c語(yǔ)言引用類(lèi)型與值類(lèi)型的區別詳解

　　再編程之中，如何選擇類(lèi)型、什么時(shí)候該用值類(lèi)型、什么時(shí)候該用引用類(lèi)型等內容,兩者有什么區別呢?來(lái)看看小編的分享吧!

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

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

　　C#中的每一種類(lèi)型要么是值類(lèi)型，要么是引用類(lèi)型。所以每個(gè)對象要么是值類(lèi)型的實(shí)例，要么是引用類(lèi)型的實(shí)例。值類(lèi)型的實(shí)例通常是在線(xiàn)程棧上分配的(靜態(tài)分配)，但是在某些情形下可以存儲在堆中。引用類(lèi)型的對象總是在進(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據類(lèi)型。

　　C#的基本數據類(lèi)型都與平臺無(wú)關(guān)。C#的預定義類(lèi)型并沒(méi)有內置于語(yǔ)言中，而是內置于.NET Framework中。.NET使用通用類(lèi)型系統(CTS)定義可以在中間語(yǔ)言(IL)中使用的預定義數據類(lèi)型。C#中所有的數據類(lèi)型都是對象。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(lèi)型系統)中System.Int32的一個(gè)實(shí)例：

　　復制代碼 代碼如下:

　　int i;

　　i = 1;

　　string s;

　　s = i.ToString();

　　(2)System.Object和System.ValueType。

　　引用類(lèi)型和值類(lèi)型都繼承自System.Object類(lèi)。不同的是，幾乎所有的引用類(lèi)型都直接從System.Object繼承，而值類(lèi)型則繼承其子類(lèi)，即直接繼承System.ValueType。作為所有類(lèi)型的基類(lèi)，System.Object提供了一組方法，這些方法在所有類(lèi)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(méi)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(lèi)型。

　　(3)值類(lèi)型。

　　C#的所有值類(lèi)型均隱式派生自System.ValueType：

　　結構體：struct(直接派生于System.ValueType)。

　　數值類(lèi)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)。

　　用于財務(wù)計算的高精度decimal型：decimal(System.Decimal)。

　　bool型：bool(System.Boolean的別名)。

　　用戶(hù)定義的結構體(派生于System.ValueType)。

　　枚舉：enum(派生于System.Enum)。

　　可空類(lèi)型。

　　每種值類(lèi)型均有一個(gè)隱式的默認構造函數來(lái)初始化該類(lèi)型的默認值。例如：

　　復制代碼 代碼如下:

　　int i = 0;

　　等價(jià)于：

　　int i = new int();

　　使用new運算符時(shí)，將調用特定類(lèi)型的默認構造函數并對變量賦予默認值。在上例中，默認構造函數將值0賦給了i。

　　所有的值類(lèi)型都是密封(seal)的，所以無(wú)法派生出新的值類(lèi)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(lèi)類(lèi)型，而不是值類(lèi)型。其關(guān)鍵在于ValueType重寫(xiě)了Equals()方法，從而對值類(lèi)型按照實(shí)例的值來(lái)比較，而不是引用地址來(lái)比較�？梢杂肨ype.IsValueType屬性來(lái)判斷一個(gè)類(lèi)型是否為值類(lèi)型：

　　復制代碼 代碼如下:

　　TestType testType = new TestType ();

　　if (testTypetype.GetType().IsValueType)

　　{

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

　　}

　　(4)引用類(lèi)型

　　C#有以下一些引用類(lèi)型：

　　數組(派生于System.Array)

　　用戶(hù)需定義以下類(lèi)型。

　　類(lèi)：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(wèn)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(lèi)型與值類(lèi)型相同的是，結構體也可以實(shí)現接口;引用類(lèi)型可以派生出新的類(lèi)型，而值類(lèi)型不能;引用類(lèi)型可以包含null值，值類(lèi)型不能;引用類(lèi)型變量的賦值只復制對象的引用，而不復制對象本身。而將一個(gè)值類(lèi)型變量賦給另一個(gè)值類(lèi)型變量時(shí)，將復制包含的值。

　　(5)內存分配。

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

　　復制代碼 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)結構體實(shí)例，感覺(jué)似乎是整塊都在棧上。但是字段referenceTypeObject是引用類(lèi)型，局部變量referenceTypeLocalVarible也是引用類(lèi)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(wèn)題，referenceTypeClassInstance本身是引用類(lèi)型，似乎應該整塊部署在托管堆上。但字段_valueTypeField是值類(lèi)型，局部變量valueTypeLocalVariable也是值類(lèi)型，它們究竟是在棧上還是在托管堆上?

　　對上面的情況正確的分析是：引用類(lèi)型在棧中存儲一個(gè)引用，其實(shí)際的存儲位置位于托管堆。為了方便，簡(jiǎn)稱(chēng)引用類(lèi)型部署在托管堆上。值類(lèi)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;作為局部變量時(shí)，存儲在棧上。

　　(6)辨明值類(lèi)型和引用類(lèi)型的使用場(chǎng)合。

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

　　SomeType[] oneTypes = new SomeType[100];

　　如果SomeType是值類(lèi)型，則只需要一次分配，大小為SomeType的100倍。而如果SomeType是引用類(lèi)型，剛開(kāi)始需要100次分配，分配后數組的各元素值為null，然后再初始化100個(gè)元素，結果總共需要進(jìn)行101次分配。這將消耗更多的時(shí)間，造成更多的內存碎片。所以，如果類(lèi)型的職責主要是存儲數據，值類(lèi)型比較合適。

　　一般來(lái)說(shuō)，值類(lèi)型(不支持多態(tài))適合存儲供 C#應用程序操作的數據，而引用類(lèi)型(支持多態(tài))應該用于定義應用程序的行為。通常我們創(chuàng )建的引用類(lèi)型總是多于值類(lèi)型。如果滿(mǎn)足下面情況，那么我們就應該創(chuàng )建為值類(lèi)型：

　　該類(lèi)型的主要職責用于數據存儲。

　　該類(lèi)型的共有接口完全由一些數據成員存取屬性定義。

　　該類(lèi)型永遠不可能有子類(lèi)。

　　該類(lèi)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據類(lèi)型。

　　C#的值類(lèi)型包括：結構體(數值類(lèi)型、bool型、用戶(hù)定義的結構體)，枚舉，可空類(lèi)型。

　　C#的引用類(lèi)型包括：數組，用戶(hù)定義的類(lèi)、接口、委托，object，字符串。數組的元素，不管是引用類(lèi)型還是值類(lèi)型，都存儲在托管堆上。

　　引用類(lèi)型在棧中存儲一個(gè)引用，其實(shí)際的存儲位置位于托管堆。簡(jiǎn)稱(chēng)引用類(lèi)型部署在托管推上。值類(lèi)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;作為局部變量時(shí)，存儲在棧上。值類(lèi)型在內存管理方面具有更好的效率，并且不支持多態(tài)，適合用做存儲數據的載體;引用類(lèi)型支持多態(tài)，適合用于定義應用程序的行為。

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