C# 建立物件的淺層複製（Shallow Clone/Copy）及深層複製（Deep Clone/Copy）

在C#中，物件的淺層複製（Shallow Copy）和深層複製（Deep Copy）是兩種不同的複製方式，它們在複製物件時的行為和結果有所不同。

淺層複製（Shallow Copy）

淺層複製是指創建一個新的物件，並將原物件的值類型字段複製到新物件中。然而，當數據是參考類型時，只有參考本身被複製，而不是被參考的物件本身。因此，原物件和複製物件將指向同一個物件。這意味著，如果修改了複製物件中的參考類型字段，原物件中的相同字段也會被修改。

在C#中，可以使用MemberwiseClone()方法來實現淺層複製。這個方法會創建一個新的物件，並將原物件的所有字段複製到新物件中。但是，如果字段是參考類型，則只複製參考，而不是參考的物件本身。

public object Shallowcopy() 
{ 
    return this.MemberwiseClone(); 
}

深層複製（Deep Copy）

深層複製則是創建一個新的物件，並將原物件的所有字段（包括參考類型字段）複製到新物件中。這意味著，即使是參考類型字段，也會創建一個新的物件來替換原物件中的參考。因此，原物件和複製物件之間的參考類型字段是完全獨立的，修改其中一個不會影響另一個。

在C#中，實現深層複製需要手動實現。這通常涉及到創建一個新的物件，並將原物件的所有字段（包括參考類型字段）複製到新物件中，並確保參考類型字段也被複製。

深層複製的寫法有很多種,

方法1: 二進制序列化（Binary Serialization）

• 複製對象 Class 必需標記 [Serializable] 標籤

[Serializable]
public class Person
{
    public string Name { get; set; }
    public int Age { get; set; }
}
public static T DeepClone<T>(this T source)
{
    if (!typeof(T).IsSerializable)
    {
        throw new ArgumentException("The type must be serializable.", nameof(source));
    }
    if (source != null)
    {
        using (MemoryStream stream = new MemoryStream())
        {
            var formatter = new BinaryFormatter();
            formatter.Serialize(stream, source);
            stream.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
            return (T)formatter.Deserialize(stream);
        }
    }
    return default(T);
}
static void Main(string[] args)
{
    Person originalPerson = new Person { Name = "John Doe", Age = 30 };
    Person clonedPerson = originalPerson.DeepClone();
    Console.WriteLine($"Original Person: {originalPerson.Name}, {originalPerson.Age}");
    Console.WriteLine($"Cloned Person: {clonedPerson.Name}, {clonedPerson.Age}");
    // 修改複製物件的屬性
    clonedPerson.Name = "Jane Doe";
    clonedPerson.Age = 25;
    Console.WriteLine($"Modified Cloned Person: {clonedPerson.Name}, {clonedPerson.Age}");
    Console.WriteLine($"Original Person remains unchanged: {originalPerson.Name}, {originalPerson.Age}");
}
//執行結果:
//Original Person: John Doe, 30
//Cloned Person: John Doe, 30
//Modified Cloned Person: Jane Doe, 25
//Original Person remains unchanged: John Doe, 30

總結

• 淺層複製：創建一個新的物件，並將原物件的值類型字段複製到新物件中。參考類型字段的參考被複製，而不是被參考的物件本身。
• 深層複製：創建一個新的物件，並將原物件的所有字段（包括參考類型字段）複製到新物件中，確保參考類型字段也被複製。

這兩種複製方式在不同的情況下有不同的用途和效果，選擇使用哪種方式取決於具體的需求和應用場景。