Я хочу сделать что-то вроде:

MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = myObj.Clone();

Затем внесите изменения в новый объект, которые не будут отражены в исходном объекте.

Мне часто не нужны эти функции, поэтому, когда это было необходимо, я прибегал к созданию нового объекта, а затем копировал каждое свойство в отдельности, но это всегда оставляло у меня ощущение, что есть лучший или более элегантный способ обработки ситуация.

Как я могу клонировать или глубоко копировать объект, чтобы клонированный объект мог быть изменен без каких-либо изменений, отраженных в исходном объекте?

В то время как стандартная практика заключается в реализации ICloneableинтерфейса (описанного здесь , поэтому я не буду отрыгивать), вот хороший копир с глубоким клоном объектов, который я нашел в The Code Project некоторое время назад и включил в наши материалы.

Как упоминалось в другом месте, он требует, чтобы ваши объекты были сериализуемыми.

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

/// <summary>
/// Reference Article http://www.codeproject.com/KB/tips/SerializedObjectCloner.aspx
/// Provides a method for performing a deep copy of an object.
/// Binary Serialization is used to perform the copy.
/// </summary>
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.", nameof(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);
        }
    }
}

Идея состоит в том, что он сериализует ваш объект, а затем десериализует его в новый объект. Преимущество заключается в том, что вам не нужно беспокоиться о клонировании всего, когда объект становится слишком сложным.

И с использованием методов расширения (также из исходного источника):

Если вы предпочитаете использовать новые методы расширения C # 3.0, измените метод так, чтобы он имел следующую подпись:

public static T Clone<T>(this T source)
{
   //...
}

Теперь вызов метода просто делается objectBeingCloned.Clone();.

РЕДАКТИРОВАТЬ (10 января 2015 г.) Я подумал, что я еще раз вернусь к этому, чтобы упомянуть, что недавно начал использовать (Newtonsoft) Json для этого, он должен быть легче и избегать накладных расходов на теги [Serializable]. ( NB @atconway указал в комментариях, что частные члены не клонируются с использованием метода JSON)

/// <summary>
/// Perform a deep Copy of the object, using Json as a serialisation method. NOTE: Private members are not cloned using this method.
/// </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 CloneJson<T>(this T source)
{            
    // Don't serialize a null object, simply return the default for that object
    if (Object.ReferenceEquals(source, null))
    {
        return default(T);
    }

    // initialize inner objects individually
    // for example in default constructor some list property initialized with some values,
    // but in 'source' these items are cleaned -
    // without ObjectCreationHandling.Replace default constructor values will be added to result
    var deserializeSettings = new JsonSerializerSettings {ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace};

    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(JsonConvert.SerializeObject(source), deserializeSettings);
}

Я хотел клонер для очень простых объектов, в основном из примитивов и списков. Если ваш объект из коробки JSON сериализуем, то этот метод поможет. Это не требует модификации или реализации интерфейсов клонированного класса, просто сериализатор JSON, такой как JSON.NET.

public static T Clone<T>(T source)
{
    var serialized = JsonConvert.SerializeObject(source);
    return JsonConvert.DeserializeObject<T>(serialized);
}

Также вы можете использовать этот метод расширения

public static class SystemExtension
{
    public static T Clone<T>(this T source)
    {
        var serialized = JsonConvert.SerializeObject(source);
        return JsonConvert.DeserializeObject<T>(serialized);
    }
}

Причина не использовать ICloneable это не потому , что он не имеет общий интерфейс. Причина не использовать это потому, что это расплывчато . Не ясно, получаете ли вы мелкую или глубокую копию; это до исполнителя.

Да, MemberwiseCloneделает мелкую копию, но противоположность MemberwiseClone- нет Clone; это было бы, возможно DeepClone, что не существует. Когда вы используете объект через его интерфейс ICloneable, вы не можете знать, какой тип клонирования выполняет базовый объект. (И комментарии XML не прояснят это, потому что вы получите комментарии интерфейса, а не комментарии к методу Clone объекта.)

Обычно я просто делаю Copyметод, который делает именно то, что я хочу.

После большого прочтения о многих опциях, связанных здесь, и возможных решениях этой проблемы, я полагаю, что все опции суммированы довольно хорошо по ссылке Яна Р (все остальные варианты - их варианты), и лучшее решение предоставлено Pedro77 «S ссылка на комментарии вопрос.

Так что я просто скопирую соответствующие части этих двух ссылок здесь. Таким образом, мы можем иметь:

Лучшее, что можно сделать для клонирования объектов в C Sharp!

В первую очередь, это все наши варианты:

• Вручную с ICloneable , который мелкий и не типобезопасный
• MemberwiseClone , который использует ICloneable
• Отражение с помощью Activator.CreateInstance и рекурсивного MemberwiseClone
• Сериализация , как указано предпочтительным ответом Джона
• Промежуточный язык , который я не знаю, как работает
• Методы расширения , такие как этот пользовательский клон Havard Straden
• Деревья выражения

В статье «Быстрое глубокое копирование деревьями выражений » также представлено сравнение производительности клонирования с помощью деревьев сериализации, отражения и выражения.

Почему я выбираю ICloneable (то есть вручную)

Г-н Венкат Субраманиам (избыточная ссылка здесь) подробно объясняет почему .

Вся его статья основана на примере, который пытается быть применимым для большинства случаев, используя 3 объекта: Персона , Мозг и Город . Мы хотим клонировать человека, у которого будет свой мозг, но тот же город. Вы можете изобразить все проблемы, которые могут принести другие методы, описанные выше, или прочитать статью.

Это моя слегка измененная версия его заключения:

Копирование объекта с указанием Newимени класса, за которым следует имя класса, часто приводит к нерасширяемому коду. Использование клона, применение шаблона прототипа, является лучшим способом для достижения этой цели. Однако использование клона, как это предусмотрено в C # (и Java), также может быть довольно проблематичным. Лучше предоставить защищенный (непубличный) конструктор копирования и вызвать его из метода clone. Это дает нам возможность делегировать задачу создания объекта экземпляру самого класса, обеспечивая таким образом расширяемость, а также безопасное создание объектов с помощью конструктора защищенной копии.

Надеюсь, эта реализация прояснит ситуацию:

public class Person : ICloneable
{
    private final Brain brain; // brain is final since I do not want 
                // any transplant on it once created!
    private int age;
    public Person(Brain aBrain, int theAge)
    {
        brain = aBrain; 
        age = theAge;
    }
    protected Person(Person another)
    {
        Brain refBrain = null;
        try
        {
            refBrain = (Brain) another.brain.clone();
            // You can set the brain in the constructor
        }
        catch(CloneNotSupportedException e) {}
        brain = refBrain;
        age = another.age;
    }
    public String toString()
    {
        return "This is person with " + brain;
        // Not meant to sound rude as it reads!
    }
    public Object clone()
    {
        return new Person(this);
    }
    …
}

Теперь рассмотрите возможность получения класса от Person.

public class SkilledPerson extends Person
{
    private String theSkills;
    public SkilledPerson(Brain aBrain, int theAge, String skills)
    {
        super(aBrain, theAge);
        theSkills = skills;
    }
    protected SkilledPerson(SkilledPerson another)
    {
        super(another);
        theSkills = another.theSkills;
    }

    public Object clone()
    {
        return new SkilledPerson(this);
    }
    public String toString()
    {
        return "SkilledPerson: " + super.toString();
    }
}

Вы можете попробовать запустить следующий код:

public class User
{
    public static void play(Person p)
    {
        Person another = (Person) p.clone();
        System.out.println(p);
        System.out.println(another);
    }
    public static void main(String[] args)
    {
        Person sam = new Person(new Brain(), 1);
        play(sam);
        SkilledPerson bob = new SkilledPerson(new SmarterBrain(), 1, "Writer");
        play(bob);
    }
}

Результат будет:

This is person with Brain@1fcc69
This is person with Brain@253498
SkilledPerson: This is person with SmarterBrain@1fef6f
SkilledPerson: This is person with SmarterBrain@209f4e

Заметьте, что если мы будем вести подсчет количества объектов, то клон, реализованный здесь, будет вести правильный подсчет количества объектов.

Я предпочитаю конструктор копирования клону. Намерение яснее.

Простой метод расширения для копирования всех открытых свойств. Работает для любых объектов и не требует, чтобы класс был [Serializable]. Может быть расширен для другого уровня доступа.

public static void CopyTo( this object S, object T )
{
    foreach( var pS in S.GetType().GetProperties() )
    {
        foreach( var pT in T.GetType().GetProperties() )
        {
            if( pT.Name != pS.Name ) continue;
            ( pT.GetSetMethod() ).Invoke( T, new object[] 
            { pS.GetGetMethod().Invoke( S, null ) } );
        }
    };
}

Я только что создал проект CloneExtensionsбиблиотеки . Он выполняет быстрое и глубокое клонирование с использованием простых операций присваивания, генерируемых компиляцией кода среды выполнения Expression Tree.

Как это использовать?

Вместо того, чтобы писать свои собственные Cloneили Copyметоды с тоном назначений между полями и свойствами, заставьте программу сделать это самостоятельно, используя Expression Tree. GetClone<T>()Метод, помеченный как метод расширения, позволяет просто вызвать его в вашем экземпляре:

var newInstance = source.GetClone();

Вы можете выбрать то , что должно быть скопировано из sourceв newInstanceиспользовании CloningFlagsперечисления:

var newInstance 
    = source.GetClone(CloningFlags.Properties | CloningFlags.CollectionItems);

Что можно клонировать?

• Примитив (int, uint, byte, double, char и т. Д.), Известные неизменяемые типы (DateTime, TimeSpan, String) и делегаты (включая Action, Func и т. Д.)
• Nullable
• T [] массивы
• Пользовательские классы и структуры, включая общие классы и структуры.

Следующие члены класса / структуры внутренне клонируются:

• Значения открытых, не только для чтения полей
• Значения общедоступных свойств с методами доступа get и set
• Элементы коллекции для типов, реализующих ICollection

Как быстро это?

Решение быстрее, чем рефлексия, потому что информация о членах должна быть собрана только один раз, прежде чем впервые GetClone<T>будет использована для данного типа T.

Это также быстрее, чем решение на основе сериализации, когда вы клонируете более одного экземпляра одного типа T.

и более...

Подробнее о сгенерированных выражениях читайте в документации .

Пример списка отладочных выражений для List<int>:

.Lambda #Lambda1<System.Func`4[System.Collections.Generic.List`1[System.Int32],CloneExtensions.CloningFlags,System.Collections.Generic.IDictionary`2[System.Type,System.Func`2[System.Object,System.Object]],System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]]>(
    System.Collections.Generic.List`1[System.Int32] $source,
    CloneExtensions.CloningFlags $flags,
    System.Collections.Generic.IDictionary`2[System.Type,System.Func`2[System.Object,System.Object]] $initializers) {
    .Block(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32] $target) {
        .If ($source == null) {
            .Return #Label1 { null }
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            .Call $initializers.ContainsKey(.Constant<System.Type>(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]))
        ) {
            $target = (System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]).Call ($initializers.Item[.Constant<System.Type>(System.Collections.Generic.List`1[System.Int32])]
            ).Invoke((System.Object)$source)
        } .Else {
            $target = .New System.Collections.Generic.List`1[System.Int32]()
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Fields)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Fields)
        ) {
            .Default(System.Void)
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Properties)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(Properties)
        ) {
            .Block() {
                $target.Capacity = .Call CloneExtensions.CloneFactory.GetClone(
                    $source.Capacity,
                    $flags,
                    $initializers)
            }
        } .Else {
            .Default(System.Void)
        };
        .If (
            ((System.Byte)$flags & (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(CollectionItems)) == (System.Byte).Constant<CloneExtensions.CloningFlags>(CollectionItems)
        ) {
            .Block(
                System.Collections.Generic.IEnumerator`1[System.Int32] $var1,
                System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32] $var2) {
                $var1 = (System.Collections.Generic.IEnumerator`1[System.Int32]).Call $source.GetEnumerator();
                $var2 = (System.Collections.Generic.ICollection`1[System.Int32])$target;
                .Loop  {
                    .If (.Call $var1.MoveNext() != False) {
                        .Call $var2.Add(.Call CloneExtensions.CloneFactory.GetClone(
                                $var1.Current,
                                $flags,


                         $initializers))
                } .Else {
                    .Break #Label2 { }
                }
            }
            .LabelTarget #Label2:
        }
    } .Else {
        .Default(System.Void)
    };
    .Label
        $target
    .LabelTarget #Label1:
}

}

что имеет такое же значение, как следующий код C #:

(source, flags, initializers) =>
{
    if(source == null)
        return null;

    if(initializers.ContainsKey(typeof(List<int>))
        target = (List<int>)initializers[typeof(List<int>)].Invoke((object)source);
    else
        target = new List<int>();

    if((flags & CloningFlags.Properties) == CloningFlags.Properties)
    {
        target.Capacity = target.Capacity.GetClone(flags, initializers);
    }

    if((flags & CloningFlags.CollectionItems) == CloningFlags.CollectionItems)
    {
        var targetCollection = (ICollection<int>)target;
        foreach(var item in (ICollection<int>)source)
        {
            targetCollection.Add(item.Clone(flags, initializers));
        }
    }

    return target;
}

Разве это не так, как вы бы написали свой собственный Cloneметод для List<int>?

У меня были проблемы с использованием ICloneable в Silverlight, но мне понравилась идея разделения, я могу отделить XML, поэтому я сделал это:

static public class SerializeHelper
{
    //Michael White, Holly Springs Consulting, 2009
    //michael@hollyspringsconsulting.com
    public static T DeserializeXML<T>(string xmlData) where T:new()
    {
        if (string.IsNullOrEmpty(xmlData))
            return default(T);

        TextReader tr = new StringReader(xmlData);
        T DocItms = new T();
        XmlSerializer xms = new XmlSerializer(DocItms.GetType());
        DocItms = (T)xms.Deserialize(tr);

        return DocItms == null ? default(T) : DocItms;
    }

    public static string SeralizeObjectToXML<T>(T xmlObject)
    {
        StringBuilder sbTR = new StringBuilder();
        XmlSerializer xmsTR = new XmlSerializer(xmlObject.GetType());
        XmlWriterSettings xwsTR = new XmlWriterSettings();

        XmlWriter xmwTR = XmlWriter.Create(sbTR, xwsTR);
        xmsTR.Serialize(xmwTR,xmlObject);

        return sbTR.ToString();
    }

    public static T CloneObject<T>(T objClone) where T:new()
    {
        string GetString = SerializeHelper.SeralizeObjectToXML<T>(objClone);
        return SerializeHelper.DeserializeXML<T>(GetString);
    }
}

Если вы уже используете стороннее приложение, такое как ValueInjecter или Automapper , вы можете сделать что-то вроде этого:

MyObject oldObj; // The existing object to clone

MyObject newObj = new MyObject();
newObj.InjectFrom(oldObj); // Using ValueInjecter syntax

Используя этот метод, вам не нужно реализовывать ISerializableили ICloneableна ваших объектах. Это часто встречается в паттерне MVC / MVVM, поэтому были созданы такие простые инструменты.

посмотрите пример глубокого клонирования ValueInjecter на GitHub .

Лучше всего реализовать такой метод расширения, как

public static T DeepClone<T>(this T originalObject)
{ /* the cloning code */ }

а затем использовать его в любом месте решения

var copy = anyObject.DeepClone();

Мы можем иметь следующие три реализации:

1. Сериализацией (самый короткий код)
2. Отражением - в 5 раз быстрее
3. По деревьям выражений - в 20 раз быстрее

Все связанные методы хорошо работают и были тщательно проверены.

Краткий ответ: вы наследуете от интерфейса ICloneable, а затем реализуете функцию .clone. Клон должен сделать для каждого члена копию и выполнить глубокое копирование любого члена, которому это требуется, затем вернуть полученный объект. Это рекурсивная операция (она требует, чтобы все члены класса, который вы хотите клонировать, были либо типами значений, либо реализовали ICloneable, и чтобы их члены были либо типами значений, либо реализовали ICloneable и т. Д.).

Для более подробного объяснения клонирования с использованием ICloneable ознакомьтесь с этой статьей .

Длинный ответ «это зависит». Как уже упоминалось, ICloneable не поддерживается обобщениями, требует особых соображений для циклических ссылок на классы, и в действительности некоторые воспринимаются как «ошибка» в .NET Framework. Метод сериализации зависит от того, ваши объекты могут быть сериализуемыми, а они могут отсутствовать, и вы не можете контролировать их. В сообществе все еще много споров о том, что является «лучшей» практикой. На самом деле, ни одно из решений не является универсальным, подходящим для наилучшей практики для всех ситуаций, в которых изначально интерпретировался ICloneable.

Посмотрите эту статью Уголок разработчика для нескольких дополнительных вариантов (кредит Ян).

1. По сути, вам нужно реализовать интерфейс ICloneable, а затем реализовать копирование структуры объекта.
2. Если это полная копия всех участников, вам нужно убедиться (не относясь к выбранному вами решению), что все дети также являются клонируемыми.
3. Иногда вам нужно знать о некоторых ограничениях во время этого процесса, например, если вы копируете объекты ORM, большинство фреймворков допускает только один объект, присоединенный к сеансу, и вы НЕ ДОЛЖНЫ создавать клоны этого объекта, или, если возможно, вам нужно о сессионном прикреплении этих объектов.

Приветствия.

РЕДАКТИРОВАТЬ: проект прекращен

Если вы хотите истинное клонирование в неизвестные типы, вы можете взглянуть на fastclone .

Это клонирование на основе выражений, работающее примерно в 10 раз быстрее, чем двоичная сериализация, и поддерживающее полную целостность графов объектов.

Это означает: если вы несколько раз ссылаетесь на один и тот же объект в вашей иерархии, клон также будет иметь ссылку на один экземпляр.

Нет необходимости в интерфейсах, атрибутах или любых других модификациях клонируемых объектов.

Сохраняйте простоту и используйте AutoMapper, как уже упоминалось, это простая маленькая библиотека для отображения одного объекта на другой ... Чтобы скопировать объект на другой с тем же типом, все, что вам нужно, это три строки кода:

MyType source = new MyType();
Mapper.CreateMap<MyType, MyType>();
MyType target = Mapper.Map<MyType, MyType>(source);

Целевой объект теперь является копией исходного объекта. Не достаточно просто? Создайте метод расширения для использования везде в вашем решении:

public static T Copy<T>(this T source)
{
    T copy = default(T);
    Mapper.CreateMap<T, T>();
    copy = Mapper.Map<T, T>(source);
    return copy;
}

Метод расширения может быть использован следующим образом:

MyType copy = source.Copy();

Я придумал это, чтобы преодолеть недостаток .NET, связанный с необходимостью глубокого копирования List <T> вручную.

Я использую это:

static public IEnumerable<SpotPlacement> CloneList(List<SpotPlacement> spotPlacements)
{
    foreach (SpotPlacement sp in spotPlacements)
    {
        yield return (SpotPlacement)sp.Clone();
    }
}

И в другом месте:

public object Clone()
{
    OrderItem newOrderItem = new OrderItem();
    ...
    newOrderItem._exactPlacements.AddRange(SpotPlacement.CloneList(_exactPlacements));
    ...
    return newOrderItem;
}

Я попытался придумать oneliner, который делает это, но это невозможно, так как yield не работает внутри блоков анонимных методов.

Более того, используйте общий клонер List <T>:

class Utility<T> where T : ICloneable
{
    static public IEnumerable<T> CloneList(List<T> tl)
    {
        foreach (T t in tl)
        {
            yield return (T)t.Clone();
        }
    }
}

В. Почему я выбрал этот ответ?

• Выберите этот ответ, если вы хотите самую быструю скорость, на которую способен .NET.
• Не обращайте внимания на этот ответ, если вам нужен действительно простой метод клонирования.

Другими словами, используйте другой ответ, если только у вас нет узкого места в производительности, которое необходимо исправить, и вы можете доказать это с помощью профилировщика. .

В 10 раз быстрее, чем другие методы

Следующий метод выполнения глубокого клона:

• В 10 раз быстрее, чем все, что связано с сериализацией / десериализацией;
• Довольно чертовски близко к теоретической максимальной скорости, на которую способен .NET.

И метод ...

Для максимальной скорости вы можете использовать Nested MemberwiseClone для создания глубокой копии . Это почти такая же скорость, как копирование структуры значений, и намного быстрее, чем (а) отражение или (б) сериализация (как описано в других ответах на этой странице).

Обратите внимание, что если вы используете Nested MemberwiseClone для глубокой копии , вы должны вручную реализовать ShallowCopy для каждого вложенного уровня в классе и DeepCopy, который вызывает все упомянутые методы ShallowCopy для создания полного клона. Это просто: всего несколько строк, см. Демонстрационный код ниже.

Вот выходные данные кода, показывающие относительную разницу в производительности для 100 000 клонов:

• 1,08 секунды для вложенного MemberwiseClone на вложенных структурах
• 4,77 секунды для вложенного MemberwiseClone на вложенных классах
• 39,93 секунды для сериализации / десериализации

Использование Nested MemberwiseClone в классе почти так же быстро, как копирование структуры, и копирование структуры чертовски близко к теоретической максимальной скорости, на которую способна .NET.

Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseClone:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:04.7795670,30000000

Demo 2 of shallow and deep copy, using structs and value copying:
  Create Bob
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Clone Bob >> BobsSon
  Adjust BobsSon details:
    BobsSon.Age=2, BobsSon.Purchase.Description=Toy car
  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:
    Bob.Age=30, Bob.Purchase.Description=Lamborghini
  Elapsed time: 00:00:01.0875454,30000000

Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:
  Elapsed time: 00:00:39.9339425,30000000

Чтобы понять, как сделать глубокое копирование с использованием MemberwiseCopy, вот демонстрационный проект, который использовался для генерации времени выше:

// Nested MemberwiseClone example. 
// Added to demo how to deep copy a reference class.
[Serializable] // Not required if using MemberwiseClone, only used for speed comparison using serialization.
public class Person
{
    public Person(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    [Serializable] // Not required if using MemberwiseClone
    public class PurchaseType
    {
        public string Description;
        public PurchaseType ShallowCopy()
        {
            return (PurchaseType)this.MemberwiseClone();
        }
    }
    public PurchaseType Purchase = new PurchaseType();
    public int Age;
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person ShallowCopy()
    {
        return (Person)this.MemberwiseClone();
    }
    // Add this if using nested MemberwiseClone.
    // This is a class, which is a reference type, so cloning is more difficult.
    public Person DeepCopy()
    {
            // Clone the root ...
        Person other = (Person) this.MemberwiseClone();
            // ... then clone the nested class.
        other.Purchase = this.Purchase.ShallowCopy();
        return other;
    }
}
// Added to demo how to copy a value struct (this is easy - a deep copy happens by default)
public struct PersonStruct
{
    public PersonStruct(int age, string description)
    {
        this.Age = age;
        this.Purchase.Description = description;
    }
    public struct PurchaseType
    {
        public string Description;
    }
    public PurchaseType Purchase;
    public int Age;
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct ShallowCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
    // This is a struct, which is a value type, so everything is a clone by default.
    public PersonStruct DeepCopy()
    {
        return (PersonStruct)this;
    }
}
// Added only for a speed comparison.
public class MyDeepCopy
{
    public static T DeepCopy<T>(T obj)
    {
        object result = null;
        using (var ms = new MemoryStream())
        {
            var formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(ms, obj);
            ms.Position = 0;
            result = (T)formatter.Deserialize(ms);
            ms.Close();
        }
        return (T)result;
    }
}

Затем вызовите демо из основного:

void MyMain(string[] args)
{
    {
        Console.Write("Demo 1 of shallow and deep copy, using classes and MemberwiseCopy:\n");
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {               
        Console.Write("Demo 2 of shallow and deep copy, using structs:\n");
        var Bob = new PersonStruct(30, "Lamborghini");
        Console.Write("  Create Bob\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);
        Console.Write("  Clone Bob >> BobsSon\n");
        var BobsSon = Bob.DeepCopy();
        Console.Write("  Adjust BobsSon details:\n");
        BobsSon.Age = 2;
        BobsSon.Purchase.Description = "Toy car";
        Console.Write("    BobsSon.Age={0}, BobsSon.Purchase.Description={1}\n", BobsSon.Age, BobsSon.Purchase.Description);
        Console.Write("  Proof of deep copy: If BobsSon is a true clone, then adjusting BobsSon details will not affect Bob:\n");
        Console.Write("    Bob.Age={0}, Bob.Purchase.Description={1}\n", Bob.Age, Bob.Purchase.Description);                
        Debug.Assert(Bob.Age == 30);
        Debug.Assert(Bob.Purchase.Description == "Lamborghini");
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        int total = 0;
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var n = Bob.DeepCopy();
            total += n.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n\n", sw.Elapsed, total);
    }
    {
        Console.Write("Demo 3 of deep copy, using class and serialize/deserialize:\n");
        int total = 0;
        var sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        var Bob = new Person(30, "Lamborghini");
        for (int i = 0; i < 100000; i++)
        {
            var BobsSon = MyDeepCopy.DeepCopy<Person>(Bob);
            total += BobsSon.Age;
        }
        Console.Write("  Elapsed time: {0},{1}\n", sw.Elapsed, total);
    }
    Console.ReadKey();
}

Опять же, обратите внимание, что если вы используете Nested MemberwiseClone для глубокой копии , вы должны вручную реализовать ShallowCopy для каждого вложенного уровня в классе и DeepCopy, который вызывает все упомянутые методы ShallowCopy для создания полного клона. Это просто: всего несколько строк, см. Демонстрационный код выше.

Типы значений и типы ссылок

Обратите внимание, что когда дело доходит до клонирования объекта, существует большая разница между « struct » и « class »:

• Если у вас есть « структура », это тип значения, так что вы можете просто скопировать его, и его содержимое будет клонировано (но это будет только мелкий клон, если вы не будете использовать методы в этом посте).
• Если у вас есть « класс », это ссылочный тип , поэтому, если вы копируете его, все, что вы делаете, это копируете указатель на него. Чтобы создать настоящий клон, вы должны быть более креативными и использовать различия между типами значений и ссылочными типами, что создает другую копию исходного объекта в памяти.

Смотрите различия между типами значений и ссылочными типами .

Контрольные суммы, чтобы помочь в отладке

• Неправильное клонирование объектов может привести к очень сложным ошибкам. В производственном коде я склонен реализовывать контрольную сумму, чтобы дважды проверить, что объект был клонирован правильно и не был испорчен другой ссылкой на него. Эта контрольная сумма может быть отключена в режиме деблокирования.
• Я нахожу этот метод весьма полезным: часто вам нужно только клонировать части объекта, а не все.

Действительно полезно для отделения многих потоков от многих других потоков

Одним из отличных вариантов использования этого кода является подача клонов вложенного класса или структуры в очередь для реализации шаблона производитель / потребитель.

• У нас может быть один (или несколько) потоков, которые изменяют принадлежащий им класс, а затем помещают полную копию этого класса в ConcurrentQueue .
• Затем у нас есть один (или более) поток, извлекающий копии этих классов и работающий с ними.

На практике это работает очень хорошо и позволяет нам отделить множество потоков (производителей) от одного или нескольких потоков (потребителей).

И этот метод слишком быстр: если мы используем вложенные структуры, он в 35 раз быстрее, чем сериализация / десериализация вложенных классов, и позволяет нам использовать все потоки, доступные на машине.

Обновить

Очевидно, что ExpressMapper работает быстрее, если не быстрее, чем ручное кодирование, как описано выше. Возможно, мне придется посмотреть, как они сравниваются с профилировщиком.

В общем, вы реализуете интерфейс ICloneable и внедряете Clone самостоятельно. Объекты C # имеют встроенный метод MemberwiseClone, который выполняет поверхностное копирование, которое может помочь вам для всех примитивов.

Для глубокой копии нет способа узнать, как автоматически это сделать.

Я видел, как это реализовано через отражение. По сути, был метод, который итерировал бы элементы объекта и соответствующим образом копировал их в новый объект. Когда он достиг ссылочных типов или коллекций, я думаю, что он сделал рекурсивный вызов сам по себе. Отражение дорого, но сработало довольно хорошо.

Вот глубокая копия реализации:

public static object CloneObject(object opSource)
{
    //grab the type and create a new instance of that type
    Type opSourceType = opSource.GetType();
    object opTarget = CreateInstanceOfType(opSourceType);

    //grab the properties
    PropertyInfo[] opPropertyInfo = opSourceType.GetProperties(BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);

    //iterate over the properties and if it has a 'set' method assign it from the source TO the target
    foreach (PropertyInfo item in opPropertyInfo)
    {
        if (item.CanWrite)
        {
            //value types can simply be 'set'
            if (item.PropertyType.IsValueType || item.PropertyType.IsEnum || item.PropertyType.Equals(typeof(System.String)))
            {
                item.SetValue(opTarget, item.GetValue(opSource, null), null);
            }
            //object/complex types need to recursively call this method until the end of the tree is reached
            else
            {
                object opPropertyValue = item.GetValue(opSource, null);
                if (opPropertyValue == null)
                {
                    item.SetValue(opTarget, null, null);
                }
                else
                {
                    item.SetValue(opTarget, CloneObject(opPropertyValue), null);
                }
            }
        }
    }
    //return the new item
    return opTarget;
}

Поскольку я не смог найти клонер, отвечающий всем моим требованиям в разных проектах, я создал глубокий клонер, который можно настраивать и адаптировать к разным структурам кода вместо того, чтобы адаптировать свой код для удовлетворения требований клонеров. Это достигается путем добавления аннотаций к коду, который должен быть клонирован, или вы просто оставляете код так, как он имеет поведение по умолчанию. Он использует рефлексы, кэширование типов и основан на более быстром . Процесс клонирования очень быстрый для огромного количества данных и высокой иерархии объектов (по сравнению с другими алгоритмами на основе отражения / сериализации).

https://github.com/kalisohn/CloneBehave

Также доступно как пакет nuget: https://www.nuget.org/packages/Clone.Behave/1.0.0

Например: следующий код будет DeepClone Address, но будет выполнять только поверхностную копию поля _currentJob.

public class Person 
{
  [DeepClone(DeepCloneBehavior.Shallow)]
  private Job _currentJob;      

  public string Name { get; set; }

  public Job CurrentJob 
  { 
    get{ return _currentJob; }
    set{ _currentJob = value; }
  }

  public Person Manager { get; set; }
}

public class Address 
{      
  public Person PersonLivingHere { get; set; }
}

Address adr = new Address();
adr.PersonLivingHere = new Person("John");
adr.PersonLivingHere.BestFriend = new Person("James");
adr.PersonLivingHere.CurrentJob = new Job("Programmer");

Address adrClone = adr.Clone();

//RESULT
adr.PersonLivingHere == adrClone.PersonLivingHere //false
adr.PersonLivingHere.Manager == adrClone.PersonLivingHere.Manager //false
adr.PersonLivingHere.CurrentJob == adrClone.PersonLivingHere.CurrentJob //true
adr.PersonLivingHere.CurrentJob.AnyProperty == adrClone.PersonLivingHere.CurrentJob.AnyProperty //true

Генератор кода

Мы увидели много идей от сериализации до ручной реализации и отражения, и я хочу предложить совершенно другой подход с использованием генератора кода CGbR . Метод генерирования клона эффективен с точки зрения памяти и процессора и поэтому в 300 раз быстрее, чем стандартный DataContractSerializer.

Все, что вам нужно, это частичное определение класса, ICloneableа генератор сделает все остальное:

public partial class Root : ICloneable
{
    public Root(int number)
    {
        _number = number;
    }
    private int _number;

    public Partial[] Partials { get; set; }

    public IList<ulong> Numbers { get; set; }

    public object Clone()
    {
        return Clone(true);
    }

    private Root()
    {
    }
} 

public partial class Root
{
    public Root Clone(bool deep)
    {
        var copy = new Root();
        // All value types can be simply copied
        copy._number = _number; 
        if (deep)
        {
            // In a deep clone the references are cloned 
            var tempPartials = new Partial[Partials.Length];
            for (var i = 0; i < Partials.Length; i++)
            {
                var value = Partials[i];
                value = value.Clone(true);
                tempPartials[i] = value;
            }
            copy.Partials = tempPartials;
            var tempNumbers = new List<ulong>(Numbers.Count);
            for (var i = 0; i < Numbers.Count; i++)
            {
                var value = Numbers[i];
                tempNumbers.Add(value);
            }
            copy.Numbers = tempNumbers;
        }
        else
        {
            // In a shallow clone only references are copied
            copy.Partials = Partials; 
            copy.Numbers = Numbers; 
        }
        return copy;
    }
}

Примечание: последняя версия имеет больше нулевых проверок, но я оставил их для лучшего понимания.

Мне нравятся такие конструкторы копирования:

    public AnyObject(AnyObject anyObject)
    {
        foreach (var property in typeof(AnyObject).GetProperties())
        {
            property.SetValue(this, property.GetValue(anyObject));
        }
        foreach (var field in typeof(AnyObject).GetFields())
        {
            field.SetValue(this, field.GetValue(anyObject));
        }
    }

Если у вас есть еще что-то для копирования, добавьте их

Этот метод решил проблему для меня:

private static MyObj DeepCopy(MyObj source)
        {

            var DeserializeSettings = new JsonSerializerSettings { ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace };

            return JsonConvert.DeserializeObject<MyObj >(JsonConvert.SerializeObject(source), DeserializeSettings);

        }

Используйте это так: MyObj a = DeepCopy(b);

Это быстрое и простое решение, которое сработало для меня, не опираясь на сериализацию / десериализацию.

public class MyClass
{
    public virtual MyClass DeepClone()
    {
        var returnObj = (MyClass)MemberwiseClone();
        var type = returnObj.GetType();
        var fieldInfoArray = type.GetRuntimeFields().ToArray();

        foreach (var fieldInfo in fieldInfoArray)
        {
            object sourceFieldValue = fieldInfo.GetValue(this);
            if (!(sourceFieldValue is MyClass))
            {
                continue;
            }

            var sourceObj = (MyClass)sourceFieldValue;
            var clonedObj = sourceObj.DeepClone();
            fieldInfo.SetValue(returnObj, clonedObj);
        }
        return returnObj;
    }
}

РЕДАКТИРОВАТЬ : требуется

    using System.Linq;
    using System.Reflection;

Вот как я это использовал

public MyClass Clone(MyClass theObjectIneededToClone)
{
    MyClass clonedObj = theObjectIneededToClone.DeepClone();
}

Следуй этим шагам:

• Определите ISelf<T>со Selfсвойством только для чтения, которое возвращает T, и ICloneable<out T>, которое происходит от ISelf<T>и включает метод T Clone().
• Затем определите CloneBaseтип, который реализует protected virtual generic VirtualCloneприведение MemberwiseCloneк переданному типу.
• Каждый производный тип должен быть реализован VirtualCloneпутем вызова базового метода клонирования, а затем делать все, что нужно для правильного клонирования тех аспектов производного типа, которые родительский метод VirtualClone еще не обработал.

Для максимальной универсальности наследования классы, представляющие открытую функциональность клонирования, должны быть sealed, но наследоваться от базового класса, который в остальном идентичен, за исключением отсутствия клонирования. Вместо того, чтобы передавать переменные явно клонируемого типа, возьмите параметр типа ICloneable<theNonCloneableType>. Это позволит подпрограмме, которая ожидает, что клонируемое производное Fooбудет работать с клонируемым производным DerivedFoo, но также позволит создавать неклонируемые производные Foo.

Я думаю, что вы можете попробовать это.

MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = new MyObject(myObj); //DeepClone it

Я создал версию принятого ответа, которая работает как с [Serializable], так и с [DataContract]. Прошло много времени с тех пор, как я написал это, но если я правильно помню, [DataContract] нуждался в другом сериализаторе.

Требуется System, System.IO, System.Runtime.Serialization, System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary, System.Xml ;

public static class ObjectCopier
{

    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[Serializable]' or '[DataContract]'
    /// </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 == true)
        {
            return CloneUsingSerializable<T>(source);
        }

        if (IsDataContract(typeof(T)) == true)
        {
            return CloneUsingDataContracts<T>(source);
        }

        throw new ArgumentException("The type must be Serializable or use DataContracts.", "source");
    }


    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[Serializable]'
    /// </summary>
    /// <remarks>
    /// Found on http://stackoverflow.com/questions/78536/cloning-objects-in-c-sharp
    /// Uses code found on CodeProject, which allows free use in third party apps
    /// - http://www.codeproject.com/KB/tips/SerializedObjectCloner.aspx
    /// </remarks>
    /// <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 CloneUsingSerializable<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);
        }
    }


    /// <summary>
    /// Perform a deep Copy of an object that is marked with '[DataContract]'
    /// </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 CloneUsingDataContracts<T>(T source)
    {
        if (IsDataContract(typeof(T)) == false)
        {
            throw new ArgumentException("The type must be a data contract.", "source");
        }

        // ** Don't serialize a null object, simply return the default for that object
        if (Object.ReferenceEquals(source, null))
        {
            return default(T);
        }

        DataContractSerializer dcs = new DataContractSerializer(typeof(T));
        using(Stream stream = new MemoryStream())
        {
            using (XmlDictionaryWriter writer = XmlDictionaryWriter.CreateBinaryWriter(stream))
            {
                dcs.WriteObject(writer, source);
                writer.Flush();
                stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
                using (XmlDictionaryReader reader = XmlDictionaryReader.CreateBinaryReader(stream, XmlDictionaryReaderQuotas.Max))
                {
                    return (T)dcs.ReadObject(reader);
                }
            }
        }
    }


    /// <summary>
    /// Helper function to check if a class is a [DataContract]
    /// </summary>
    /// <param name="type">The type of the object to check.</param>
    /// <returns>Boolean flag indicating if the class is a DataContract (true) or not (false) </returns>
    public static bool IsDataContract(Type type)
    {
        object[] attributes = type.GetCustomAttributes(typeof(DataContractAttribute), false);
        return attributes.Length == 1;
    }

} 

Хорошо, в этом посте есть очевидный пример с отражением, НО отражение обычно медленное, пока вы не начнете его правильно кэшировать.

если вы кешируете его правильно, то он клонирует 1000000 объектов на 4,6 с (измерено Watcher).

static readonly Dictionary<Type, PropertyInfo[]> ProperyList = new Dictionary<Type, PropertyInfo[]>();

чем вы берете кэшированные свойства или добавляете новые в словарь и просто используете их

foreach (var prop in propList)
{
        var value = prop.GetValue(source, null);   
        prop.SetValue(copyInstance, value, null);
}

полный код проверки в моем посте в другом ответе

https://stackoverflow.com/a/34365709/4711853

Поскольку почти все ответы на этот вопрос были неудовлетворительными или явно не работают в моей ситуации, я создал AnyClone, который полностью реализован с учетом и решил все потребности здесь. Мне не удалось заставить сериализацию работать в сложном сценарии со сложной структурой, и я IClonableне идеален - на самом деле это даже не нужно.

Стандартные атрибуты игнорирования поддерживаются с помощью [IgnoreDataMember] , [NonSerialized]. Поддерживает сложные коллекции, свойства без сеттеров, поля только для чтения и т. Д.

Я надеюсь, что это поможет кому-то еще, кто столкнулся с теми же проблемами, что и я.

Отказ от ответственности: я автор упомянутого пакета.

Я был удивлен тем, как в лучших ответах на этот вопрос в 2019 году все еще используются сериализация или рефлексия.

Сериализация ограничивает (требует атрибутов, определенных конструкторов и т. Д.) И очень медленная

BinaryFormatterтребует Serializableатрибута, JsonConverterтребует безпараметрического конструктора или атрибутов, ни обрабатывает поля или интерфейсы только для чтения очень хорошо, и оба в 10-30 раз медленнее, чем необходимо.

Деревья выражения

Вместо этого вы можете использовать деревья выражений или Reflection.Emit для генерации кода клонирования только один раз, а затем использовать этот скомпилированный код вместо медленного отражения или сериализации.

Сам столкнувшись с проблемой и не найдя удовлетворительного решения, я решил создать пакет, который делает именно это и работает с каждым типом и почти так же быстро, как пользовательский код .

Вы можете найти проект на GitHub: https://github.com/marcelltoth/ObjectCloner

Применение

Вы можете установить его из NuGet. Либо получите ObjectClonerпакет и используйте его как:

var clone = ObjectCloner.DeepClone(original);

или если вы не возражаете загрязнять ваш тип объекта расширениями, ObjectCloner.Extensionsнапишите также:

var clone = original.DeepClone();

Представление

Простой эталон клонирования иерархии классов показал производительность примерно в 3 раза быстрее, чем при использовании Reflection, в 12 раз быстрее, чем сериализация Newtonsoft.Json, и в 36 раз быстрее, чем рекомендовано BinaryFormatter.