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标题: 值类型和引用类型 [打印本页]

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作者: 穷傻呆丑萌    时间: 2013-8-31 19:21
标题: 值类型和引用类型

我们都知道，
c#
的两大数据类型分别为值类型和引用类型。很多人或许闭着眼睛都能说出值类型包括简单
类型、结构体类型和枚举类型，引用类型包括自定义类、数组、接口、委托等，但是当被问及到二者之间
的联系和区别，什么时候用
struct
什么时候用
class
时，就常常混淆不清了。为此，了解值类型和引用类
型的本质差异就变的很有必要了。

1.

值类型直接存储其值，
变量本身就包含了其实例数据，
而引用类型保存的只是实例数据的内存引用。
因此，一个值类型变量就永远不会影响到其他的值类型变量，而两个引用类型变量则很有可能指向
同一地址，从而发生相互影响。

2.

从内存分配上来看，
值类型通常分配在线程的堆栈上，
作用域结束时，
所占空间自行释放，
效率高，
无需进行地址转换，而引用类型通常分配在托管堆上，由
GC
来控制其回收，需要进行地址转换，效
率降低，这也正是
c#
需要定义两种数据类型的原因之一。

3.

值类型均隐式派生自
System.ValueType
，
而
System.ValueType
又直接派生于
System.Object,
每种值类型均有一个隐式的默认构造函数来初始化该类型的默认值，注意所有的值类型都是密封
（
sealed
）的，所以无法派生出新的值类型。而且
System.ValueType
本身是一个类类型，而不
是值类型，因为它重写了
object
的
Equals()
方法，所以对值类型将按照实例的值来比较，而不是
比较引用地址。

4.

C#
的统一类型系统，使得值类型可以转化为对象来处理，这就是常说的装箱和拆箱。由于装拆箱
需要装建全新对象或做强制类型转换，这些操作所需时间和运算要远远大于赋值操作，因此不提倡
使用它，同时也要尽量避免隐式装拆箱的发生。

注：栈是操作系统分配的一个连续的内存区域，用于快速访问数据。因为值类型的容量是已知的，因此它
可存储在栈上。而托管堆是
CLR
在应用程序启动时为应用程序预留的一块连续内存区，是用于动态内存分
配的内存区，引用类型的容量只有到运行时才能确定，所有用堆来存储引用类型。



C#
的两种数据类型延伸之一
--
嵌套类型的内存分配


对于引用类型嵌套值类型，以及值类型嵌套引用类型的情况下，内存分配可以根据以下两条规律来判
断：

•
     引用类型始终部署在托管堆上；





•
     值类型总是分配在它声明的地方：作为字段时，跟随其所属的对象存储；作为局部变量时，存储在
栈上。



C#
的两种数据类型延伸之二
--string
类型

    string
是一个很有意思的引用类型，为什么说它很有意思呢？因为它表现了很多值类型的特点。请看
一下代码示例：

示例
1
string str1 = "abc";
string str2 = str1;
str1 = "123";
Console.WriteLine(str2);
示例
2(msdn
上的例子
)
string a = "hello";
string b = "h";
// Append to contents of 'b'
b += "ello";
Console.WriteLine(a == b);
示例
1
的输出结果是
abc
，改变
str1
的值对
str2
没有影响。

示例
2
的输出结果是
True
。


这样的结果会使我们误以为
string
就是值类型。
其实不然，
示例
1
中
str1 = "123"
语句编
译器私底下创建了一个新的字符串对象来保存新的字符序列
"123"
，
也就是此
str1
已非彼
str1
了，
“此”
str1
的值的改变也就不能影响
“彼”
str1
的值了，
当然
str2
的值也就不会改变了。
实质上
str1 = "123"
是
str1=new string("123")
的简写，它的每一次赋值都会抛掉原来的对象而
生成一个新的字符串对象，分配新的内存空间，因此
string
是不可改变的。如果要创建可修
改的字符串，可使用
stringbuilder
以获得更好的性能。至于示例
2
是因为为了方便比较字符
串的值重定义了
string
的运算符
==

和

!=
。







C#
的两种数据类型延伸之三
--struct
和
class   
    class
和
struct
的语法基本相同，从声明到使用，都很相似。但是
struct
的约束要比
class
多，
理论上，
struct
能做到的
class
都能做到，
但
class
能做到的
stuct
却不一定做
的到，
也就是说
struct
都能被
class
所代替。
那么为什么还要使用
struct
呢？存在即是合
理的，
struct
在很多方面有着性能优势。让我们看看它们的主要区别在哪里？



数据类型不一样，
struct
是值类型，
class
是引用类型，因此它们具有所有值类型
和引用类型之间的差异。由于堆栈的执行效率要比堆的执行效率高，但是堆栈资源
却很有限，
不适合处理逻辑复杂的大对象，
因此
struct
常用来处理作为基类型对待
的小对象，而
class
来处理某个商业逻辑。



从继承性来看，
struct
既不能继承也不能被继承，但是可以实现接口，而
Class
就
可以完全扩展了。



内部结构有区别，
struct
只能添加带参的构造函数，不能使用
abstract
和
protec
ted
等修饰符，
不能初始化实例字段，
但是值得注意的是，
struct
可以重写
System.
Object
的
3
个虚方法，
Equals()
、
ToString()
和
GetHashTable()
，
Class
没有这些
限制。

比较
struct
和
class
的不同，可以得出以下几条
struct
和
class
的使用原则：

1
在表示诸如点、矩形等主要用来存储数据的轻量级对象时，首选
struct
。

2
在表示数据量大、逻辑复杂的大对象时，首选
class
。

3
在表现抽象和多级别的对象层次时，
class
是最佳选择

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作者: ℡跡....    时间: 2013-8-31 22:27
学习了。。。

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