c# 의 shallow copy 와 deep copy 알아보기

c# 의 shallow copy 와 deep copy 알아보기

Object.MemberwiseClone 은 shallow copy 를 생성하며, ICloneable interface 와 함께 사용하면 deep copy 을 얻을 수 있습니다.

MemberwiseClone 는 새로운 객체를 생성 한 다음, 새로운 객체는 현재 오브젝트의 필드를 copy 하여 단순 복사본을 생성합니다.

그리고 필드가 value type 이면 bit-by-bit copy (bit 별 복사)가 수행됩니다.

필드가 reference type 인 경우 reference 가 복사되지만 reference 된 객체는 복사되지 않습니다.

이로인해 원본 객체와 새로운 개체의 복제본은 동일한 객체를 참조하게 됩니다.

아래 그림 처럼 shallow clone 은 reference 형태를 가진 객체만 복사가 안된다는 점이 deep clone 과 다른 점입니다.

https://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.object.memberwiseclone(v=vs.110).aspx

using System;
using System.Collections;
using System.Linq;

public class IdInfo
{
    public int IdNumber;

    public IdInfo(int IdNumber)
    {
        this.IdNumber = IdNumber;
    }
}

public class Person : ICloneable
{
    public int Age;
    public string Name;
    public IdInfo IdInfo;

    public Person ShallowCopy()
    {
        return (Person)this.MemberwiseClone();
    }

    protected virtual Person DeepCopy()
    {
        Person other = (Person)this.MemberwiseClone();        

        // Deep-copy children
        other.IdInfo = new IdInfo(IdInfo.IdNumber);
        other.Name = String.Copy(Name);
        return other;
    }

    public Person Clone(){
        return DeepCopy();
    }

    object ICloneable.Clone()
    {
        return DeepCopy();
    }
}

public class Example
{
    public static void Main()
    {        
        Person p1 = new Person();
        p1.Age = 42;
        p1.Name = "Sam";
        p1.IdInfo = new IdInfo(6565);

        // shallow copy 경우, p1 p2 둘다 독립적인 객체이며 동일한 결과값임.
        Console.WriteLine("======== Shallow Copy =======");
        Person p2 = p1.ShallowCopy();
        Console.WriteLine("   p1 instance values: ");
        DisplayValues(p1);
        Console.WriteLine("   p2 instance values:");
        DisplayValues(p2);


        // 복사본 p2 객체를 변경하면 'reference' 인 IdInfo 개체참조는 p1, p2 가 함께 공유함.
        Console.WriteLine("========= Shallow Copy p2 객체 변경 ============");
        p2.Age = 32;
        p2.Name = "Frank";
        p2.IdInfo.IdNumber = 7878;
        Console.WriteLine("   p1 instance values: ");
        DisplayValues(p1);
        Console.WriteLine("   p2 instance values:");
        DisplayValues(p2);
        Console.WriteLine("========= Shallow Copy p1 객체 변경 ============");
        p1.IdInfo.IdNumber = 8888;
        Console.WriteLine("   p1 instance values: ");
        DisplayValues(p1);
        Console.WriteLine("   p2 instance values:");
        DisplayValues(p2);


        // deep copy 경우, reference 개체참조까지 전부 복사하여 독립적인 객체임.
        Console.WriteLine("========== Depp Copy ============");
        Person p3 = p1.Clone();        
        p1.Name = "George";
        p1.Age = 39;
        p1.IdInfo.IdNumber = 8641;        
        Console.WriteLine("   p1 instance values: ");
        DisplayValues(p1);
        Console.WriteLine("   p3 instance values:");
        DisplayValues(p3);
        
    }

    public static void DisplayValues(Person p)
    {
        Console.WriteLine("      Name: {0:s}, Age: {1:d}", p.Name, p.Age);
        Console.WriteLine("      Value: {0:d}", p.IdInfo.IdNumber);
    }
}

결과 값

PS D:\SampleSource\vscodeSample> dotnet run
======== Shallow Copy =======
   p1 instance values:
      Name: Sam, Age: 42
      Value: 6565
   p2 instance values:
      Name: Sam, Age: 42
      Value: 6565
========= Shallow Copy p2 객체 변경 ============
   p1 instance values:
      Name: Sam, Age: 42
      Value: 7878
   p2 instance values:
      Name: Frank, Age: 32
      Value: 7878
========= Shallow Copy p1 객체 변경 ============
   p1 instance values:
      Name: Sam, Age: 42
      Value: 8888
   p2 instance values:
      Name: Frank, Age: 32
      Value: 8888
========== Depp Copy ============
   p1 instance values:
      Name: George, Age: 39
      Value: 8641
   p3 instance values:
      Name: Sam, Age: 42
      Value: 8888