object.ReferenceEquals(source, null))
    {
        return default(T);
    }
 
    IFormatter formatter = new BinaryFormatter();
    Stream stream = new MemoryStream();
    using (stream)
    {
        formatter.Serialize(stream, source);
        stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        return (T)formatter.Deserialize(stream);
    }
}

}