我想知道在C＃中进行浅层复制的最快方法是什么？我只知道有两种方法可以做浅拷贝：
我发现（2）比（1）快。我想知道是否有另一种方法可以进行浅层复制？
答案 0 :(得分：70)
这是一个复杂的主题，有很多可能的解决方案，每个都有很多优点和缺点。有一篇精彩的文章here概述了在C＃中制作副本的几种不同方法。总结一下：
手动克隆 繁琐但高水平的控制。
使用MemberwiseClone克隆 仅创建浅层副本，即对于引用类型字段，原始对象及其克隆引用同一对象。
用反射克隆 默认情况下是浅拷贝，可以重写进行深拷贝。优势：自动化。缺点：反射很慢。
使用序列化克隆 简单，自动化。放弃一些控制和序列化是最慢的。
用IL克隆，用扩展方法克隆 更高级的解决方案，并不常见。
答案 1 :(得分：28)
我很困惑。 MemberwiseClone()应消灭其他任何内容的表现以获得浅色副本。在CLI中，RCW以外的任何类型都应该能够按以下顺序进行浅层复制：
memcpy从原始数据到新数据。由于目标位于托儿所，因此不需要写入障碍。SuppressFinalize并且此标志存储在对象标头中，请在克隆中取消设置。CLR内部小组的某个人可以解释为什么不是这种情况吗？
答案 2 :(得分：24)
我想从几个引号开始：
事实上，MemberwiseClone通常比其他人好得多，特别是对于复杂类型。
和
我很困惑。 MemberwiseClone（）应该消除浅拷贝的其他任何东西的性能。 [...]
理论上，浅拷贝的最佳实现是C ++拷贝构造函数：它知道编译时的大小，然后对所有字段进行成员克隆。接下来最好的事情是使用memcpy或类似的东西，这基本上是MemberwiseClone应该如何工作的。这意味着，理论上它应该在性能方面消除所有其他可能性。 右
......但显然它并不快速，并没有消除所有其他解决方案。在底部我实际上发布了一个超过2倍的解决方案。所以：错了。
测试MemberwiseClone的内部结构
让我们从使用简单blittable类型的一点测试开始，检查这里关于性能的基本假设：
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class ShallowCloneTest
{
public int Foo;
public long Bar;
public ShallowCloneTest Clone()
{
return (ShallowCloneTest)base.MemberwiseClone();
}
}
测试的设计方式是我们可以检查MemberwiseClone agaist raw memcpy的性能，这是可能的，因为这是一个blittable类型。
要自己测试，使用不安全的代码进行编译，禁用JIT抑制，编译发布模式并进行测试。我也把时间安排在相关的每一行之后。
实施1 ：
ShallowCloneTest t1 = new ShallowCloneTest() { Bar = 1, Foo = 2 };
Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
int total = 0;
for (int i = 0; i < 10000000; ++i)
{
var cloned = t1.Clone(); // 0.40s
total += cloned.Foo;
}
Console.WriteLine("Took {0:0.00}s", sw.Elapsed.TotalSeconds);
基本上我经常运行这些测试，检查程序集输出以确保没有优化的东西等等。最终的结果是我知道这一行代码花费了多少秒，这是在我的电脑上0.40秒。这是我们使用MemberwiseClone的基线。
实施2 ：
sw = Stopwatch.StartNew();
total = 0;
uint bytes = (uint)Marshal.SizeOf(t1.GetType());
GCHandle handle1 = GCHandle.Alloc(t1, GCHandleType.Pinned);
IntPtr ptr1 = handle1.AddrOfPinnedObject();
for (int i = 0; i < 10000000; ++i)
{
ShallowCloneTest t2 = new ShallowCloneTest(); // 0.03s
GCHandle handle2 = GCHandle.Alloc(t2, GCHandleType.Pinned); // 0.75s (+ 'Free' call)
IntPtr ptr2 = handle2.AddrOfPinnedObject(); // 0.06s
memcpy(ptr2, ptr1, new UIntPtr(bytes)); // 0.17s
handle2.Free();
total += t2.Foo;
}
handle1.Free();
Console.WriteLine("Took {0:0.00}s", sw.Elapsed.TotalSeconds);
如果仔细观察这些数字，你会发现一些事情：
那为什么所有这一切都这么慢？
我的解释是它与GC有关。基本上，实现不能依赖于内存在完整GC之前和之后保持不变的事实（在GC期间可以更改内存的地址，这可能在任何时刻发生，包括在浅拷贝期间）。这意味着您只有两种可能的选择：
GCHandle.Alloc只是执行此操作的方法之一，众所周知，像C ++ / CLI这样的东西会为您提供更好的性能。 MemberwiseClone将使用方法1，这意味着由于固定程序，您将获得性能损失。
实施（更快）
在所有情况下，我们的非托管代码都不能对类型的大小做出假设，并且必须固定数据。对大小做出假设使编译器能够进行更好的优化，例如循环展开，寄存器分配等（就像C ++拷贝ctor比memcpy更快）。无需固定数据意味着我们不会获得额外的性能影响。从.NET JIT到汇编程序，理论上这意味着我们应该能够使用简单的IL发射来实现更快的实现，并允许编译器对其进行优化。
总结一下为什么这比原生实现更快？
我们的目标是原始memcpy或更好的表现：0.17s。
要做到这一点，我们基本上不能只使用call，创建对象，并执行一堆copy指令。它看起来有点像上面的Cloner实现，但有一些重要的区别（最重要的是：没有Dictionary而没有多余的CreateDelegate调用）。这是：
public static class Cloner<T>
{
private static Func<T, T> cloner = CreateCloner();
private static Func<T, T> CreateCloner()
{
var cloneMethod = new DynamicMethod("CloneImplementation", typeof(T), new Type[] { typeof(T) }, true);
var defaultCtor = typeof(T).GetConstructor(new Type[] { });
var generator = cloneMethod .GetILGenerator();
var loc1 = generator.DeclareLocal(typeof(T));
generator.Emit(OpCodes.Newobj, defaultCtor);
generator.Emit(OpCodes.Stloc, loc1);
foreach (var field in typeof(T).GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic))
{
generator.Emit(OpCodes.Ldloc, loc1);
generator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
generator.Emit(OpCodes.Ldfld, field);
generator.Emit(OpCodes.Stfld, field);
}
generator.Emit(OpCodes.Ldloc, loc1);
generator.Emit(OpCodes.Ret);
return ((Func<T, T>)cloneMethod.CreateDelegate(typeof(Func<T, T>)));
}
public static T Clone(T myObject)
{
return cloner(myObject);
}
}
我已经用结果测试了这段代码：0.16s。这意味着它比MemberwiseClone快约2.5倍。
更重要的是，这个速度与memcpy相当，这或多或少是“正常情况下的最佳解决方案”。
就我个人而言，我认为这是最快的解决方案 - 最好的部分是：如果.NET运行时变得更快（对SSE指令的适当支持等），那么这个解决方案也是如此。
答案 3 :(得分：13)
为什么复杂化？ MemberwiseClone就足够了。
public class ClassA : ICloneable
{
public object Clone()
{
return this.MemberwiseClone();
}
}
// let's say you want to copy the value (not reference) of the member of that class.
public class Main()
{
ClassA myClassB = new ClassA();
ClassA myClassC = new ClassA();
myClassB = (ClassA) myClassC.Clone();
}
答案 4 :(得分：8)
这是使用动态IL生成的方法。我在网上找到了它：
public static class Cloner
{
static Dictionary<Type, Delegate> _cachedIL = new Dictionary<Type, Delegate>();
public static T Clone<T>(T myObject)
{
Delegate myExec = null;
if (!_cachedIL.TryGetValue(typeof(T), out myExec))
{
var dymMethod = new DynamicMethod("DoClone", typeof(T), new Type[] { typeof(T) }, true);
var cInfo = myObject.GetType().GetConstructor(new Type[] { });
var generator = dymMethod.GetILGenerator();
var lbf = generator.DeclareLocal(typeof(T));
generator.Emit(OpCodes.Newobj, cInfo);
generator.Emit(OpCodes.Stloc_0);
foreach (var field in myObject.GetType().GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic))
{
// Load the new object on the eval stack... (currently 1 item on eval stack)
generator.Emit(OpCodes.Ldloc_0);
// Load initial object (parameter) (currently 2 items on eval stack)
generator.Emit(OpCodes.Ldarg_0);
// Replace value by field value (still currently 2 items on eval stack)
generator.Emit(OpCodes.Ldfld, field);
// Store the value of the top on the eval stack into the object underneath that value on the value stack.
// (0 items on eval stack)
generator.Emit(OpCodes.Stfld, field);
}
// Load new constructed obj on eval stack -> 1 item on stack
generator.Emit(OpCodes.Ldloc_0);
// Return constructed object. --> 0 items on stack
generator.Emit(OpCodes.Ret);
myExec = dymMethod.CreateDelegate(typeof(Func<T, T>));
_cachedIL.Add(typeof(T), myExec);
}
return ((Func<T, T>)myExec)(myObject);
}
}
答案 5 :(得分：5)
事实上，MemberwiseClone通常比其他人好得多，特别是对于复杂类型。
原因是：如果你手动创建一个副本，它必须调用一个类型的构造函数，但是使用成员克隆，我猜它只是复制一块内存。对于那些类型具有非常昂贵的构造动作，成员克隆绝对是最好的方法。
Onece我写了这样的类型： {string A = Guid.NewGuid（）。ToString（）}，我发现成员克隆比创建新实例和手动分配成员更快。
以下代码的结果：
手动复印：00：00：00.0017099
MemberwiseClone：00：00：00.0009911
namespace MoeCard.TestConsole
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Program p = new Program() { AAA = Guid.NewGuid().ToString(), BBB = 123 };
Stopwatch sw = Stopwatch.StartNew();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
p.Copy1();
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("Manual Copy:" + sw.Elapsed);
sw.Restart();
for (int i = 0; i < 10000; i++)
{
p.Copy2();
}
sw.Stop();
Console.WriteLine("MemberwiseClone:" + sw.Elapsed);
Console.ReadLine();
}
public string AAA;
public int BBB;
public Class1 CCC = new Class1();
public Program Copy1()
{
return new Program() { AAA = AAA, BBB = BBB, CCC = CCC };
}
public Program Copy2()
{
return this.MemberwiseClone() as Program;
}
public class Class1
{
public DateTime Date = DateTime.Now;
}
}
}
最后，我在这里提供了我的代码：
#region 数据克隆
/// <summary>
/// 依据不同类型所存储的克隆句柄集合
/// </summary>
private static readonly Dictionary<Type, Func<object, object>> CloneHandlers = new Dictionary<Type, Func<object, object>>();
/// <summary>
/// 根据指定的实例,克隆一份新的实例
/// </summary>
/// <param name="source">待克隆的实例</param>
/// <returns>被克隆的新的实例</returns>
public static object CloneInstance(object source)
{
if (source == null)
{
return null;
}
Func<object, object> handler = TryGetOrAdd(CloneHandlers, source.GetType(), CreateCloneHandler);
return handler(source);
}
/// <summary>
/// 根据指定的类型,创建对应的克隆句柄
/// </summary>
/// <param name="type">数据类型</param>
/// <returns>数据克隆句柄</returns>
private static Func<object, object> CreateCloneHandler(Type type)
{
return Delegate.CreateDelegate(typeof(Func<object, object>), new Func<object, object>(CloneAs<object>).Method.GetGenericMethodDefinition().MakeGenericMethod(type)) as Func<object, object>;
}
/// <summary>
/// 克隆一个类
/// </summary>
/// <typeparam name="TValue"></typeparam>
/// <param name="value"></param>
/// <returns></returns>
private static object CloneAs<TValue>(object value)
{
return Copier<TValue>.Clone((TValue)value);
}
/// <summary>
/// 生成一份指定数据的克隆体
/// </summary>
/// <typeparam name="TValue">数据的类型</typeparam>
/// <param name="value">需要克隆的值</param>
/// <returns>克隆后的数据</returns>
public static TValue Clone<TValue>(TValue value)
{
if (value == null)
{
return value;
}
return Copier<TValue>.Clone(value);
}
/// <summary>
/// 辅助类,完成数据克隆
/// </summary>
/// <typeparam name="TValue">数据类型</typeparam>
private static class Copier<TValue>
{
/// <summary>
/// 用于克隆的句柄
/// </summary>
internal static readonly Func<TValue, TValue> Clone;
/// <summary>
/// 初始化
/// </summary>
static Copier()
{
MethodFactory<Func<TValue, TValue>> method = MethodFactory.Create<Func<TValue, TValue>>();
Type type = typeof(TValue);
if (type == typeof(object))
{
method.LoadArg(0).Return();
return;
}
switch (Type.GetTypeCode(type))
{
case TypeCode.Object:
if (type.IsClass)
{
method.LoadArg(0).Call(Reflector.GetMethod(typeof(object), "MemberwiseClone")).Cast(typeof(object), typeof(TValue)).Return();
}
else
{
method.LoadArg(0).Return();
}
break;
default:
method.LoadArg(0).Return();
break;
}
Clone = method.Delegation;
}
}
#endregion
答案 6 :(得分：4)
MemberwiseClone需要较少的维护。我不知道默认属性值是否有帮助，可能会忽略具有默认值的项目。
答案 7 :(得分：1)
这是一个小的帮助器类，该类使用反射来访问MemberwiseClone，然后缓存该委托以避免不必要地使用反射。
public static class CloneUtil<T>
{
private static readonly Func<T, object> clone;
static CloneUtil()
{
var cloneMethod = typeof(T).GetMethod("MemberwiseClone", System.Reflection.BindingFlags.Instance | System.Reflection.BindingFlags.NonPublic);
clone = (Func<T, object>)cloneMethod.CreateDelegate(typeof(Func<T, object>));
}
public static T ShallowClone(T obj) => (T)clone(obj);
}
public static class CloneUtil
{
public static T ShallowClone<T>(this T obj) => CloneUtil<T>.ShallowClone(obj);
}
您可以这样称呼它：
Person b = a.ShallowClone();