数据结构浅析

1.基本概念

变量是值还是引用仅取决于其数据类型

C#的基本数据类型都以平台无关的方式来定义，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）定义了可以在中间语言（IL）中使用的预定义数据类型，所有面向.NET的语言都最终被编译为 IL，即编译为基于CTS类型的代码，

通用类型系统的功能：

建立一个支持跨语言集成、类型安全和高性能代码执行的框架。
提供一个支持完整实现多种编程语言的面向对象的模型。
定义各语言必须遵守的规则，有助于确保用不同语言编写的对象能够交互作用。

例如，在C#中声明一个int变量时，声明的实际上是CTS中System.Int32的一个实例。这具有重要的意义：

值类型 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）；
可空类型（派生于System.Nullable<T>泛型结构体，T?实际上是System.Nullable<T>的别名）。

值类型（Value Type），值类型实例通常分配在线程的堆栈（stack）上，并且不包含任何指向实例数据的指针，因为变量本身就包含了其实例数据

引用类型：

数组（派生于System.Array）
用户用定义的以下类型：
- 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。Anders在《C# Programming Language》中说，接口只是表示一种约定[contract]）；
- 委托：delegate（派生于System.Delegate）。
object（System.Object的别名）；
字符串：string（System.String的别名）。

异同：

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（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

2. 内存机制

数据在内存中分配位置取决与该变量的数据类型，上图可知值类型分配在线程的堆栈上，引用类型则分配在托管堆上，由GC控制回收

private static class ReferenceVsValue { 
      // Reference type (because of 'class') 
      private class SomeRef { public Int32 x; }

      // Value type (because of 'struct') 
      private struct SomeVal { public Int32 x; }

      public static void Go() { 
         SomeRef r1 = new SomeRef();   //在堆上分配

         SomeVal v1 = new SomeVal();   // 在栈上分配 
         r1.x = 5;                     // 提领指针

         v1.x = 5;                     // 在栈修改 
         Console.WriteLine(r1.x);      // 显示”5”

         Console.WriteLine(v1.x);      //同样显示”5”  
         // 下图左半部分反映了执行以上代码之后的情形

         SomeRef r2 = r1;              //只复制引用(指针) 
         SomeVal v2 = v1;              // 在栈上分配并且复制成员 
         r1.x = 8;                     // r1.x和r2.x都会更改

         v1.x = 9;                     // 只是更改v1.x,不会更改v2.x 
         Console.WriteLine(r1.x);      // 显示 "8" 
         Console.WriteLine(r2.x);      // 显示 "8" 
         Console.WriteLine(v1.x);      // 显示 "9" 
         Console.WriteLine(v2.x);      // 显示 "5"  
         //右半部分反映了在执行所有代码之后的情况 
      } 
   }

r1,r2则在堆栈中保存了其实例数据的引用地址，实际的数据保存在托管堆中

按值传递不会改变形参的值，而按地址传递会改变形参的值。

嵌套类型

嵌套结构就是在值类型中嵌套定义了引用类型，或者在引用类型变量中嵌套定义了值类型

引用类型嵌套值类型

public class NestedValueinRef 
{ 
//aInt做为引用类型的一部分将分配在托管堆上 
private int aInt; 
public NestedValueinRef 
{ 
//aChar则分配在该段代码的线程栈上 
char achar = 'a'; 
} 
}

值类型嵌套引用类型

引用类型嵌套在值类型时，内存的分配情况为：该引用类型将作为值类型的成员变量，堆栈上将保存该成员的引用，而成员的实际数据还是保存在托管堆中.

public struct NestedRefinValue 
                  { 
                          public MyClass myClass; 
                          public NestedRefinValue 
                      { 
                                myClass.X = 1; 
                                myClass.Y = 2; 
                      } 
                  }

posted on 2016-10-29 15:30 奇鸟阅读(63) 评论(0) 收藏举报

刷新页面返回顶部

数据结构浅析

导航

公告