C#系列之值类型和引用类型

前言

    这几天一直在思考这章讨论什么， 在上一章讨论string的时候牵涉到引用类型，那么我们这一章讨论讨论一下，值类型和引用类型。

      值类型和引用类型，它们的区别来源于传值方式。有人会认为值类型就存在栈上这是不一定的。详细看下文。

      有些人会说啊。。有垃圾回收机制进行清理内存。。不需要去折腾那么多吧 - -！。。。。。为了写好代码，避免面试问到。。还是勉为其难的讨论讨论吧。。。。。

值类型和栈

 栈，存储不是对象成员的值数据类型，还存放着局部变量，参数。

     那么他的工作原理是怎样的呢？首先要知道，数据在栈上，是从高内存位置往低内存位置填充的，变量地址不会重复的。

     假如有下面一段代码:

      从上面可以看见，b代码块是嵌套a代码块里。由于代码从上到下的执行顺序，那么变量a会比变量b先入栈；可是b代码块会比a代码早结束，超出作用域之后，变量就会释放，因此，变量b会比变量a先释放。

由此可见，灵活性并不高，如果希望生命活得长久点？这个时候，堆的作用就体现出来。

引用类型和堆

堆，它的特性和栈有点相反，存储的是对象成员类型，是从低内存位置往高内存位置填充的。当值类型的变量为类型成员的时候，是与对象存放在堆里。

     先说下工作原理，有这样一段代码。

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        Human h;
        h = new Human();
    }
}

首先，会在栈上分配一个空间，存放引用h，它仅仅是一个引用，不是对象。到第二句进行实例化对象，new 运算符是用来请求分配储存空间的，CLR会搜索堆上足够的位置，分配给对象，然后new会返回它所在堆上的地址给引用。因此在栈上存放着该引用指向堆上的对象的地址。

综上所述：

     值类型的使用减少了堆的压力，同时减少垃圾回收的次数。引用类型却弥补了生命周期的不足，增加了灵活性。 

     值类型创建变量时是赋予默认值的，例如int默认值是0。而引用类型创建变量，默认是null。那么，没有对象的引用类型的变量使用时会报异常NullReferenceException。

     值类型的变量是以复制的方式赋值，执行一次逐字段的复制，而引用类型将对象在堆上的地址赋于新变量进行引用。 

     下面有段代码充分说明了引用类型和值类型的区别 ：(借用Clr C#的例子)

struct Struct//值类型
{
    public int x;
}

class Class //引用类型
{
    public int x;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        //代码A
        Struct s1 = new Struct();  //分配在栈上
         Class c1 = new Class();    //分配在堆上
         s1.x = 1;
        c1.x = 1;

        Console.WriteLine(s1.x);  //输出1 
        Console.WriteLine(c1.x);  //输出1

        //代码B
        Struct s2 = s1;           //复制栈上成员给s2
        Class c2 = c1;            //复制引用给c2
        s2.x = 2;                 //值类型，s1.x不变，s2.x 变更
         c2.x = 2;                 //引用类型，c1.x和c2.x 同时改变

         Console.WriteLine(s1.x);  //1 值类型
         Console.WriteLine(s2.x);  //2 值类型

         Console.WriteLine(c1.x);  //2 引用类型
         Console.WriteLine(c2.x);  //2 引用类型
    }
}

　　c1将地址复制给c2，也就是说c1和c2指向的是同一个对象，因此c1和c2其中一个修改了，另外的也会受影响。

　　s1将成员复制给s2，虽然s1和s2存储了相同的值，但是他们内存地址都不相同，存的是属于自己的值，因此s1和s2其实一个修改了，也不会影响另外一个。