我想做一些事情，比如：
MyObject myObj = GetMyObj(); // Create and fill a new object
MyObject newObj = myObj.Clone();
然后对未反映在原始对象中的新对象进行更改。
我通常不需要这个功能，所以当有必要时，我会创建一个新对象，然后单独复制每个属性，但这总是让我觉得有更好或更优雅的方法来处理这种情况。
如何克隆或深度复制对象，以便在原始对象中不反映任何更改的情况下修改克隆的对象？
当前回答
对于克隆过程，可以先将对象转换为字节数组，然后再转换回对象。
public static class Extentions
{
public static T Clone<T>(this T obj)
{
byte[] buffer = BinarySerialize(obj);
return (T)BinaryDeserialize(buffer);
}
public static byte[] BinarySerialize(object obj)
{
using (var stream = new MemoryStream())
{
var formatter = new BinaryFormatter();
formatter.Serialize(stream, obj);
return stream.ToArray();
}
}
public static object BinaryDeserialize(byte[] buffer)
{
using (var stream = new MemoryStream(buffer))
{
var formatter = new BinaryFormatter();
return formatter.Deserialize(stream);
}
}
}
必须为序列化进程序列化对象。
[Serializable]
public class MyObject
{
public string Name { get; set; }
}
用法：
MyObject myObj = GetMyObj();
MyObject newObj = myObj.Clone();
其他回答
除了这里的一些精彩答案外，您可以在C#9.0及更高版本中完成以下操作（假设您可以将类转换为记录）：
record Record
{
public int Property1 { get; set; }
public string Property2 { get; set; }
}
然后，只需使用with运算符将一个对象的值复制到新对象。
var object1 = new Record()
{
Property1 = 1,
Property2 = "2"
};
var object2 = object1 with { };
// object2 now has Property1 = 1 & Property2 = "2"
我希望这有助于：）
使用System.Text.Json；
public static class CloneExtensions
{
public static T Clone<T>(this T cloneable) where T : new()
{
var toJson = JsonSerializer.Serialize(cloneable);
return JsonSerializer.Deserialize<T>(toJson);
}
}
遵循以下步骤：
使用返回T的只读Self属性和ICloneable＜out T＞定义ISelf＜T＞，ICloneale＜out T＜派生自ISelf＞并包含方法T Clone（）。然后定义一个CloneBase类型，该类型实现了一个受保护的虚拟泛型VirtualClone，将MemberwiseClone转换为传入的类型。每个派生类型都应该通过调用基本克隆方法来实现VirtualClone，然后执行所需的操作来正确克隆父VirtualClone方法尚未处理的派生类型的那些方面。
为了实现最大的继承通用性，公开公共克隆功能的类应该是密封的，但派生自一个基类，该基类在其他方面是相同的，除非缺少克隆。不要传递显式可克隆类型的变量，而是采用ICloneable＜theNonCloneableType＞类型的参数。这将允许期望Foo的可克隆衍生物与DerivedFoo的可克隆衍生物一起工作的例程，但也允许创建Foo的不可克隆衍生物。
问：我为什么选择这个答案？
如果您想要.NET所能达到的最快速度，请选择此答案。如果您想要一种非常简单的克隆方法，请忽略这个答案。
换言之，除非您有需要解决的性能瓶颈，并且您可以使用分析器来证明这一点，否则请使用另一个答案。
比其他方法快10倍
执行深度克隆的以下方法是：
比任何涉及序列化/反序列化的速度快10倍；非常接近.NET所能达到的理论最大速度。
方法。。。
为了达到最高速度，可以使用Nested MemberwiseClone进行深度复制。它与复制值结构的速度几乎相同，并且比（a）反射或（b）序列化（如本页其他答案所述）快得多。
请注意，如果使用Nested MemberwiseColone进行深度复制，则必须为类中的每个嵌套级别手动实现ShallowCopy，以及调用所有所述ShallowCopy方法以创建完整克隆的DeepCopy。这很简单：总共只有几行，请参见下面的演示代码。
下面是显示100000个克隆的相对性能差异的代码输出：
嵌套结构上的嵌套MemberwiseClone为1.08秒嵌套类上的嵌套MemberwiseClone为4.77秒39.93秒用于序列化/反序列化
在类上使用Nested MemberwiseColone几乎与复制结构一样快，而且复制结构的速度非常接近.NET所能达到的理论最大速度。
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
为了了解如何使用MemberwiseCopy进行深度复制，这里是用于生成上述时间的演示项目：
// 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;
}
}
然后，从main调用演示：
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();
}
再次注意，如果您使用Nested MemberwiseColone进行深度复制，则必须为类中的每个嵌套级别手动实现ShallowCopy，以及调用所有所述ShallowCopy方法以创建完整克隆的DeepCopy。这很简单：总共只有几行，请参见上面的演示代码。
值类型与引用类型
请注意，在克隆对象时，“结构”和“类”之间有很大的区别：
如果您有一个“struct”，它是一个值类型，因此您可以复制它，内容将被克隆（但除非您使用本文中的技术，否则它只能进行浅层克隆）。如果你有一个“类”，它是一个引用类型，所以如果你复制它，你所做的就是复制指向它的指针。要创建一个真正的克隆，你必须更具创造力，利用值类型和引用类型之间的差异，从而在内存中创建原始对象的另一个副本。
请参见值类型和引用类型之间的差异。
帮助调试的校验和
错误地克隆对象会导致很难确定错误。在生产代码中，我倾向于实现一个校验和，以双重检查对象是否已正确克隆，并且没有被另一个引用损坏。此校验和可以在发布模式下关闭。我发现这个方法非常有用：通常，您只想克隆对象的一部分，而不是整个对象。
对于将许多线程与许多其他线程分离非常有用
该代码的一个优秀用例是将嵌套类或结构的克隆送入队列，以实现生产者/消费者模式。
我们可以让一个（或多个）线程修改自己拥有的类，然后将该类的完整副本推送到并发队列中。然后，我们有一个（或多个）线程将这些类的副本拉出并处理它们。
这在实践中非常有效，并允许我们将许多线程（生产者）与一个或多个线程（消费者）分离。
而且这种方法也非常快：如果我们使用嵌套结构，它比序列化/反序列化嵌套类快35倍，并且允许我们利用机器上所有可用的线程。
使现代化
显然，ExpressMapper与上面的手工编码一样快，甚至更快。我可能需要看看它们与探查器的比较。
我知道，这个问题和答案在这里停留了一段时间，下面不是很好的答案，而是观察，最近我在检查是否确实没有克隆隐私（如果没有，我就不会是我自己了；）时，我很高兴地复制了粘贴的@johnc更新的答案。
我简单地制作了自己的扩展方法（这几乎是上述答案的复制粘贴）：
public static class CloneThroughJsonExtension
{
private static readonly JsonSerializerSettings DeserializeSettings = new JsonSerializerSettings { ObjectCreationHandling = ObjectCreationHandling.Replace };
public static T CloneThroughJson<T>(this T source)
{
return ReferenceEquals(source, null) ? default(T) : JsonConvert.DeserializeObject<T>(JsonConvert.SerializeObject(source), DeserializeSettings);
}
}
并天真地放弃了这样的课程（事实上，有更多这样的课程，但它们是无关的）：
public class WhatTheHeck
{
public string PrivateSet { get; private set; } // matches ctor param name
public string GetOnly { get; } // matches ctor param name
private readonly string _indirectField;
public string Indirect => $"Inception of: {_indirectField} "; // matches ctor param name
public string RealIndirectFieldVaule => _indirectField;
public WhatTheHeck(string privateSet, string getOnly, string indirect)
{
PrivateSet = privateSet;
GetOnly = getOnly;
_indirectField = indirect;
}
}
代码如下：
var clone = new WhatTheHeck("Private-Set-Prop cloned!", "Get-Only-Prop cloned!", "Indirect-Field clonned!").CloneThroughJson();
Console.WriteLine($"1. {clone.PrivateSet}");
Console.WriteLine($"2. {clone.GetOnly}");
Console.WriteLine($"3.1. {clone.Indirect}");
Console.WriteLine($"3.2. {clone.RealIndirectFieldVaule}");
结果是：
1. Private-Set-Prop cloned!
2. Get-Only-Prop cloned!
3.1. Inception of: Inception of: Indirect-Field cloned!
3.2. Inception of: Indirect-Field cloned!
我整个人都在想：什么……所以我抓起Newtonsoft.Json Github repo，开始挖掘。结果是：当反序列化一个恰好只有一个ctor且其参数名匹配（不区分大小写）公共属性名的类型时，它们将作为这些参数传递给ctor。在这里和这里的代码中可以找到一些线索。
要旨
我知道这不是很常见的情况，示例代码有点滥用，但嘿！当我检查灌木丛中是否有龙在等着跳出来咬我的屁股时，我大吃一惊；）
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