C#基础（六）——值类型与引用类型

CLR支持两种类型：值类型和引用类型。

值类型包括C#的基本类型（用关键字int、char、float等来声明），结构（用struct关键字声明的类型），枚举（用enum关键字声明的类型）；而引用类型包括类（用class关键字声明的类型）和委托（用delegate关键字声明的特殊类）等。

C#中的每一种类型要么是值类型，要么是引用类型。所以每个对象要么是值类型的实例，要么是引用类型的实例。值类型的实例通常是在线程栈上分配的（静态分配），但是在某些情形下可以存储在堆中。引用类型的对象总是在进程堆中分配（动态分配）。

 

（1）在C#中，变量是值还是引用仅取决于其数据类型。C#的基本数据类型都与平台无关。

C#的预定义类型并没有内置于语言中，而是内置于.NET Framework中。.NET使用通用类型系统（CTS）定义可以在中间语言（IL）中使用的预定义数据类型。C#中所有的数据类型都是对象。它们可以有方法、属性等。例如，在C#中声明一个int变量时，声明实际上是CTS（通用类型系统）中System.Int32的一个实例：

int i;
i = 1;
string s;
s = i.ToString();//声明的变量i为Int32类中的一个实例直接调用方法

（2）System.Object和System.ValueType。
引用类型和值类型都继承自System.Object类。不同的是，几乎所有的引用类型都直接从System.Object继承，而值类型则继承其子类，即直接继承System.ValueType。作为所有类型的基类，System.Object提供了一组方法，这些方法在所有类型中都能找到。其中包含toString方法及clone等方法。System.ValueType继承System.Object。它没有添加任何成员，但覆盖了所继承的一些方法，使其更适合于值类型。

（3）值类型。
C#的所有值类型均隐式派生自System.ValueType：
结构体：struct（直接派生于System.ValueType）。
数值类型：整型，sbyte（System.SByte的别名），short（System.Int16），int（System.Int32），long（System.Int64），byte（System.Byte），ushort（System.UInt16），uint（System.UInt32），ulong（System.UInt64），char（System.Char）。
浮点型：float（System.Single），double（System.Double）。
用于财务计算的高精度decimal型：decimal（System.Decimal）。
bool型：bool（System.Boolean的别名）。
用户定义的结构体（派生于System.ValueType）。
枚举：enum（派生于System.Enum）。

所有的值类型都是密封（seal）的，所以无法派生出新的值类型。
值得注意的是，System.ValueType直接派生于System.Object。即System.ValueType本身是一个类类型，而不是值类型。其关键在于ValueType重写了Equals()方法，从而对值类型按照实例的值来比较，而不是引用地址来比较。
可空类型。
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。例如：int i=0；

（4）引用类型
C#有以下一些引用类型：
数组（派生于System.Array）
用户需定义以下类型。
类：class（派生于System.Object）；
接口：interface（接口不是一个“东西”，所以不存在派生于何处的问题。接口只是表示一种contract约定[contract]）。
委托：delegate（派生于System.Delegate）。
object（System.Object的别名）；
字符串：string（System.String的别名）。
可以看出：
引用类型与值类型相同的是，结构体也可以实现接口；引用类型可以派生出新的类型，而值类型不能；引用类型可以包含null值，值类型不能；引用类型变量的赋值只复制对象的引用，而不复制对象本身。而将一个值类型变量赋给另一个值类型变量时，将复制包含的值。

（5）内存分配。
值类型的实例经常会存储在栈上的。但是也有特殊情况。如果某个类的实例有个值类型的字段，那么实际上该字段会和类实例保存在同一个地方，即堆中。不过引用类型的对象总是存储在堆中。如果一个结构的字段是引用类型，那么只有引用本身是和结构实例存储在一起的（在栈或堆上，视情况而定）。引用类型在栈中存储一个引用，其实际的存储位置位于托管堆。为了方便，简称引用类型部署在托管堆上。值类型总是分配在它声明的地方，作为字段时，跟随其所属的变量（实例）存储；作为局部变量时，存储在栈上。

（6）辨明值类型和引用类型的使用场合。
在C#中，我们用struct/class来声明一个类型为值类型/引用类型。考虑下面的例子：
SomeType[] oneTypes = new SomeType[100];
如果SomeType是值类型，则只需要一次分配，大小为SomeType的100倍。而如果SomeType是引用类型，刚开始需要100次分配，分配后数组的各元素值为null，然后再初始化100个元素，结果总共需要进行101次分配。这将消耗更多的时间，造成更多的内存碎片。所以，如果类型的职责主要是存储数据，值类型比较合适。
一般来说，值类型（不支持多态）适合存储供 C#应用程序操作的数据，而引用类型（支持多态）应该用于定义应用程序的行为。通常我们创建的引用类型总是多于值类型。如果满足下面情况，那么我们就应该创建为值类型：
该类型的主要职责用于数据存储。
该类型的共有接口完全由一些数据成员存取属性定义。
该类型永远不可能有子类。
该类型不具有多态行为。
答案：在C#中，变量是值还是引用仅取决于其数据类型。
C#的值类型包括：结构体（数值类型、bool型、用户定义的结构体），枚举，可空类型。
C#的引用类型包括：数组，用户定义的类、接口、委托，object，字符串。数组的元素，不管是引用类型还是值类型，都存储在托管堆上。
引用类型在栈中存储一个引用，其实际的存储位置位于托管堆。简称引用类型部署在托管推上。值类型总是分配在它声明的地方：作为字段时，跟随其所属的变量（实例）存储；作为局部变量时，存储在栈上。值类型在内存管理方面具有更好的效率，并且不支持多态，适合用做存储数据的载体；引用类型支持多态，适合用于定义应用程序的行为。

详细出处参考：

http://www.jb51.net/article/37216.htm