在" .NET的堆和栈01,基本概念、值类型内存分配"中，了解了"堆"和"栈"的基本概念，以及值类型的内存分配。我们知道：当执行一个方法的时候，值类型实例会在"栈"上分配内存，而引用类型实例会在"堆"上分配内存，当方法执行完毕，"栈"上的实例由操作系统自动释放，"堆"上的实例由.NET Framework的GC进行回收。
在" .NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配"中，我们了解了值类型参数和引用类型参数在传递时的内存分配情况。
而本篇的重点要放在：引用类型对象拷贝以及内存分配。
主要包括：
■ 引用类型对象拷贝 成员都是值类型
■ 引用类型对象拷贝 包含引用类型成员
引用类型对象拷贝 成员都是值类型
publicstructShoe{publicstringColor;
}publicclassDude
{publicstringName;publicShoe RightShoe;publicShoe LeftShoe;publicDude CopyDude()
{
Dude newPerson=newDude();
newPerson.Name=Name;
newPerson.LeftShoe=LeftShoe;
newPerson.RightShoe=RightShoe;returnnewPerson;
}publicoverridestringToString()
{return(Name +": Dude!, I have a"+ RightShoe.Color +"shoe on my right foot, and a"+LeftShoe.Color+"on my left foot.");
}
}publicstaticvoidMain()
{
Dude Bill=newDude();
Bill.Name="Bill";
Bill.LeftShoe=newShoe();
Bill.RightShoe=newShoe();
Bill.LeftShoe.Color= Bill.RightShoe.Color ="Blue";
Dude Ted=Bill.CopyDude();
Ted.Name="Ted";
Ted.LeftShoe.Color= Ted.RightShoe.Color ="Red";
Console.WriteLine(Bill.ToString());
Console.WriteLine(Ted.ToString());
}
输出结果：
Bill : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot
Ted : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot
以上，当引用类型的属性、成员都是值类型的时候，拷贝是完全拷贝。
引用类型对象拷贝 包含引用类型成员
把Shoe由struct值类型改成引用类型class。
publicclassShoe{publicstringColor;
}
再次运行，输出结果：
Bill : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot
Ted : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot
当Dude类包含引用类型属性Shoe的时候，在托管堆上的情况是这样的：
拷贝后，2个Dude的Shoe类型的属性指向了同一个托管堆内的Shoe实例，改变Shoe的值会同时影响到2个Dude。
很显然，这不是我们期望的完全拷贝，如何做到完全拷贝呢？
--实现ICloneable接口
ICloneable接口的Clone()方法，允许我们在拷贝的时候，进行一些自定义设置。
让引用类Shoe实现ICloneable接口。
publicclassShoe : ICloneable
{publicstringColor;publicobjectClone()
{
Shoe newShoe=newShoe();
newShoe.Color= Color.Clone()asstring;returnnewShoe;
}
}
以上，Shoe的string类型属性Color之所以可以使用Color.Clone()方法，是因为string也实现了ICloneable接口；又由于Clone()返回类型是object，所以，在使用Color.Clone()方法之后，需要把object转换成string类型。
现在，在Dude类的CopyDude()方法中，当拷贝Shoe类型属性的时候，就可以使用Shoe独有的拷贝方法Clone()。
publicDude CopyDude()
{
Dude newPerson=newDude();
newPerson.Name=Name;
newPerson.LeftShoe= LeftShoe.Clone()asShoe;
newPerson.RightShoe= RightShoe.Clone()asShoe;returnnewPerson;
}
客户端程序。
publicstaticvoidMain()
{
Dude Bill=newDude();
Bill.Name="Bill";
Bill.LeftShoe=newShoe();
Bill.RightShoe=newShoe();
Bill.LeftShoe.Color= Bill.RightShoe.Color ="Blue";
Dude Ted=Bill.CopyDude();
Ted.Name="Ted";
Ted.LeftShoe.Color= Ted.RightShoe.Color ="Red";
Console.WriteLine(Bill.ToString());
Console.WriteLine(Ted.ToString());
}
输出结果：
Bill : Dude!, I have a Blue shoe on my right foot, and a Blue on my left foot
Ted : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot
这正是我们期望的完全拷贝！
完全拷贝，托管堆上的情况是这样的：
当然也可以让同时包含值类型和引用类型成员，同时需要拷贝的类实现ICloneable接口。
publicclassDude: ICloneable
{publicstringName;publicShoe RightShoe;publicShoe LeftShoe;publicoverridestringToString()
{return(Name +": Dude!, I have a"+ RightShoe.Color +"shoe on my right foot, and a"+LeftShoe.Color+"on my left foot.");
}#regionICloneable MemberspublicobjectClone()
{
Dude newPerson=newDude();
newPerson.Name= Name.Clone()asstring;
newPerson.LeftShoe= LeftShoe.Clone()asShoe;
newPerson.RightShoe= RightShoe.Clone()asShoe;returnnewPerson;
}#endregion}
客户端调用。
publicstaticvoidMain()
{
Class1 pgm=newClass1();
Dude Bill=newDude();
Bill.Name="Bill";
Bill.LeftShoe=newShoe();
Bill.RightShoe=newShoe();
Bill.LeftShoe.Color= Bill.RightShoe.Color ="Blue";
Dude Ted= Bill.Clone()asDude;
Ted.Name="Ted";
Ted.LeftShoe.Color= Ted.RightShoe.Color ="Red";
Console.WriteLine(Bill.ToString());
Console.WriteLine(Ted.ToString());
}
输出结果：
Bill : Dude!, I have a Blue shoe on my right foot, and a Blue on my left foot.
Ted : Dude!, I have a Red shoe on my right foot, and a Red on my left foot.
也是我们期望的完全拷贝！
参考资料：
C# Heap(ing) Vs Stack(ing) in .NET: Part III
".NET的堆和栈"系列包括：
.NET的堆和栈01,基本概念、值类型内存分配.NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配.NET的堆和栈03,引用类型对象拷贝以及内存分配.NET的堆和栈04,对托管和非托管资源的垃圾回收以及内存分配