18.12　数组的浅复制和深复制

在讲到数组的浅复制和深复制之前，首先要了解什么是浅复制和深复制。

❑浅复制：将原对象中的所有字段逐个复制到一个新对象，如果字段是值类型，则只是简单地复制一个副本到新对象，改变新对象中的值类型字段的值不会影响原对象，因为复制的是副本；如果字段是引用类型，则复制的是引用，改变目标对象中引用类型字段的值将会影响原对象，因为引用类型的字段在新对象和原对象中，指向的都是同一个对象。

❑深复制：深复制与浅复制不同的是对于引用类型字段的处理，深复制将会在新对象中创建引用类型字段引用的所有对象，而不仅仅是复制引用。也就是说，此时字段的引用和原始对象对应字段的引用不同，我们可以随意改变新对象中引用的任何对象，不需要担心会影响原对象中对应字段的内容。

了解了浅复制和深复制，还要知道一点，不只是数组才有浅复制和深复制，对象克隆是Object对象提供的功能，也就是说，任何一个对象都可以对自身进行浅复制和深复制，只不过本节学习的只是数组的浅复制和深复制罢了。

那么，回到数组，如果对数组执行浅复制，则仅复制数组的元素，如果元素是值类型，则复制元素的值；如果是引用类型，则只复制元素的引用而不复制这些引用所指向的位于堆中的对象。新数组中的引用与原数组中的引用指向的是相同的对象。比较而言，深复制操作会复制元素以及该元素直接或间接引用的一切对象。

对数组执行浅复制有两种方法，一种是使用CopyTo，另一种是使用Clone。由表18-1可知，它们都属于实例方法，其中Clone方法继承自System.Object对象，返回一个新的数组对象，不过需要显式类型转换，因为Clone方法返回的是Object类型的对象。CopyTo方法可以将一个一维数组的所有元素复制到一个已有的数组实例，这一点是和Clone方法之间的一个重要区别。代码清单18-17演示了使用Clone方法进行浅复制。

代码清单18-17　浅复制示例

namespace ProgrammingCSharp4

{

class Person

{

public int Age{get；set；}

public override string ToString（）

{

return string.Format（“年龄：{0}”，Age）；

}

}

class ArraySample

{

public static void Main（）

{

Person[]array1=new Person[3]；

int[]array2=new int[3]{1，2，3}；

for（int i=0；i＜array1.Length；i++）

{

array1[i]=new Person{Age=10*（i+1）}；

}

Print（“数组array1的元素：”）；

PrintArray（array1）；//打印array1数组的元素内容

//执行浅复制，生成新的数组array3

Person[]array3=（Person[]）array1.Clone（）；

for（int i=0；i＜array3.Length；i++）

{

array3[i].Age=20*（i+1）；

}

Print（“对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 1的元素：”）；

PrintArray（array1）；//对array3数组的元素数据进行修改后

}

//输出数组的元素内容

public static void PrintArray（Person[]persons）

{

foreach（Person person in persons）

{

System.Console.WriteLine（person）；

}

System.Console.WriteLine（）；

}

//打印字符串到控制台

public static void Print（object obj）

{

System.Console.WriteLine（obj）；

System.Console.WriteLine（）；

}

}

}

上述代码的运行结果为：

数组array1的元素：

年龄：10

年龄：20

年龄：30

对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 1的元素：

年龄：20

年龄：40

年龄：60

可见，对于array3数组的修改影响了array1数组的元素数据，这说明array3只是复制了array1数组元素中的引用，而不包括引用所引用的数据。因此修改array1和array3中的任何一个都会影响到另一个，它们的元素引用指向相同，如图18-21所示。

图　18-21　数组的浅复制

.NET Framework没有提供对深复制的原生API支持，要对数组进行深复制，使用“序列化/反序列化”是个不错的选择，如代码清单18-18所示。

代码清单18-18　使用序列化/反序列化对数组进行深复制

using System；

using System.IO；

using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary；

namespace ProgrammingCSharp4

{

[Serializable]//标识Person类为可序列化

class Person

{

public int Age{get；set；}

public override string ToString（）

{

return string.Format（“年龄：{0}”，Age）；

}

}

class ArraySample

{

public static void Main（）

{

Person[]array1=new Person[3]；

int[]array2=new int[3]{1，2，3}；

for（int i=0；i＜array1.Length；i++）

{

array1[i]=new Person{Age=10*（i+1）}；

}

Print（“数组array1的元素：”）；

PrintArray（array1）；

//序列化

MemoryStream s=new MemoryStream（）；

BinaryFormatter f=new BinaryFormatter（）；

f.Serialize（s，array1）；

s.Position=0；

//反序列化

Person[]array3=（Person[]）f.Deserialize（s）；

for（int i=0；i＜array3.Length；i++）

{

array3[i].Age=20*（i+1）；

}

Print（“对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 3的元素：”）；

PrintArray（array3）；

Print（“对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 1的元素：”）；

PrintArray（array1）；

}

public static void PrintArray（Person[]persons）

{

foreach（Person person in persons）

{

System.Console.WriteLine（person）；

}

System.Console.WriteLine（）；

}

public static void Print（object obj）

{

System.Console.WriteLine（obj）；

System.Console.WriteLine（）；

}

}

}

上述代码的运行结果为：

数组array1的元素：

年龄：10

年龄：20

年龄：30

对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 3的元素：

年龄：20

年龄：40

年龄：60

对新数组array3的元素进行重新赋值后的array 1的元素：

年龄：10

年龄：20

年龄：30

可见，对array3数组的修改并没有影响到array1数组，也就是说，array1数组中的所有引用类型的数据元素都被复制到array3数组中。