值类型和引用类型
值类型和引用类型
在写这两个变量类型之前,首先要理解另外两个概念:栈和堆
那什么是栈和堆呢?
计算机的内存从概念上分,会有许许多多的独立的块,栈和堆就是其中的两种内存块了。
平时当我们调用一个方法时,假如这方法有参数的话,那么我们就需要为这个方法的参数跟方法所用到的变量分配内存。那么,
参数跟变量的内存就是从栈中获得了,当这个方法结束的时候,这些参数跟变量所占用的内存就会自动释放回栈中。
当我们使用new创建(实例化)一个对象(类)时,这时候就要分配到对象的内存,那么呢,这个对象的内存就是从堆中获得,当这个对象使用完成(异常也算)后,刚好相反,对象的内存是并不会释放回堆中的。怎么处理里?我们都知道.net有个垃圾回收机制的。 当然,我们编码的时候一些相于占资源的对象,一般都有我们自己分配释放。
好了,理解那两个概念之后,再写值类型跟引用类型就容易理解多了
值类型:
值类型的变量本身就是含有赋予给它的数值的,它的变量本身及保存的数据都存储在栈的内存块当中,比如: int、float、bool这些类型,以及用struct定义的类型。
当声明一个值类型时,必须对它初始化(给变量赋值)才能使用。否则,如int型,将边编译都编译不过(后补:字眼上的问题,当然,我的意思不是说这样编译不过一定就是值类型,这里打个比方也许不太恰当,因为大多都编译不过的)
引用类型:
即然值类型是存在栈的内存块当中,那么即然上面先提到堆,引用类型当然是分配到堆上的对象或者数据变量喽,根据官方一点的解释就是引用类型的变量只包括对其所表示的数据引用(如果对这句不太明白的话,看下以下的的例子)。
打个比方,我们从类操作中很容易明白,多个引用类型变量(如:类变量)是可以引用同一个对象(类)的,所以,我们操作一个引用类型(如:类变量)时,有可能会影响到引用同一对象或者数据的其他变量了,就很好理解,引用类型的对象总是在进程堆中分配(动态分配)的。
比如使用了关键字new初始化的数值类型变量的,因为当使用new对其初始化后,这个关键字就在堆为该变量分配了内存块,如下例中,变量_obj就引用了一个Sample类型的对象
在所接触大多数.net(c#)开发人员的理解当中, 常常由于是用struct来定义(值类型)还是用class(引用类型)来定义的。当然,这虽然不是一个科学的办法,但也不失为了一个办法。
C#的值类型包括:结构体(数值类型,bool型,用户定义的结构体),枚举,可空类型。
C#的引用类型包括:数组,用户定义的类、接口、委托,object,字符串。
数组的元素,不管是引用类型还是值类型,都存储在托管堆上。
引用类型在栈中存储一个引用,其实际的存储位置位于托管堆。为了方便,本文简称引用类型部署在托管推上。
值类型总是分配在它声明的地方:作为字段时,跟随其所属的变量(实例)存储;作为局部变量时,存储在栈上。
值类型在内存管理方面具有更好的效率,并且不支持多态,适合用作存储数据的载体;引用类型支持多态,适合用于定义应用程序的行为。
值类型与引用类型区别总结:
1、值类型通常被分配在栈上,它的变量直接包含变量的实例,使用效率比较高。
2、引用类型分配在托管堆上,引用类型的变量通常包含一个指向实例的指针,变量通过该指针来引用实例。
3、值类型继承自ValueType(注意:而System.ValueType又继承自System.Object);而引用类型继承自System.Object。
4、值类型变量包含其实例数据,每个变量保存了其本身的数据拷贝(副本),因此在默认情况下,值类型的参数传递不会影响参数本身;而引用类型变量保存了其数据的引用地址,因此以引用方式进行参数传递时会影响到参数本身,因为两个变量会引用了内存中的同一块地址。
5、值类型有两种表示:装箱与拆箱;引用类型只有装箱一种形式。我会在下节以专门的篇幅来深入讨论这个话题。
6、典型的值类型为:struct,enum以及大量的内置值类型;而能称为类的都可以说是引用类型。
7、值类型的内存不由GC(垃圾回收,Gabage Collection)控制,作用域结束时,值类型会自行释放,减少了托管堆的压力,因此具有性能上的优势。例如,通常struct比class更高效;而引用类型的内存回收,由GC来完成,微软甚至建议用户最好不要自行释放内存。
8、值类型是密封的(sealed),因此值类型不能作为其他任何类型的基类,但是可以单继承或者多继承接口;而引用类型一般都有继承性。
9、值类型不具有多态性;而引用类型有多态性。
10、值类型变量不可为null值,值类型都会自行初始化为0值;而引用类型变量默认情况下,创建为null值,表示没有指向任何托管堆的引用地址。对值为null的引用类型的任何操作,都会抛出NullReferenceException异常。
11、值类型有两种状态:装箱和未装箱,运行库提供了所有值类型的已装箱形式;而引用类型通常只有一种形式:装箱。