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如何通过反射实现深度拷贝递归处理各种类型的复制

P粉602998670

发布： 2025-08-21 08:23:01

原创

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答案：通过反射递归复制对象字段可实现深度拷贝，适用于复杂嵌套结构。核心步骤包括处理值类型、创建新实例、遍历字段并递归复制，同时用字典避免循环引用，支持集合与数组，但性能较低需注意优化。

如何通过反射实现深度拷贝递归处理各种类型的复制

在 C# 中，通过反射实现深度拷贝的关键在于递归遍历对象的所有字段，并为引用类型创建新的实例，同时复制其内部字段。这种方式可以处理复杂嵌套对象，包括字段、属性、集合等。以下是具体实现思路和代码示例。

理解深度拷贝与反射的作用

深度拷贝意味着创建一个新对象，并递归复制原对象中所有层级的数据，而不是仅复制引用。反射允许我们在运行时检查类型信息，获取字段、属性并动态赋值，这使得我们能编写通用的拷贝逻辑，适用于任意类。

核心思路是：

检查对象是否为值类型，是则直接返回
若为引用类型，创建新实例
通过反射获取所有字段（包括私有字段）
对每个字段递归调用拷贝方法
处理循环引用，避免无限递归

使用反射递归复制字段

我们通过 GetFields(BindingFlags.All) 获取所有字段，包括私有、静态、嵌套等。然后判断字段类型是否为值类型或字符串（字符串是引用类型但不可变，可直接赋值），否则递归调用拷贝函数。

示例代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Reflection;
<p>public static class DeepCopyHelper
{
private static readonly Dictionary<object, object> _visited = new Dictionary<object, object>();</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>public static T DeepCopy<T>(T obj)
{
    _visited.Clear();
    return (T)Copy(obj);
}

private static object Copy(object obj)
{
    if (obj == null) return null;

    // 处理值类型和字符串
    if (obj.GetType().IsValueType || obj is string)
        return obj;

    // 防止循环引用
    if (_visited.TryGetValue(obj, out object existingCopy))
        return existingCopy;

    // 创建新实例
    var type = obj.GetType();
    object copyObj = Activator.CreateInstance(type, true); // 忽略构造函数
    _visited[obj] = copyObj;

    // 复制所有字段
    FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public);
    foreach (FieldInfo field in fields)
    {
        object fieldValue = field.GetValue(obj);
        if (fieldValue != null)
        {
            object copiedFieldValue = Copy(fieldValue);
            field.SetValue(copyObj, copiedFieldValue);
        }
        else
        {
            field.SetValue(copyObj, null);
        }
    }

    return copyObj;
}

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}

处理集合与数组类型

上述代码能自动处理数组和集合，但需确保集合元素也能被递归拷贝。例如 List<T> 本身是引用类型，会被创建新实例，其内部元素也会被逐个复制。

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注意特殊情况：

数组：反射能正确获取数组字段，Copy 会为每个元素递归处理
字典：需确保键和值都支持拷贝，特别是自定义对象作为键时要注意重写 GetHashCode
泛型集合：只要元素类型可拷贝，逻辑就成立

例如：

public class Person
{
    public string Name;
    public Address Address; // 引用类型
}
<p>public class Address
{
public string City;
}</p><p>// 使用
var p1 = new Person { Name = "Alice", Address = new Address { City = "Beijing" } };
var p2 = DeepCopyHelper.DeepCopy(p1);
p2.Address.City = "Shanghai";</p><p>Console.WriteLine(p1.Address.City); // 输出 Beijing，说明是深度拷贝</p>

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