我刚刚创建了CloneExtensions库项目。它使用表达式树运行时代码编译生成的简单赋值操作执行快速、深度克隆。

如何使用它？

不用在字段和财产之间使用赋值基调编写自己的Clone或Copy方法，而是让程序使用Expression Tree自己完成。标记为扩展方法的GetClone＜T＞（）方法允许您在实例上简单地调用它：

var newInstance = source.GetClone();

您可以使用CloningFlags枚举选择应该从源复制到newInstance的内容：

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

什么可以克隆？

原语（int、uint、byte、double、char等），已知不可变类型（DateTime、TimeSpan、String）和委托（包括动作、功能等）可为空T[]阵列自定义类和结构，包括泛型类和结构。

以下类/结构成员在内部克隆：

公共字段而非只读字段的值具有get和set访问器的公共财产的值实现ICollection的类型的集合项

它有多快？

该解决方案比反射更快，因为在GetClone＜T＞首次用于给定类型T之前，成员信息只能收集一次。

当您克隆多于两个相同类型T的实例时，它也比基于序列化的解决方案更快。

以及更多。。。

阅读文档中有关生成表达式的更多信息。

List＜int＞的示例表达式调试列表：

.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:
}

}

以下c#代码具有相同的含义：

(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;
}

这不是很像您为List<int>编写自己的Clone方法吗？

要克隆类对象，可以使用object.MemberswiseColone方法，

只需将此函数添加到类中：

public class yourClass
{
    // ...
    // ...

    public yourClass DeepCopy()
    {
        yourClass othercopy = (yourClass)this.MemberwiseClone();
        return othercopy;
    }
}

然后要执行深度独立复制，只需调用DeepCopy方法：

yourClass newLine = oldLine.DeepCopy();

希望这有帮助。

通常，您实现ICloneable接口并自己实现克隆。C#对象有一个内置的MemberwiseColone方法，该方法执行浅层复制，可以帮助您处理所有原语。

对于深度复制，它无法知道如何自动执行。

代码生成器

我们已经看到了很多想法，从序列化到手动实现再到反射，我想使用CGbR代码生成器提出一种完全不同的方法。生成克隆方法具有内存和CPU效率，因此比标准DataContractSerializer快300倍。

你只需要一个带有ICloneable的部分类定义，生成器就可以完成剩下的工作：

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;
    }
}

注意：最新版本有更多的空检查，但为了更好地理解，我省略了它们。

当使用Marc Gravells protobuf net作为序列化程序时，接受的答案需要一些轻微的修改，因为要复制的对象不会被归因于[Serializable]，因此不可序列化，Clone方法将抛出异常。我修改了它以与protobuf net一起使用：

public static T Clone<T>(this T source)
{
    if(Attribute.GetCustomAttribute(typeof(T), typeof(ProtoBuf.ProtoContractAttribute))
           == null)
    {
        throw new ArgumentException("Type has no ProtoContract!", "source");
    }

    if(Object.ReferenceEquals(source, null))
    {
        return default(T);
    }

    IFormatter formatter = ProtoBuf.Serializer.CreateFormatter<T>();
    using (Stream stream = new MemoryStream())
    {
        formatter.Serialize(stream, source);
        stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
        return (T)formatter.Deserialize(stream);
    }
}

这将检查[ProtoControl]属性的存在，并使用protobufs自己的格式化程序来序列化对象。

基本上，您需要实现ICloneable接口，然后实现对象结构复制。如果它是所有成员的深度拷贝，您需要确保（与您选择的解决方案无关）所有子级都是可克隆的。有时，在这个过程中，您需要注意一些限制，例如，如果您复制ORM对象，大多数框架只允许一个对象附加到会话，并且您不能克隆该对象，或者如果可能，您需要关注这些对象的会话附加。

干杯