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C#基础(六)——值类型与引用类型

时间:2014-08-27 18:07:38      阅读:159      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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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。
: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

 

C#基础(六)——值类型与引用类型

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