unity C#深拷贝、浅拷贝、直接赋值区别与经典实例

news2024/9/27 5:30:16

文章目录

- 浅拷贝
- 深拷贝
- 浅拷贝和直接赋值有啥区别

在C#中，浅拷贝（Shallow Copy）和深拷贝（Deep Copy）是两种不同级别的对象复制方式。它们的区别主要体现在处理引用类型字段时的行为。

浅拷贝

浅拷贝是指复制对象时，只复制对象本身所包含的值类型字段，并将引用类型字段简单地复制一份引用，而不是复制引用的对象内容。这意味着新旧对象中的引用类型字段指向相同的内存地址。因此，对任何一方引用类型的字段做出修改都会影响到另一个对象。

举例说明：

class Person
{
    public string Name { get; set; } // 值类型属性，字符串实际上是引用类型，但在此处作为不可变对象讨论
    public Car CarOwned { get; set; } // 引用类型属性
}

class Car
{
    public string Brand { get; set; }
}

// 创建原始对象
var originalPerson = new Person { Name = "Alice", CarOwned = new Car { Brand = "Toyota" } };
var shallowCopyPerson = originalPerson.MemberwiseClone(); // 使用默认的浅拷贝方法

// 修改浅拷贝后的引用类型字段
shallowCopyPerson.CarOwned.Brand = "Ford";

// 输出结果会显示两个对象的CarOwned.Brand都为"Frod"
Console.WriteLine(originalPerson.CarOwned.Brand); // 输出 "Ford"
Console.WriteLine(shallowCopyPerson.CarOwned.Brand); // 输出 "Ford"

在这个例子中，MemberwiseClone() 方法执行了浅拷贝操作，虽然 Person 对象被复制了一份，但 CarOwned 这个引用类型的字段并没有创建新的 Car 实例，而是共享了同一个实例。

深拷贝

深拷贝则不仅复制值类型字段，还复制引用类型字段所引用的对象，并为这些对象分配新的内存空间。这样一来，修改深拷贝后对象的引用类型字段不会影响到原对象。

深拷贝需要程序员自定义实现，通常涉及到递归遍历所有引用类型字段并逐一复制其内容。例如：

class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public Car CarOwned { get; set; }

    // 自定义深拷贝方法
    public Person DeepCopy()
    {
        var copy = (Person)this.MemberwiseClone();
        if (this.CarOwned != null)
            copy.CarOwned = new Car { Brand = this.CarOwned.Brand }; // 深拷贝Car对象

        return copy;
    }
}

class Car
{
    public string Brand { get; set; }
}

// 创建原始对象
var originalPerson = new Person { Name = "Alice", CarOwned = new Car { Brand = "Toyota" } };
var deepCopyPerson = originalPerson.DeepCopy();

// 修改深拷贝后的引用类型字段
deepCopyPerson.CarOwned.Brand = "Ford";

// 输出结果会显示原对象的CarOwned.Brand仍然是"Toyota"
Console.WriteLine(originalPerson.CarOwned.Brand); // 输出 "Toyota"
Console.WriteLine(deepCopyPerson.CarOwned.Brand); // 输出 "Ford"

在上述深拷贝示例中，DeepCopy() 方法手动创建了 Car 类的新实例，这样 originalPerson 和 deepCopyPerson 就拥有各自独立的 Car 对象，修改其中一个不会影响另一个。

浅拷贝和直接赋值有啥区别

浅拷贝（Shallow Copy）和直接赋值在处理引用类型变量时，其实是有相似之处的，但也有微妙的区别：

直接赋值：
当一个对象被直接赋值给另一个变量时，实际上创建的是原对象的一个引用副本。这意味着新变量和原变量都指向同一个内存地址，对于值类型而言，效果等同于复制了实际数据；而对于引用类型，只是复制了对原始对象的引用。

例如，在C#中：

class MyClass
{
    public string Value;
}

MyClass obj1 = new MyClass { Value = "Hello" };
MyClass obj2 = obj1; // 直接赋值

obj2.Value = "World"; // 改变 obj2 的 Value 属性

在此例中，obj2 是 obj1 的引用副本，所以改变 obj2.Value 会导致 obj1.Value 同样变为 “World”，因为它们共享同一份引用类型的内部状态。

浅拷贝：
浅拷贝同样是创建了一个新的对象，并且复制了原对象的所有非引用类型字段值和引用类型的引用。与直接赋值类似，浅拷贝后的引用类型成员仍然指向原来的引用类型的实例。

例如，使用C#中的 MemberwiseClone() 方法进行浅拷贝：

class MyClass
{
    public string Value;
    public AnotherClass ReferenceTypeField;

    public MyClass ShallowCopy()
    {
        return (MyClass)this.MemberwiseClone();
    }
}

class AnotherClass { /* ... */ }

MyClass obj1 = new MyClass { Value = "Hello", ReferenceTypeField = new AnotherClass() };
MyClass obj3 = obj1.ShallowCopy(); // 浅拷贝

obj3.Value = "World"; // 改变 obj3 的 Value 属性
obj3.ReferenceTypeField.SomeProperty = "New Value"; // 改变引用类型字段属性

// 这里，obj1.Value 不受影响，但 obj1.ReferenceTypeField.SomeProperty 会被修改

在这个例子中，虽然 obj3 是 obj1 的浅拷贝，改变了 obj3.Value 并不影响 obj1.Value，因为这里 Value 是值类型（字符串在.NET中是不可变类型）。然而，ReferenceTypeField 在 obj1 和 obj3 中指向的是同一个 AnotherClass 实例，因此更改 obj3.ReferenceTypeField 的属性会影响到 obj1.ReferenceTypeField。