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作者：谢启东编译
C++/CLI不但支持基于堆栈的对象，同时也支持基于堆的对象；然而，如果想与其他基于CLI的语言（如C#、J#、Visual Basic）进行互操作的话，必须要清楚地知道，这些语言只支持基于堆的对象；当处于基于堆的对象环境中时，你与对象之间，永远只有"一臂之遥"，比方说，两个给定的句柄h1与h2，只有在为这种句柄类型定义了相应的赋值操作符时，*h1 = *h2才会工作正常，而对C++/CLI之外的其他语言中的类型来说，情况可能就不是这样了。同样地，一个遵从CLS的机制需要创建对象的一份副本，这种机制被称为"克隆"。
使用CLI库中的Clone函数
请看例1中的代码，其使用了类似于矢量的一个System::ArrayList类，插1是程序的输出。
例1：
using namespace System;
using namespace System::Collections;
void PrintEntries(String^ s, ArrayList^ aList);
int main()
{
ArrayList^ al1 = gcnew ArrayList;
/*1*/ al1->Add("Red");
al1->Add("Blue");
al1->Add("Green");
al1->Add("Yellow");
/*2*/ PrintEntries("al1", al1);
/*3*/ ArrayList^ al2 = static_cast<ArrayList^>(al1->Clone());
/*4*/ PrintEntries("al2", al2);
/*5*/ al1->Remove("Blue");
al1->Add("Black");
al1->RemoveAt(0);
al1->Insert(0, "Brown");
/*6*/ PrintEntries("al1", al1);
/*7*/ PrintEntries("al2", al2);
}
void PrintEntries(String^ s, ArrayList^ aList)
{
Console::Write("{0}: ", s);
for each(Object^ o in aList)
{
Console::Write("\t{0}", o);
}
Console::WriteLine();
} |
插1：程序输出
al1: Red Blue Green Yellow
al2: Red Blue Green Yellow
al1: Brown Green Yellow Black
al2: Red Blue Green Yellow |
ArrayList al1由4个代表不同颜色的字符串组成，通过在标记3中调用ArrayList::Clone函数，可以对此对象作一个完整的复制，所以，标记2与4表示的输出完全相同。
接下来，从al1中移除了第二个元素，在末尾加入了一个新的元素，并修改了第一个元素的值。当把标记6与7表示的输出进行一个对比时，你会发现，对al1所作的修改，完全不会影响到al2。在此需要说明的是，al2内部的引用，指向其自身元素的私有副本，而不是al1中的元素，这就是通常提到的"深拷贝"，反之，只是简单地把两个ArrayList内部引用指向同一个值集（如al2=al1的赋值操作），这称为"浅拷贝"。
也就是说，如果你希望复制所拥有的对象，应该参照库函数Clone机制中的复制过程。
在类型中添加克隆
克隆的关键是实现System::ICloneable标准接口，其需要你定义一个调用Clone、不接受任何参数、并带有一个System::Object^返回类型的函数，返回的句柄指向一个新的对象，这个对象是被调用对象的一个副本。请看例2：
例2：
public ref class Point : ICloneable
{
// ...
public:
virtual Object^ Clone()
{
return MemberwiseClone();
}
};
int main()
{
/*1*/ Point^ p1 = gcnew Point(3, 5);
/*2*/ Console::WriteLine("p1: {0}", p1);
/*3*/ Point^ p2 = static_cast<Point^>(p1->Clone());
/*4*/ p1->Move(9, 11);
/*5*/ Console::WriteLine("p1: {0}", p1);
/*6*/ Console::WriteLine("p2: {0}", p2);
} |
以下是程序的输出：
p1: (3,5)
p1: (9,11)
p2: (3,5) |
在标记3中，通过调用Clone进行了复制，而因为此函数返回一个Object^类型的值（在此为一个Point的引用），在把它赋值给p2之前，必须转换为一个Point^。（即便Point::Clone真的返回一个Point的句柄，也不能这样声明函数，因为不符合接口规范。）
在类型System::Object中定义了一个名为MemberwiseClone的函数，如下所示：
protected:
Object^ MemberwiseClone(); |
这个函数创建并返回对象的一份副本，而一般的用法是，对任意句柄x，以下的表达式都为真：
x->MemberwiseClone() != x
x->MemberwiseClone()->GetType() == x->GetType() |
通常来说，复制一个对象必须创建对象的一个新实例，但同时也可能需要对内部数据结构进行复制，在此不需要调用任何的构造函数。
Object::MemberwiseClone执行一个详细而精确的克隆操作。它创建类对象的一个新实例，并用源对象字段内容，初始化对应的所有字段，就好像在赋值；但是要注意的是，字段内容本身并没有被克隆，所以，这个函数执行的是一个对象的"浅拷贝"。
在Point的实现中，使用了两个实例变量，两者均具有基本类型int。基本类型就是值类型，所以对一个Point的浅拷贝已经完全能满足我们的需要，也就是通过调用基类对象的MemberwiseClone来完成的。
下面来看一个Circle类，其包含了一个指向Point的句柄（表示原始位置）和一个基本类型字段（表示radius半径）；见例3：
例3：
using namespace System;
public ref class Circle : ICloneable
{
Point^ origin;
float radius;
public:
property Point^ Origin
{
Point^ get() { return static_cast<Point^>(origin->Clone()); }
}
void SetOrigin(int x, int y)
{
origin->X = x;
origin->Y = y;
}
void SetOrigin(Point^ p)
{
SetOrigin(p->X, p->Y);
}
property double Radius
{
double get() { return radius; }
void set(double value) {
radius = static_cast<float>(value);
}
}
Circle()
{
origin = gcnew Point;
SetOrigin(0, 0);
Radius = 0.0;
}
Circle(int x, int y, double r)
{
origin = gcnew Point;
SetOrigin(x, y);
Radius = r;
}
Circle(Point^ p, double r)
{
origin = gcnew Point;
SetOrigin(p->X, p->Y);
Radius = r;
}
virtual String^ ToString() override
{
return String::Concat("{", Origin, ",", Radius, "}");
}
virtual Object^ Clone()
{
/*1*/ Circle^ c = static_cast<Circle^>(MemberwiseClone());
/*2*/ c->origin = static_cast<Point^>(origin->Clone());
/*3*/ return c;
}
}; |
Circle类中Origin属性的get方法由Point::Clone来实现，如定义中所示，其返回一个Point中心点的Point副本。
在标记1中，调用了Object::MemberwiseClone以对Circle进行了一次浅拷贝，新Circle中的radius就与当前值一样了，并且两个Circle中的origin均引用同一个Point；因此，在标记2中，调用了Point::Clone以确保新Circle的origin引用为一个当前Point中心点的副本；最后，在标记3中，返回了这个新Circle的句柄。例4是测试这个类的程序：
例4：
int main()
{
/*1*/ Circle^ c1 = gcnew Circle(5, 9, 1.5);
/*2*/ Console::WriteLine("c1: {0}", c1);
/*3*/ Circle^ c2 = static_cast<Circle^>(c1->Clone());
/*4*/ Point^ p = c1->Origin;
/*5*/ Console::WriteLine(" p: {0}", p);
/*6*/ c1->SetOrigin(9, 11);
/*7*/ Console::WriteLine("c1: {0}", c1);
/*8*/ Console::WriteLine(" p: {0}", p);
/*9*/ Console::WriteLine("c2: {0}", c2);
} |
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