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  • 重温C#中的值类型和引用类型

在C#中,数据类型分为值类型引用类型两种。 引用类型变量存储的是数据的引用,数据存储在数据堆中,而值类型变量直接存储数据。对于引用类型,两个变量可以引用同一个对象。因此,对一个变量的操作可能会影响另一个变量引用的对象。对于值类型,每个变量都有自己的数据副本,并且对一个变量的操作不可能影响另一个变量。

值类型(Value Type)

所有的值类型都继承自ValueType类,它通过重载Object的虚方法来更好地适应值类型。

虽然ValueType是值类型的隐式基类,但不能直接创建继承自ValueType的类。 

值类型包含以下两种:

  •  结构类型(Structure Type),用于封装数据和相关的功能,包括自定义结构体和内置结构体(如:整型、浮点类型、布尔型、字符型和值元组)
  •  枚举类型(Enum Type),由一组命名常量定义,表示一个选项或选项组合。

结构类型直接继承自System.ValueType,  而枚举类型则是继承自System.Enum。

值类型是可以为空的,用System.Nullable<T> (或T?)泛型类型来表示,如:int?、bool?。因此,System.Nullable<T>本身也是一种值类型。

public struct Nullable<T> where T : struct

可以使用Struct约束来指定一个类型参数是不可空的值类型(结构类型和枚举类型都满足约束)。

值类型不能被继承,因为所有值类型最终会编译成终结类(sealed),但结构体可以实现接口。

下面是一个自定义的结构体:
复制代码
public struct Location
{
    public double X;
    public double Y;
    public Location(double x, double y) => (X, Y) = (x, y);
}
复制代码

 分别实例化具有相同数据的值对象a和b,进行相等判断,输出结果如下:

var a = new Location(1, 2);
var b = new Location(1, 2);
Console.WriteLine(a.Equals(b)); // true
b.Y = 3;
Console.WriteLine(a.Equals(b)); // false

由此可见:值类型相等比较的是数据本身。

引用类型(Reference Type)

最常见的引用类型就是类(class),  还包括字符串、数组、委托、接口、记录等。所有引用类型都继承自Object。

字符串(string):一种特殊的引用类型,它不能被继承,具有不可变性,但用法上更像是值类型。

string a = "123";
string b = a;
a = "456";
Console.WriteLine(a);  // "456"
Console.WriteLine(b);  // "123"

记录(record): C#9.0中引入,它不是一个新的语法,而是语法糖。用来定义一个引用类型,该类型提供内置封装数据功能。

public record Person(string FirstName, string LastName);
下面是一个自定义的类:
复制代码
public class Location
{
    public double X;
    public double Y;
    public Location(double x, double y) => (X, Y) = (x, y);
}
复制代码

同样分别实例化具有相同数据的引用对象a和b,进行相等判断,输出结果如下:

复制代码
var a = new Location(1,2);
var b = new Location(1,2);
var c = b;
Console.WriteLine(a == b); // false
Console.WriteLine(a.Equals(b)); // false
Console.WriteLine(b == c); // true
复制代码

由此可见:引用类型相等比较的是引用地址,而不是数据本身。

值类型和引用类型比较

1. 值类型在结构中是堆栈分配或内联分配的,引用类型是堆分配的。

2. 值类型变量赋值复制的是对象本身,而引用类型变量赋值复制的是对象的引用。

3. 值类型和引用类型最终都是继承Object。

4. 值类型中的结构体和引用类型都可以实现接口。

5. 值类型不能被继承,因为所有值类型都是sealed,而引用类型可以派生新的类型(string除外)。

6. 值类型在内存管理方面具有更好的效率,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。

出处:https://www.cnblogs.com/fengjq/p/17589245.html


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