Effective C# 原則 27：避免使用 ICloneable（一）

ICloneable 看似不錯實則麻煩

ICloneable 看起來不錯：實作介面即支援複製。不想支援複製就別實作。但物件不在「真空」環境運行，考慮對衍生類別影響，最好還是對 ICloneable 支援謹慎。一旦某型別支援 ICloneable，所有衍生類別必須保持一致：所有成員必須支援 ICloneable 或提供機制支援複製。支援深複製的物件，設計時若包含網狀結構物件，複製成問題。ICloneable 覺察此問題，官方定義說明：同時支援深複製與淺複製。淺複製建立新物件，複製當前物件所有成員變數。若成員為引用型別，新物件與源物件包含相同引用。深複製遞歸複製所有成員變數、引用型別也遞歸複製。內建型別（如整數）深淺複製結果相同。哪種為我們型別應支援？取決於型別本身。但單一型別混用深淺複製導致許多不一致問題。一旦涉及 ICloneable，難脫身。大多數時候完全避免用 ICloneable，讓類別更簡單。使用與實現都相對簡單得多。

實值型別完全不需 ICloneable

任何只以內建型別為成員的實值型別無需支援 ICloneable；用簡單指派陳述式複製結構所有值比 Clone() 高效得多。Clone() 必須對回傳型別裝箱，強制轉換為 System.Object 引用。調用者還得強制轉換從箱子取回值。我知道你有能力這樣做，但別用 Clone() 取代指派陳述式。

實值型別包含引用型別情況

最常見：實值型別包含字串：

public struct ErrorMessage
{
    private int errCode, details;
    private string msg;
}

字串特殊，因為是不變類別。指定錯誤訊息字串，所有錯誤訊息類引用同一字串，不導致問題，與其他一般引用型別不同。若在任何引用修改 msg，會為它重新建立 string 物件（原則 7）。（譯註：string 很有意思，很多 C++/C# 程式設計師不理解，導致低效甚至錯誤。應好好理解 C# string、String、StringBuilder 關係，對學好 C# 很有幫助。此設計思想可沿用到自有型別。）

一般情況，結構包含任意引用型別，複製情況複雜。內建指派陳述式對結構淺複製，兩結構引用變數引用同一物件。若要深複製，必須對引用型別也複製，且知曉該引用型別是否支援 Clone() 深複製。無論哪種，都不用對實值型別添加 ICloneable 支援，指派陳述式會對實值型別建立新副本。

一句概括實值型別：沒有任何理由給實值型別添加 ICloneable 支援！

引用型別與 ICloneable

引用型別應支援 ICloneable 明確給出深/淺複製。明智選擇是添加支援，因這明確要求所有衍生類別也必須支援。看簡單繼承關係：

class BaseType : ICloneable
{
    private string _label = "class name";
    private int[] _values = new int[10];
    public object Clone()
    {
        BaseType rVal = new BaseType();
        rVal._label = _label;
        for(int i=0; i<_values.Length; i++) rVal._values[i] = _values[i];
        return rVal;
    }
}
class Derived : BaseType
{
    private double[] _dValues = new double[10];
    static void Main(string[] args)
    {
        Derived d = new Derived();
        Derived d2 = d.Clone() as Derived;
        if (d2 == null) Console.WriteLine("null");
    }
}