第八章、理解值类型和引用
1、值类型和引用类型
从概念上看，值类型直接存储其值，而引用类型存储对其值的引用。
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。
System.ValueType直接继承System.Object，即System.ValueType本身是一个类类型，而不是值类型；System.ValueType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。例如，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。
值类型
值类型的特性：
1.C#的所有值类型均隐式派生自System.ValueType。
各个值类型及其基类：
结构体：struct（直接派生于System.ValueType）；
数值类型：
整型：
short（System.Int16），ushort（System.UInt16），int（System.Int32），uint（System.UInt32），
long（System.Int64），ulong（System.UInt64），
sbyte(System.SByte的别名），byte（System.Byte），
字符型：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）；
枚举：enum（派生于System.Enum）；
可空类型（派生于System.Nullable泛型结构体，语法 T? 是 System.Nullable 的简写，此处的 T 为值类型。）
2.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 = new int();
等价于：
Int32 i = new Int32();
等价于：
int i = 0;
等价于：
Int32 i = 0;
使用new运算符时，将调用特定类型的默认构造函数并对变量赋以默认值。在上例中，默认构造函数将值0赋给了i。
3.所有的值类型都是密封（seal）的，所以无法派生出新的值类型。
4.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
引用类型的特性：
1.C#的所有引用类型均隐式派生自System.object。
各个引用类型及其基类：
数组：（派生于System.Array）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；
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。）；
委托：delegate（派生于System.Delegate）；
object：（System.Object的别名）；
字符串：string（System.String的别名）。
2.引用类型可以派生出新的类型。
3.引用类型可以包含null值。
4.引用类型变量的赋值只复制对对象的引用，而不复制对象本身。
5.引用类型的对象总是在进程堆中分配（动态分配）。
值类型和引用类型的区别
所有继承System.Value的类型都是值类型，其他类型都是引用类型。
引用类型可以派生出新的类型，而值类型不能；
引用类型存储在堆中，而值类型既可以存储在堆中也可以存储在栈中。
引用类型可以包含null值，值类型不能（可空类型功能允许将 null 赋给值类型）；
引用类型变量的赋值只复制对对象的引用，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。
当比较两个值类型时，进行的是内容比较；而比较两个引用类型时，进行的是引用比较。
值类型在内存管理方面具有更好的效率，并且不支持多态，适合用作存储数据的载体；引用类型支持多态，适合用于定义应用程序的行为。
Int[]是引用类型还是值类型
数组类型是一族类型，它们都继承System.Array，而System.Array继承自System.Object。所以所有的数组类型都是引用类型
2、理解null和可空类型
C#允许将null值赋给任意引用变量。值为null的变量表明该变量不引用内存中的任何对象。
null值在初始化引用类型时非常有用，但null本身就是引用，不能把它赋给值类型，在C#中，以下语句是非法的：
int i = null; //非法
但是，利用C#定义的一个修饰符，可将变量声明为可空类型。可空值类型在行为上与普通值类型相似，但可以将null值赋给它。要有问号（？）指定可空值类型，如下：
int ? i = null; //合法
可空类型的属性（HasValue、Value）
可空类型公开两个属性，用于判断类型是否真的包含非空的值，以及实际的值是什么。其中HasValue属性指出可空类型是包含真正的值，还是包含null值。如果包含真正的值，可以利用Value属性来获取这个值。如下：
int ？ i = null；
if(!i.HasValue)
{
//如果i为null，将99赋给它
i = 99；
}
else
{
//如果i不为null，将显示它的值
Console.WriteLine(i.Value);
}
3、使用ref和out参数
创建ref参数
为参数（形参）附加ref前缀，C#编译器将生成代码传递对实参的引用，而不是传递实参的拷贝。
static void doIncrement(ref int param)
{
param++;
}
static void Main()
{
int arg = 42;
doIncrement(ref arg);
Console.WriteLine(arg);//输出43
}
“变量使用前必须赋值”这个规则同样适用于方法参数。不能将未初始化的值作为实参传递给方法，即便是ref参数。
创建out参数
编译器会在调用方法之前，检验它的ref参数是否已被赋值。但有时希望由方法本身初始化参数，所以希望向其传递未初始化的参数。out关键字正是针对这一目的而设计的。
关键字out是output的简称。向方法传递out参数之后，必须在方法内部对其进行赋值，如下：
static void doIncrement(out int param)
{
param = 42;
}
static void Main()
{
int arg ;//未初始化
doIncrement(out arg);//初始化
Console.WriteLine(arg);//输出42
}
4、计算机内存的组织形式
操作系统和“运行时”通常将用于容纳数据的内存划分为两个独立的区域，每个区域都采用不同的方式进行管理。这两个区域通常称为栈和堆。
调用一个方法时，它的参数以及它的局部变量需要的内存总是从栈中获取。方法结束后（要么正常返回，要么引发异常），为参数和局部变量分配的内存将自动归还给栈，并可在另一个方法调用时重新使用。栈上的方法和局部变量具有定义好的生存期。方法开始时进入生存期，方法结束时结束生存期。
使用new关键字创建对象时，构造的对象所需要的内存总是从堆中获取。对象的最后一个引用消失之后，对象占用的内存就可供重用。堆上创建的对象具有较不确定的生存周期；使用new关键字将创建对象，但只有在删除了最后一个对象引用之后的某个时间，它才会消失。
所有值类型都是在栈上创建，所有引用类型都是在堆上创建的（虽然引用本身还是在栈上的）。可空类型实际是引用类型，所以在堆上创建。
5、System.Object 类
所有的类都是System.Object类的一个具体化类型；另外，使用System.Object创建的变量能引用任何对象。
装箱
int i = 42；
object o = i;
拆箱
为了访问已装箱的值，必须进行强制类型转换。
int i = 42;
object o = i;//装箱
i = (int)o; // 成功编译
6、数据类型的安全转换
is操作符
WrappendInt wi = new WrappendInt();
....
object o = wi;
if(o is WrappendInt){
WrappendInt temp = (WrappendInt)o; //转型是安全的，o确定是一个WrappendInt
。。。。。
}
is操作符获取两个操作数：左边是对对象引用，右边是类型名称。如果左边的对象是右边的类型，则is表达式的求值结果为true，反之为false。
as操作符
WrappendInt wi = new WrappendInt();
....
object o = wi;
WrappendInt temp = o as WrappendInt
if(temp ！= null){
//只有转换成功，这里的代码才会执行
}
