值类型与引用类型

  深入解析数据类型

      天下程序万变不离其宗，都是由数据结构与算法组成。所谓数据结构，主要讨论的数据本身以及数据之间的关系；而算法，主要围绕着程序的逻辑结构以及各种设计模式、框架等。本次，我大致说一说数据结构中最基本的数据类型。     

      C#的语法中，数据类型大致分为两种，值类型与引用类型。值类型，包括了简单类型、枚举类型以及结构体类型；引用类型，包括了类类型、接口类型、委托类型、字符串类型以及数组类型，以上总有8种数据类型。

      千万不要小看了这几种数据类型，在这8种数据类型中，有着其深刻的内在逻辑关系。

      简单类型包括了数值类型、布尔类型以及字节型，工程上也称为模拟量与开关量 。按照数据类型使用范围不同可分三大类，数值类型与布尔类型主要在算术运算与逻辑运算中使用；字节型主要在通信缓存区中使用；而引用类型中的字符串类型主要在显示文本以及存储、读取中使用。三者各司其职，用于不同的地方。

      按照数据类型的使用的层次不同可分两大类，枚举类型、结构体类型、类类型以及接口类型属于上层类型；简单类型、委托类型、字符串类型以及数组类型是在上层类型中才使用的下层类型。其中，上层类型使用频率最高的，便是类类型。类类型中，通常包括4个成分，分别是字段、属性、方法以及事件。字段、属性以及方法的参数和返回值，都是简单类型、字符串类型以及数组类型；而事件，则是一种特殊的委托类型。

1.值类型与引用类型的区别

     对于数据类型有了更深入的了解之后，我相信你对值类型和引用类型的兴趣也更加浓厚了。

     简而言之，值类型与引用类型，在其类型特征上只有两点。其一，数据存储的位置空间（托管堆、线程栈、局部变量栈）不同，值类型存储在线程栈中，而引用类型存储在托管堆中；其二，变量存储的数据内容不同，值类型存储的是数据本身，而引用类型存储的是数据存储的地址。换句话说，也就是值类型与引用类型主要的不同在于，他们的数据内容以及数据存储位置不同。值类型的管理由操作系统负责，而引用类型的管理则由GC（Garbage Collection）负责。

    在这里，太过于深入地讨论值类型与引用类型的区别，实质上并没有太大的意义。个人觉得只需要明白值类型与引用类型的以上两大区别即可。

2.参数传递问题剖析

     在默认情况下，C#的方法中参数传递都是按值传递进行的。但实际上，参数传递的方式分为4种不同情况：1.值类型参数按值传递；2.引用类型参数按值传递；3.值类型参数按引用传递；4.引用类型参数按引用传递。

    参数分为实参和形参两种。值类型参数按值传递，对于值类型按值传递，实质上传递的形参是该实参的一个副本。因此，在方法中，对于形参的改变并不会影响到实参的值。简而言之，在值类型参数按值传递时，实参与形参是两者独立的，互不影响。引用类型按值传递，对于引用类型按值传递，形参也是实参的一个副本，但实参本身存储的是数据存储的地址，即形参与实参均指向数据存储的地址。此时，形参中的值发生了改变，必定会引起实参中的值发生改变，两者犹如指针，共同指向一片地址区。值类型参数按引用传递与引用类型按引用类型传递，方法的定义和调用必须显示地使用ref和out关键字，不可省略。按引用类型传递后，值类型参数传递的形参，实质上是指向实参（存储在线程栈）地址的指针，存储在线程栈上；引用类型参数传递的形参，实质上是指向实参地址（存储在管托堆）的指针，存储在线程栈上。此时，当形参发生改变时，实参中的值也会发生改变。

    其实，有过C语言基础的，一看便知C#中引入引用类型的概念实质上就是C语言中的指针类型。在参数的传递和操作中，无非是使用了参数的副本还是参数的地址，一个是假的参数，一个是实质的参数罢了。其中，我想要特殊说明的是，在引用类型按值传递中，有一个特殊情况，就是string类型按值传递的过程中，string类型具有不变性。即一旦一个string类型被赋值，则它就是不可改变的，也就是不能通过代码去修改它的值。此时，想要去修改string类型参数就必须通过引用传递的方式了。