C#のQueue.Clone()メソッドとは？使い方と浅いコピーの仕組みを解説

C#のQueue.Clone()メソッドは、Queue（キュー）の浅いコピー（シャローコピー）を作成するために使用されます。このメソッドを呼び出すと、元のQueueと同じ要素を持つ新しいQueueインスタンスが返されます。

浅いコピーとは

Clone()メソッドが作成するのは「浅いコピー」です。新しいQueueオブジェクト自体は独立していますが、格納されている要素そのものは元のQueueと参照を共有します。そのため、要素が参照型の場合、コピー先で要素の中身を変更すると、元のQueueの要素にも影響が及ぶ点に注意が必要です。

構文

構文は以下の通りです。

public virtual object Clone ();

戻り値はobject型であるため、実際に使用する際にはQueue型へのキャストが必要になります。

例1：文字列を格納したQueueのクローン

それでは、具体的なコード例を見てみましょう。

using System;
using System.Collections;
public class Demo {
    public static void Main(string[] args) {
        Queue queue = new Queue();
        queue.Enqueue("One");
        queue.Enqueue("Two");
        queue.Enqueue("Three");
        queue.Enqueue("Four");
        queue.Enqueue("Five");
        queue.Enqueue("Six");
        queue.Enqueue("Seven");
        queue.Enqueue("Eight");
        Console.WriteLine("Queue...");
        foreach(string str in queue) {
            Console.WriteLine(str);
        }
        Queue queue2 = (Queue)queue.Clone();
        Console.WriteLine("
Cloned Queue....");
        foreach(string str in queue2) {
            Console.WriteLine(str);
        }
    }
}

出力結果

Queue...
One
Two
Three
Four
Five
Six
Seven
Eight
Cloned Queue....
One
Two
Three
Four
Five
Six
Seven
Eight

例2：整数を格納したQueueのクローン

続いて、数値を格納したQueueでの例です。

using System;
using System.Collections;
public class Demo {
    public static void Main(string[] args) {
        Queue queue = new Queue();
        queue.Enqueue(10);
        queue.Enqueue(20);
        queue.Enqueue(30);
        queue.Enqueue(40);
        queue.Enqueue(50);
        Console.WriteLine("Queue...");
        foreach(int str in queue) {
            Console.WriteLine(str);
        }
        Queue queue2 = (Queue)queue.Clone();
        Console.WriteLine("
Cloned Queue....");
        foreach(int str in queue2) {
            Console.WriteLine(str);
        }
    }
}

出力結果

上記のコードを実行すると、次のような出力が得られます。

Queue...
10
20
30
40
50
Cloned Queue....
10
20
30
40
50

まとめ

Queue.Clone()メソッドを使えば、既存のQueueと同じ内容を持つ新しいQueueを簡単に作成できます。ただし、あくまで浅いコピーであるため、参照型の要素を扱う場合は要素の共有による副作用に注意しましょう。また、このメソッドは非ジェネリックなSystem.Collections.Queueの機能であり、ジェネリック版のQueue<T>にはClone()メソッドは用意されていません。ジェネリックコレクションで同様の処理を行いたい場合は、コンストラクタに既存のコレクションを渡す方法などが代替手段となります。