c語言引用類型與值類型的區(qū)別詳解

　　再編程之中，如何選擇類型、什么時(shí)候該用值類型、什么時(shí)候該用引用類型等內(nèi)容,兩者有什么區(qū)別呢?來看看小編的分享吧!

　　解析：CLR支持兩種類型：值類型和引用類型。用Jeffrey Richter(《CLR via C#》作者)的話來說，“不理解引用類型和值類型區(qū)別的程序員將會(huì)把代碼引入詭異的陷阱和諸多性能問題”。這就要求我們正確理解和使用值類型和引用類型。

　　值類型包括C#的基本類型(用關(guān)鍵字int、char、float等來聲明)，結(jié)構(gòu)(用struct關(guān)鍵字聲明的類型)，枚舉(用enum關(guān)鍵字聲明的類型);而引用類型包括類(用class關(guān)鍵字聲明的類型)和委托(用delegate關(guān)鍵字聲明的特殊類)。

　　C#中的每一種類型要么是值類型，要么是引用類型。所以每個(gè)對(duì)象要么是值類型的實(shí)例，要么是引用類型的實(shí)例。值類型的實(shí)例通常是在線程棧上分配的(靜態(tài)分配)，但是在某些情形下可以存儲(chǔ)在堆中。引用類型的對(duì)象總是在進(jìn)程堆中分配(動(dòng)態(tài)分配)。

　　(1)在C#中，變量是值還是引用僅取決于其基本數(shù)據(jù)類型。

　　C#的基本數(shù)據(jù)類型都與平臺(tái)無關(guān)。C#的預(yù)定義類型并沒有內(nèi)置于語言中，而是內(nèi)置于.NET Framework中。.NET使用通用類型系統(tǒng)(CTS)定義可以在中間語言(IL)中使用的預(yù)定義數(shù)據(jù)類型。C#中所有的數(shù)據(jù)類型都是對(duì)象。它們可以有方法、屬性等。例如，在C#中聲明一個(gè)int變量時(shí)，聲明實(shí)際上是CTS(通用類型系統(tǒng))中System.Int32的一個(gè)實(shí)例：

　　復(fù)制代碼 代碼如下:

　　int i;

　　i = 1;

　　string s;

　　s = i.ToString();

　　(2)System.Object和System.ValueType。

　　引用類型和值類型都繼承自System.Object類。不同的是，幾乎所有的引用類型都直接從System.Object繼承，而值類型則繼承其子類，即直接繼承System.ValueType。作為所有類型的基類，System.Object提供了一組方法，這些方法在所有類型中都能找到。其中包含toString方法及clone等方法。System.ValueType繼承System.Object。它沒有添加任何成員，但覆蓋了所繼承的一些方法，使其更適合于值類型。

　　(3)值類型。

　　C#的所有值類型均隱式派生自System.ValueType：

　　結(jié)構(gòu)體：struct(直接派生于System.ValueType)。

　　數(shù)值類型：整型，sbyte(System.SByte的別名)，short(System.Int16)，int(System.Int32)，long(System.Int64)，byte(System.Byte)，ushort(System.UInt16)，uint(System.UInt32)，ulong(System.UInt64)，System.Char)。

　　浮點(diǎn)型：float(System.Single)，double(System.Double)。

　　用于財(cái)務(wù)計(jì)算的高精度decimal型：decimal(System.Decimal)。

　　bool型：bool(System.Boolean的別名)。

　　用戶定義的結(jié)構(gòu)體(派生于System.ValueType)。

　　枚舉：enum(派生于System.Enum)。

　　可空類型。

　　每種值類型均有一個(gè)隱式的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)來初始化該類型的默認(rèn)值。例如：

　　復(fù)制代碼 代碼如下:

　　int i = 0;

　　等價(jià)于：

　　int i = new int();

　　使用new運(yùn)算符時(shí)，將調(diào)用特定類型的默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)并對(duì)變量賦予默認(rèn)值。在上例中，默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)將值0賦給了i。

　　所有的值類型都是密封(seal)的，所以無法派生出新的值類型。

　　值得注意的是，System.ValueType直接派生于System.Object。即System.ValueType本身是一個(gè)類類型，而不是值類型。其關(guān)鍵在于ValueType重寫了Equals()方法，從而對(duì)值類型按照實(shí)例的值來比較，而不是引用地址來比較。可以用Type.IsValueType屬性來判斷一個(gè)類型是否為值類型：

　　復(fù)制代碼 代碼如下:

　　TestType testType = new TestType ();

　　if (testTypetype.GetType().IsValueType)

　　{

　　Console.WriteLine("{0} is value type.", testType.ToString());

　　}

　　(4)引用類型

　　C#有以下一些引用類型：

　　數(shù)組(派生于System.Array)

　　用戶需定義以下類型。

　　類：class(派生于System.Object);

　　接口：interface(接口不是一個(gè)“東西”，所以不存在派生于何處的問題。接口只是表示一種contract約定[contract])。

　　委托：delegate(派生于System.Delegate)。

　　object(System.Object的別名);

　　字符串：string(System.String的別名)。

　　可以看出：

　　引用類型與值類型相同的是，結(jié)構(gòu)體也可以實(shí)現(xiàn)接口;引用類型可以派生出新的類型，而值類型不能;引用類型可以包含null值，值類型不能;引用類型變量的賦值只復(fù)制對(duì)象的引用，而不復(fù)制對(duì)象本身。而將一個(gè)值類型變量賦給另一個(gè)值類型變量時(shí)，將復(fù)制包含的值。

　　(5)內(nèi)存分配。

　　值類型的實(shí)例經(jīng)常會(huì)存儲(chǔ)在棧上的。但是也有特殊情況。如果某個(gè)類的實(shí)例有個(gè)值類型的字段，那么實(shí)際上該字段會(huì)和類實(shí)例保存在同一個(gè)地方，即堆中。不過引用類型的對(duì)象總是存儲(chǔ)在堆中。如果一個(gè)結(jié)構(gòu)的字段是引用類型，那么只有引用本身是和結(jié)構(gòu)實(shí)例存儲(chǔ)在一起的(在�；蚨焉�，視情況而定)。如下例所示：

　　復(fù)制代碼 代碼如下:

　　public struct ValueTypeStruct

　　{

　　private object referenceTypeObject;

　　public void Method()

　　{

　　referenceTypeObject = new object();

　　object referenceTypeLocalVariable = new object();

　　}

　　}

　　ValueTypeStruct valueTypeStructInstance = new ValueTypeStruct();

　　valueTypeStructInstance.Method();

　　//referenceTypeObject 和 referenceTypeLocalVariable 都在哪存放?

　　單看valueTypeStructInstance，這是一個(gè)結(jié)構(gòu)體實(shí)例，感覺似乎是整塊都在棧上。但是字段referenceTypeObject是引用類型，局部變量referenceTypeLocalVarible也是引用類型。

　　public class ReferenceTypeClass

　　{

　　private int _valueTypeField;

　　public ReferenceTypeClass()

　　{

　　_valueTypeField = 0;

　　}

　　public void Method()

　　{

　　int valueTypeLocalVariable = 0;

　　}

　　}

　　ReferenceTypeClass referenceTypeClassInstance = new ReferenceTypeClass();

　　// _valueTypeField在哪存放?

　　referenceTypeClassInstance.Method();

　　// valueTypeLocalVariable在哪存放?

　　referenceTypeClassInstance也有同樣的問題，referenceTypeClassInstance本身是引用類型，似乎應(yīng)該整塊部署在托管堆上。但字段_valueTypeField是值類型，局部變量valueTypeLocalVariable也是值類型，它們究竟是在棧上還是在托管堆上?

　　對(duì)上面的情況正確的分析是：引用類型在棧中存儲(chǔ)一個(gè)引用，其實(shí)際的存儲(chǔ)位置位于托管堆。為了方便，簡(jiǎn)稱引用類型部署在托管堆上。值類型總是分配在它聲明的地方，作為字段時(shí)，跟隨其所屬的變量(實(shí)例)存儲(chǔ);作為局部變量時(shí)，存儲(chǔ)在棧上。

　　(6)辨明值類型和引用類型的使用場(chǎng)合。

　　在C#中，我們用struct/class來聲明一個(gè)類型為值類型/引用類型�？紤]下面的例子：

　　SomeType[] oneTypes = new SomeType[100];

　　如果SomeType是值類型，則只需要一次分配，大小為SomeType的100倍。而如果SomeType是引用類型，剛開始需要100次分配，分配后數(shù)組的各元素值為null，然后再初始化100個(gè)元素，結(jié)果總共需要進(jìn)行101次分配。這將消耗更多的時(shí)間，造成更多的內(nèi)存碎片。所以，如果類型的職責(zé)主要是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，值類型比較合適。

　　一般來說，值類型(不支持多態(tài))適合存儲(chǔ)供 C#應(yīng)用程序操作的數(shù)據(jù)，而引用類型(支持多態(tài))應(yīng)該用于定義應(yīng)用程序的行為。通常我們創(chuàng)建的引用類型總是多于值類型。如果滿足下面情況，那么我們就應(yīng)該創(chuàng)建為值類型：

　　該類型的主要職責(zé)用于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

　　該類型的共有接口完全由一些數(shù)據(jù)成員存取屬性定義。

　　該類型永遠(yuǎn)不可能有子類。

　　該類型不具有多態(tài)行為。

　　答案：在C#中，變量是值還是引用僅取決于其數(shù)據(jù)類型。

　　C#的值類型包括：結(jié)構(gòu)體(數(shù)值類型、bool型、用戶定義的結(jié)構(gòu)體)，枚舉，可空類型。

　　C#的引用類型包括：數(shù)組，用戶定義的類、接口、委托，object，字符串。數(shù)組的元素，不管是引用類型還是值類型，都存儲(chǔ)在托管堆上。

　　引用類型在棧中存儲(chǔ)一個(gè)引用，其實(shí)際的存儲(chǔ)位置位于托管堆。簡(jiǎn)稱引用類型部署在托管推上。值類型總是分配在它聲明的地方：作為字段時(shí)，跟隨其所屬的變量(實(shí)例)存儲(chǔ);作為局部變量時(shí)，存儲(chǔ)在棧上。值類型在內(nèi)存管理方面具有更好的效率，并且不支持多態(tài)，適合用做存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的載體;引用類型支持多態(tài)，適合用于定義應(yīng)用程序的行為。

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