第2篇 C#数据类型-值类型与引用类型

一 C#内存分配

       在应用程序与操作系统之间有一个”中间人”——公共语言运行时（Common Language Runtime,CLR）。它为应用程序提供内`存管理，线程管理和远程处理等核心服务。CLR是应用程序的托管环境。

       CLR在运行时管理着一段内存地址空间（虚拟地址空间，在运行中会映射到物理内存地址中）,CLR将内存划分为线程堆栈，GC堆，大对象堆三个区域。

       线程堆栈（栈）用于分配值类型实例。栈由操作系统进行管理，不受GC管理，当值类型不在其作用域（主要是指其所在函数内）时，其所占栈空间自动释放。栈的执行效率是非常高。GC堆（堆）用于分配小对象实例。所谓小对象就是大小小于85000字节的实例对象。GC堆分三代垃圾进行管理，当进行GC操作（垃圾回收）时，垃圾收集器会对GC堆进行压缩回收。大对象堆（LOH）用于分配大对象实例。大对象就是大小小于85000字节的实例对象。大对象分配在LOH上，不受GC控制，不会被压缩，只有在完全GC回收时才会被回收。

二 C#数据类型

      C#是强类型语言，在C#程序中每个变量和对象都要声明类型。C#的数据类型可以分为值类型和引用类型。

      C#中值类型包括三种：简单类型，枚举类型和结构类型。

值类型分类	类型		长度（位）
简单类型	整型	sbyte （有符号字节型）	8
		byte （无符号字节型）	8
		char  （字符型）	16
		short  （短整型）	16
		ushort （无符号短整型）	16
		int （整型）	32
		uint （无符号整型）	32
		long （长整型）	64
		ulong （无符号长整型）	64
	浮点型	float（单精度）	精度为7位
		double（双精度）	精度为15~16位
	小数型	decimal	精度为28~29位
	布尔型	bool	逻辑真或逻辑假
枚举型	枚举型	enum
结构型	结构型	struct

 

       数据存储：C#中值类型用于存储数据的值，而引用类型用于存储对实际数据的引用，即数据在堆内存中的存储位置编号（存储单元地址）。       C#中引用类型包括类、接口、委托、数组、字符串等。

类实例化对象时，CLR会根据其结构在堆内存中分配一片空间，对象的成员变量也存储在其中，基本类型和引用类型的成员变量都在这个对象的空间中，作为一个整体存储在堆。所有的对象都存储自己的非静态变量数据。而类的方法被所有的对象共享，方法不占据内存，只有在被调用时候才进栈。

 

       三 代码运行过程内存分析

class People

    {

        private string name;

        private int age;

        public People(string name, int age)

        {

            this.name = name;

            this.age = age;

        }

        public void print()

        {

            Console.WriteLine("name:"+this.name+"age:"+this.age);

        }

    }

    class Program

    {

        public static void Main(string[] args)

        {

            People p = new People("小明", 5);

            p.print();

        }

    }

执行程序，加载程序进内存代码运行过程：

1. 主函数Main方法进栈
2. 构造函数People("小明", 5)进栈，执行构造函数，在堆内存中分配一片区域（假设区域内存存储单元地址为0Xf001）用于存储对象值,对象成员变量初始时候name指向null引用指针,age=0.赋值后，name=”小明”，age=5.
3. 构造函数出栈，继续执行Main方法
4. 声明引用类型数据People p,将内存存储单元地址0Xf001赋值给p.
5. p指向的对象的print()方法进栈，执行print()方法，print()出栈。
6. 主函数出栈，程序结束。

 

 

备注：关于值类型与引用类型的数据内存回收请查看“第3篇 构造函数与析构函数”中相关内容。