浅谈C#中的值类型和引用类型

一、基本概念

C#只有两种数据类型：值类型和引用类型

值类型在线程栈分配空间，引用类型在托管堆分配空间

值类型转为引用类型称成为装箱，引用类型转为值类型称为拆箱

以下是值类型和引用类型对照表

从上图可以简单看出：string，Object，数组，class是引用类型，简单类型，枚举，结构是值类型。

二、代码展示

定义一个类和结构调用赋值

内存分配情况如下图：

从这张图可以看出，class实例化出来的对象，指向了内存堆中分配的空间；truct实例化出来的对象，是在内存栈中分配。

修改代码如下：

内存分配情况：

由上图可以知：

代码如下:

object obj=”abc”;
string i=(string)obj;

值类型和引用类型储的位置不一样
如果是引用类型，当两个对象指向同一个地方，修改某一个的时候，其它对象的值会发生改变

using System;

namespace ConsoleApplication2
{
  //引用类型（因为‘class'）
  public class SomeRef
  {
    public int x { get; set; }
  }
  //值类型（因为‘struct'）
  public struct SomeVal
  {
    public int x{ get; set; }
  }

  class Program
  {
    static void Main(string[] args)
    {
      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;    //在栈上修改
      Console.WriteLine(r1.x); //显示5
      Console.WriteLine(v1.x); //显示5

      SomeRef r2 =r1; //只复制引用（指针）
      SomeVal v2 =v1; //在栈上分配并赋值成员
      r1.x = 8;    //r1.x和r2.x都会修改
      v1.x = 8;    //v1.x会更改，v2.x不会

      Console.WriteLine(r1.x); //显示8
      Console.WriteLine(r2.x); //显示8
      Console.WriteLine(v1.x); //显示8
      Console.WriteLine(v2.x); //显示5

      Console.ReadKey();
    }
  }
}

三、值类型装箱、拆箱

1、装箱：就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中（比如将string类型的值abc赋给object对象obj）

代码如下:

String i=”abc”;
object obj=(object)i;

装箱时到底发生的事情：

1）、在托管堆中分配内存。分配的内存量是值类型各字段所需的内存量，还要加上托管堆所有对象都有的两个额外成员（类型对象指针和同步块索引）所需的内存量

2）、值类型的字段复制到新分配的堆内存

3）、返回对象地址，现在该地址是对象引用；值类型成了引用类型

2、拆箱：就是从引用数据中提取值类型（比如将object对象obj的值赋给string类型的变量i）

代码如下:

object obj=”abc”;
string i=(string)obj;

拆箱不是装箱过程倒过来，拆箱的代价爱比装箱低的多，拆箱是获取指针的过程，该指针指向包含在一个对象中的原始值类型。

拆箱后将堆中的字段包含的值复制栈的值类型实例中。

3、值类型变为引用类型不一定要装箱，例如：

代码如下:

string str = "joye.net" + 26; //需要将26装箱为string类型
string str1 = "joye.net" + 26.ToString(); //tostring后不需要装箱

感兴趣的可以用IL看一下。