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Na programação em C++ para copiar uma classe, para outra, basta fazer o seguinte:

minhaClasse* class_1 = new minhaClasse();
minhaClasse* class_2 = new minhaClasse();
*class_2 = *class_1; // Faz a atribução membro-a-membro da classe

ou ainda

minhaClasse class_1; // declara a classe diretamente, e não um ponteiro
minhaClasse class_2;
class_2 = class_1; // Faz a atribuição membro-a-membro da classe

Enquanto que para copiar a referência, de uma classe para a referência de outra, fazemos o seguinte:

minhaClasse* class_1 = new minhaClasse();
minhaClasse* class_2;
class_2 = class_1; // Faz a a cópia da referência da classe 1 para a classe 2

ou ainda

minhaClasse class_1; // declara a classe diretamente, e não um ponteiro
minhaClasse* class_2;
class_2 = &class_1; // Faz a a cópia do referência da classe 1 para a classe 2

Pelo que tenho pesquisado de C#, só tem como copiar a referência de uma classe à outra, e não tem como fazer a copia membro a membro implicitamente (como no C++).

Isso é verdade?

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  • Essa descrição usa o termo "referência" aplicado erradamente à linguagem C++. Onde está "referência" leia-se "ponteiro". Em C++ referência tem um outro significado técnico.
    – zentrunix
    Commented 7/10/2016 às 22:25

2 Respostas 2

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Não é verdade exatamente. Claro que tem como, só é diferente.

Solução pronta

Todo objeto em C# deriva da classe Object que possui um método chamado MemberwiseClone() que só pode ser acesso dentro da classe (é protegido). Ele faz a cópia rasa de todos os membros do objeto, como deseja.

Mas note que ele não faz a cópia profunda. Ou seja. Ele copia tudo o que está no objeto, bit a bit, mas não cria novos objetos para as referências desse objeto. Ele faz com os membros o mesmo que os últimos exemplos da pergunta. Ele copia as referências para o novo objeto, mas elas apontam para os mesmos objetos que o original apontam.

Então em uma cópia rasa o que modifica nesse objeto não afeta o objeto original, afinal eles são coisa bem distintas. Mas se modificar os objetos referenciados dentro do seu objeto essas modificações se refletirão no objeto original, já que a referência é a mesma nesses objetos.

Se está difícil entender isso precisa entender a diferença entre tipos por valor e tipos por referência. E sobre imutabilidade.

Falo sobre isso em uma pergunta de PHP. No geral é mais ou menos a mesma coisa.

Há um exemplo fazendo a cópia profunda na documentação do MemberwiseClone().

Solução personalizada

As classes que pretendem permitir que sejam copiadas precisam de um método Clone(). Isso é diferente do C++ que providencia um construtor de cópia sempre que o programador impeça explicitamente. A cópia é normal np C++. No C# é opção possível.

O método de clonagem só está disponível nas classes que implementam a interface IClonable.

Nela você pode criar uma cópia rasa ou profunda. É decisão do programador decidir como a clonagem deve proceder. Cada classe deve decidir se deve fazer desta forma ou não, assim como no C++, mas no C++ se não criar nada personalizado, a cópia é rasa. No C# se deseja fazer só a cópia rasa simples precisa chamar o MemberwiseClone() dentro do Clone(), nada mais.

Quando usa a IClonable qualquer operação que exija uma clonagem pode receber esse objeto sem saber o que ele faz.

Cópia profunda

É comum fazer a cópia profunda, mas nada obriga que seja assim. A documentação não determina o que o Clone() deve fazer. Pode fazer a cópia rasa, profunda, ou um meio termo. Sequer precisa fazer uma cópia rasa completa, pode ser apenas uma seleção de membros, se fizer sentido.

Se decidir fazer a cópia profunda o método Clone() deve criar novos objetos referenciados pelos membros e copiar seus conteúdos para a nova referência, provavelmente chamado o método Clone() de cada um deles. Ou seja, faz o que o AP fez nos primeiros exemplos da pergunta.

Se os objetos membros da sua classe possuem métodos Clone() que fazem cópia profunda, vai disparando a árvore de cópias. Torça para não ter referência cíclica e não acabar mais (tem solução, claro).

Claro que a clonagem não é a única opção, existem outras formas de copiar esses objetos. Uma opção, se disponível, é só criar um novo objeto passando os membros do original como argumentos no construtor, ou pode passar o objeto original como argumento. Há muita classe que faz isso. É uma forma de ter um construtor de cópia igual ao C++. Nesse construtor ele lê todos os membros e faz a cópia dos seus membros de forma adequada. Claro que quem for consumir isso, precisa saber que existe essa possibilidade, não é padronizada como a clonagem "oficial".

Algumas clonagens são bem complexas e podem ir muito além de só copiar memória.

É comum o pessoal ter um método de extensão que faz uma cópia profunda e implementa o método da interface implicitamente.

Fora do padrão

Alguns objetos podem ter métodos específicos para fazer cópias de uma forma específica. Aí vai de cada um. Tem que ver a documentação da classe. Não pode ser usado de forma padronizada como o MemberwiseClone() e o Clone(). Um exemplo é o Array.Copy(). Também é comum implementar uma versão especializada do Clone() retornando o objeto do tipo da classe. A implementação de IClonable deve retornar um object, o que pode exigir um cast no seu uso.

Em tese é possível clonar até o que não está preparado para fazer isso. Mas é complicado. Tem que recorrer à reflexão para garantir que tudo o que é necessário será feito, tem que acessar coisas internas que são detalhes de implementação e nada garante que isso vá funcionar sempre.

A serialização é uma opção.

Note que não é tão comum o uso desta interface no C#. É raro o uso de cópia do conteúdo já que ela pode ser cara e e quase sempre não é a semântica desejada. Daí a existência de métodos mais específicos quando faz sentido. O próprio C++ tem preferido mover do que copiar.

Conclusão

O tema é extenso, tema bastante coisa pra aprender sobre isso, tem muita situação problemática.

Fiz um exemplo com duas formas de clonagem.

Veja funcionando no ideone. E no .NET Fiddle. Também coloquei no GitHub para referência futura.

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  • Entendi, o método Clone() não chama implicitamente o método Clone() dos objetos contidos na classe(como faz o C++ com o map, por exemplo, utilizando a sobrecarga do operador '=') ? Talvez seja uma pergunta um pouco idiota, mas já programo em C++ há muitos anos e sou um pouco acostumado demais. Commented 5/10/2016 às 16:40
  • Faz se você disser que deve fazer. O que o Clone() deve fazer é decisão do criador da classe. No exemplo do map foi decido fazer exatamente isso, falando em termos de C#, foi dado um clone nos seus membros. Você não vê isso. A chamada dos Clone() dos membros é feito dentro do Clone() desse objeto. Chamou ele, sai disparando todas clonagens necessárias. Mas tem caso que o criador da classe considera que isso não é adequado. Em tese você faz o que quiser dentro do Clone(). Mas em quase todos casos vai chamar o MemberwiseClone() em algum momento.
    – Maniero
    Commented 5/10/2016 às 16:44
  • @bigown qual é a diferença de uma copia rasa e uma profunda? Isso me confundiu um pouco.
    – gato
    Commented 5/10/2016 às 17:04
  • É difícil dizer isso em comentário. Mais ou menos é q que está no 3o. parágrafo que provavelmente não deu para entender. A cópia rasa é bit a bit do objeto. A profunda, vai disparando cópias dos objetos referenciados. Obviamente só faz isso com objetor de tipos por referência. Tipo por valor a cópia bit a bit é suficiente. Quando tem uma referência tem ou outro objeto em algum lugar, precisa copiar ele também, se copiar só o valor, ou seja, a referência, terá dois objetos com a mesma referência obviamente apontado para o mesmo objeto. O certo seria ter a criação de objeto novo. É o q deu aqui.
    – Maniero
    Commented 5/10/2016 às 17:09
  • @DenerCarvalho coloquei um link na resposta para uma pergunta que eu respondi que talvez ajude.
    – Maniero
    Commented 5/10/2016 às 17:50
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Por default, em C# se copia a referência e não o objeto. Mas você pode usar a interface ICloneable para fazer cópias da instância de objeto:

public class TestClass : ICloneable
{
    public String test;
    public object Clone()
    {
        return this.MemberwiseClone();
    }
}

Então, faça:

TestClass a = new TestClass();
TestClass b = (TestClass)a.Clone();

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