c# - List的深拷贝

Question

我正在尝试制作通用列表的深层副本，并且想知道是否还有其他方法可以创建复制方法并实际一次复制每个成员。我有一个看起来有点像这样的类：

public class Data
{            
    private string comment;
    public string Comment
    {
        get { return comment; }
        set { comment = value; }
    }

    private List<double> traceData;
    public List<double> TraceData
    {
        get { return traceData; }
        set { traceData = value; }
    }
}

我有上述数据的列表，即List<Data>. 我正在尝试做的是将 List 子集的跟踪数据绘制到图表上，可能对数据进行一些缩放或扫描。我显然不需要绘制列表中的所有内容，因为它们不适合屏幕。

我最初尝试使用该List.GetRange()方法获取列表的子集，但似乎下面List<double>是浅复制而不是深复制。当我使用 List.GetRange() 再次获取子集时，我得到的是以前修改过的数据，而不是在其他地方检索到的原始数据。

谁能给我一个关于如何解决这个问题的方向？非常感谢。

score 10 · Accepted Answer

在 C# 中解决此问题的惯用方法是ICloneable在您的Data, 并编写一个Clone执行深层复制的方法（然后可能是一个Enumerable.CloneRange可以立即克隆部分列表的方法。）没有任何内置技巧或框架方法使它比这更容易。

除非内存和性能是一个真正的问题，否则我建议您尝试重新设计它以操作不可变Data对象。它会变得简单得多。

score 6 · Accepted Answer

你可以试试这个

    public static object DeepCopy(object obj)
    {
        if (obj == null)
            return null;
        Type type = obj.GetType();

        if (type.IsValueType || type == typeof(string))
        {
            return obj;
        }
        else if (type.IsArray)
        {
            Type elementType = Type.GetType(
                 type.FullName.Replace("[]", string.Empty));
            var array = obj as Array;
            Array copied = Array.CreateInstance(elementType, array.Length);
            for (int i = 0; i < array.Length; i++)
            {
                copied.SetValue(DeepCopy(array.GetValue(i)), i);
            }
            return Convert.ChangeType(copied, obj.GetType());
        }
        else if (type.IsClass)
        {

            object toret = Activator.CreateInstance(obj.GetType());
            FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.Public |
                        BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
            foreach (FieldInfo field in fields)
            {
                object fieldValue = field.GetValue(obj);
                if (fieldValue == null)
                    continue;
                field.SetValue(toret, DeepCopy(fieldValue));
            }
            return toret;
        }
        else
            throw new ArgumentException("Unknown type");
    }

感谢 DetoX83关于代码项目的文章。

score 5 · Accepted Answer

如果 IClonable 方式对你来说太棘手了。我建议转换为某些东西并返回。它可以使用 BinaryFormatter 或 Servicestack.Text 之类的 Json 转换器来完成，因为它是 .Net 中最快的。

代码应该是这样的：

MyClass mc = new MyClass();
string json = mc.ToJson();
MyClass mcCloned = json.FromJson<MyClass>();

mcCloned 不会引用 mc。

score 3 · Accepted Answer

最简单（但很脏）的方法是ICloneable由您的类实现并使用下一个扩展方法：

public static IEnumerable<T> Clone<T>(this IEnumerable<T> collection) where T : ICloneable
{
    return collection.Select(item => (T)item.Clone());
}

用法：

var list = new List<Data> { new Data { Comment = "comment", TraceData = new List { 1, 2, 3 } };
var newList = list.Clone();

score 1 · Accepted Answer

您可以做的另一件事是将您的类标记为serializable并使用二进制序列化。这是一个工作示例

   public class Program
    {
        [Serializable]
        public class Test
        {
            public int Id { get; set; }
            public Test()
            {

            }
        }

        public static void Main()
        {   
            //create a list of 10 Test objects with Id's 0-10
            List<Test> firstList = Enumerable.Range(0,10).Select( x => new Test { Id = x } ).ToList();
            using (var stream = new System.IO.MemoryStream())

            {
                 var binaryFormatter = new System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary.BinaryFormatter();
                 binaryFormatter.Serialize(stream, firstList); //serialize to stream
                 stream.Position = 0;
                 //deserialize from stream.
                 List<Test> secondList = binaryFormatter.Deserialize(stream) as List<Test>; 
            }


            Console.ReadKey();
        }
    }

score 0 · Accepted Answer

由于您的集合是可变的，因此您需要以编程方式实现深层复制：

public class Data
{
    public string Comment { get; set; }
    public List<double> TraceData { get; set; }

    public Data DeepCopy()
    {
        return new Data
        {
            Comment = this.Comment, 
            TraceData = this.TraceData != null
                ? new List<double>(this.TraceData)
                : null;
        }
    }
}

该Comment字段可以被浅拷贝，因为它已经是一个不可变的类。您需要为创建一个新列表TraceData，但元素本身是不可变的，不需要特殊处理即可复制它们。

当我使用 List.GetRange() 再次获取子集时，我得到的是以前修改过的数据，而不是在其他地方检索到的原始数据。

像这样使用您的新DeepCopy方法：

var pointsInRange = dataPoints
    .Select(x => x.DeepCopy())
    .GetRange(start, length);

score 0 · Accepted Answer

如果您使您的对象不可变，则无需担心传递它们的副本，那么您可以执行以下操作：

var toPlot = list.Where(d => d.ShouldBePlotted());

score 0 · Accepted Answer

深度序列化对象的一种快速且通用的方法是使用JSON.net。以下扩展方法允许序列化任意对象的列表，但能够跳过实体框架导航属性，因为这些可能导致循环依赖和不需要的数据获取。

方法

public static List<T> DeepClone<T>(this IList<T> list, bool ignoreVirtualProps = false)
{
    JsonSerializerSettings settings = new JsonSerializerSettings();
    if (ignoreVirtualProps)
    {
        settings.ContractResolver = new IgnoreNavigationPropsResolver();
        settings.PreserveReferencesHandling = PreserveReferencesHandling.None;
        settings.ReferenceLoopHandling = ReferenceLoopHandling.Ignore;
        settings.Formatting = Formatting.Indented;
    }

    var serialized = JsonConvert.SerializeObject(list, settings);
    return JsonConvert.DeserializeObject<List<T>>(serialized);
}

用法

var clonedList = list.DeepClone();

默认情况下，JSON.NET 仅序列化公共属性。如果还必须克隆私有属性，则可以使用此解决方案。

此方法允许快速（反）序列化复杂的对象层次结构。

score 0 · Accepted Answer

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;

namespace DeepListCopy_testingSome
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<int> list1 = new List<int>();
            List<int> list2 = new List<int>();

            //populate list1
            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                list1.Add(1);
            }

            ///////
            Console.WriteLine("\n int in each list1 element is:\n");
            ///////

            foreach (int i in list1)
            {
                Console.WriteLine(" list1 elements: {0}", i);
                list2.Add(1);
            }

            ///////
            Console.WriteLine("\n int in each list2 element is:\n");
            ///////

            foreach (int i in list2)
            {
                Console.WriteLine(" list2 elements: {0}", i);
            }

            ///////enter code here

            for (int i = 0; i < list2.Count; i++)
            {
                list2[i] = 2;
            }



            ///////
            Console.WriteLine("\n Printing list1 and list2 respectively to show\n"
                            + " there is two independent lists,i e, two differens"
                            + "\n memory locations after modifying list2\n\n");
            foreach (int i in list1)
            {
                Console.WriteLine(" Printing list1 elements: {0}", i);
            }

            ///////
            Console.WriteLine("\n\n");
            ///////

            foreach (int i in list2)
            {
                Console.WriteLine(" Printing list2 elements: {0}", i);
            }

            Console.ReadKey();
        }//end of Static void Main
    }//end of class
}

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