值类型和引用类型简介
C#中存在两种数据类型，分别是值类型与引用类型，下面我们来看看这两种类型的区别。
值类型主要包括：
- 简单类型（如int、float、char等，注意string不是值类型）；
- 枚举类型（enum）；
- 结构体类型（struct）；
引用类型主要包括：
- 类类型（如string）；
- 数组类型（一维或多维数组）；
- 接口类型（interface）；
- 委托类型（delegate）；
内存分布
值类型的实例大部分情况下会被存放在线程的堆栈上，由操作系统管理其在内存上的分配和释放。
引用类型的实例都会被存放在托管堆上，由垃圾回收器（GC）管理其在内存上的分配和释放。
namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int valueType = ;
string refType = "abc";
}
}
}
上面的示例中：
valueType是值类型，其变量名和值都会被存储到堆栈中。
refType是引用类型，其变量名任然存储在堆栈中，但是其值"abc"是存储在托管堆中的。
引用类型中嵌套定义值类型的情况
namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Test test = new Test();
}
} public class Test
{
private int valueType = ;
}
}
上例中的Test作为引用类型被分配到托管堆中，其属性valueType虽然是值类型，但是仍然也会被分配到托管堆中。
总结
- 值类型继承自ValueType，ValueType继承自Object；引用类型继承自Object；
- 值类型不由GC控制释放，其作用域结束时会被操作系统自动回收；引用类型需要由GC控制其内存释放；
- 值类型不能被设置为null；
装箱和拆箱
装箱是指值类型转换为引用类型的过程，拆箱表示将引用类型转换为值类型的过程。
装箱和拆箱堆性能有一定影响，所以我们需要需要尽量避免。
参数传递
形参值方法中定义的参数，实参指实际传递给方法的参数。
值类型参数按值传递
形参作为从实参拷贝的一个副本，对形参的修改不会影响到实参。
using System; namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int num = ;
Func(num); Console.WriteLine("num: " + num); Console.Read();
} private static void Func(int i)
{
i++; Console.WriteLine("i: " + i);
}
}
}
结果如下：
i:
num:
引用类型参数按值传递
形参作为从实参拷贝的一个副本，但是由于是引用类型记录的是内存地址，所以两个参数实际都指向托管堆中的同一个对象，故对形参的修改会影响到实参。
using System; namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Test t = new Test();
t.num = ;
Func(t); Console.WriteLine("Main: " + t.num); Console.Read();
} private static void Func(Test test)
{
test.num = ; Console.WriteLine("Func: " + test.num);
}
} public class Test
{
public int num = ;
}
}
结果如下：
Func:
Main:
string引用类型按值传递的特殊情况
string对象虽然是引用类型，但是由于string类型具备的不变性，在传递参数后实际上在内存中重新拷贝了一份数据。
using System; namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string str = "old string";
Func(str); Console.WriteLine("Main: " + str); Console.Read();
} private static void Func(string s)
{
s += ", new string"; Console.WriteLine("Func: " + s);
}
}
}
结果如下：
Func: old string, new string
Main: old string
值类型和引用类型参数按引用传递
当需要直接传递参数的引用到函数内部时，通过引用传递参数允许函数成员更改参数的值，并保持该更改，需要使用ref和out关键字来实现：
- 使用ref型参数时，传入的参数必须先被初始化。对out而言，必须在方法中对其完成初始化；
- 使用ref和out时，在方法的参数和执行方法时，都要加ref或out关键字。以满足匹配；
- out适合用在需要retrun多个返回值的地方，而ref则用在需要被调用的方法修改调用者的引用的时候；
下面我们看一个例子：
using System; namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int num = ;
FuncInt(ref num);
Console.WriteLine("MainInt: " + num); string str = "old string";
FuncStr(ref str);
Console.WriteLine("MainStr: " + str); Console.Read();
} private static void FuncInt(ref int i)
{
i += ; Console.WriteLine("FuncInt: " + i);
} private static void FuncStr(ref string s)
{
s += ", new string"; Console.WriteLine("FuncStr: " + s);
}
}
}
结果如下：
FuncInt:
MainInt:
FuncStr: old string, new string
MainStr: old string, new string
如果是out关键字则不能初始化实参，如下：
using System; namespace Study
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int num;
FuncInt(out num);
Console.WriteLine("MainInt: " + num); string str;
FuncStr(out str);
Console.WriteLine("MainStr: " + str); Console.Read();
} private static void FuncInt(out int i)
{
i = ; Console.WriteLine("FuncInt: " + i);
} private static void FuncStr(out string s)
{
s = ", new string"; Console.WriteLine("FuncStr: " + s);
}
}
}
结果如下：
FuncInt:
MainInt:
FuncStr: , new string
MainStr: , new string