C#----值类型与引用类型
要了解一门编程语言，首先就要了解它的类型。我们知道，C#一共分为两大类型：值类型和引用类型，但值类型并不单纯是我们java中的基本数据类型那么简单，有关于是否使用值类型还是个值得讨论的问题：因为装箱机制。C#的值类型还能够自定义方法，甚至能够实现引用类型的接口类型！这已经超出了我的想象范围了！
先来点基础的东西:
基本内容.
文档是我们学习的好帮手，在C#的文档中，我们必须注意，凡是引用类型的，名字都是"xx类",凡是值类型的，就叫"xx结构"或"xx枚举"。
很多时候，我们的初始化操作的右值是表达式。如果左值是值类型，那么它的值就是表达式的值，但如果是引用类型，则是一个引用，并不是该引用指向的对象(学过java，所以对这现象非常熟悉)，所以，在C#中，String.Empty的值不是一个空字符串，而是对空字符串的引用。
声明一个变量，除了它的类型信息外，最重要的就是值的存储地点。变量的值一般是在它声明时的位置存储的，而实例变量的值存储在实例本身存储的地方，引用类型和静态变量则存储在堆中。
也许我们会以为，值类型一定在栈(stack,有些地方叫线程栈)上，引用类型一定在堆(heap,有些地方叫托管堆)上，其实这是错误的，值类型也可以在堆上，像是前面讲过的，变量的值存储在它声明的地方，如果我的值类型是在一个引用类型中声明的，那么该值类型就是在堆上。方法参数一定是在栈(方法是用栈帧存储它的信息)上，但局部变量不一定，它也可以是在堆上(让我们想想匿名方法，如果它捕获了一个外部变量，该变量就会作为隐藏委托类型而保存在堆上)。好了，一个潜在的想法出现了：如果一个引用类型保存在值类型中，像是结构中，会怎么样呢？引用类型的数据依然保存在堆中，但它的引用保存在栈上，因为值类型也只拥有它的引用而已。
值类型不能派生出其他类型，因为它是隐式密封(sealed)的，所以它并没有引用类型实例对象开头的额外信息(用于标识对象的实际类型和其他信息)，即类型对象指针和同步块索引。这些额外信息并不能修改，所以我们永远也不能修改对象的类型，但我们可以转换为其他类型。执行强制类型转换时，我们会获取一个引用，该引用会检查它引用的对象本身是否是该目标类型的有效对象，若是，返回该引用并赋给目标类型，否则抛出异常。引用并不清楚它实际引用的对象的类型，所以我们的引用可以指向其他类型。
基础的东西讲完后，就应该讲讲一些不一样的东西(虽然大部分很多人都已经非常熟悉了)。细节不讨论，只是单单从几个话题出发并做一下延伸。
话题1:结构是轻量级的类
结构虽然是值类型，但它可以定义属性和方法，类的行为它都具备，加上它是值类型，比起引用类型来说，对内存更加友好。所以，就有一种说法：结构是轻量级的类。这种说法见仁见智，值类型的确是"轻":不需要垃圾回收(不在堆上分配)，不会因类型标识而产生开销(没有类型对象指针和同步块索引)，而且不需要取值这一步操作(引用类型的字段一般都是私有的，我们只能通过访问器getter取得其值)。但引用类型也有它的好处：在执行传参，赋值，返回值等类似操作时，只需要赋值4或8字节(具体得看CLR)，因为我们传递的只是一个引用(我想说指针，但又觉得不合适，从来就没有任何一种说法认为引用就等同于指针，虽然CLR的引用的确是一个地址，但CLR强调，它们是引用)，而不是复制所有数据。这点在容器那里非常好用，像是List，如果容量很大，那这个传参动作就太可怕了。
值类型也并不总是对内存友好，因为隐式的装箱机制，会使某些情况像是循环等，使用值类型会造成可怕的负担。C#中的值类型使用起来并不像java的基本数据类型那么简单(java并没有隐式的装箱机制，基本数据类型不可能直接转换为类)，除非是以下几种情况，我们才能放心使用值类型：
1.值类型是不可变(immutable)的，即该类型没有提供任何方法来修改它的字段。要做到这点，我们必须将值类型的所有字段都设置为readonly(只读)。这主要针对结构这种封装其他值类型的值类型。
2.类型的实例较小(小于16字节)，因为按值传递需要复制字段，但类型实例较大以致不可能作为实参传递，也不可能作为返回值的话，也可以考虑使用值类型。
就算满足上面的条件，我们也必须考虑到值类型的缺点(装箱机制不在列表中，因为这个话题前面已多次提醒了):
1.值类型继承自System.ValueType，该类除了提供与System.Object一样的方法外，还做了一个动作:覆写了Equals()方法和GetHashCode()方法(值类型的比较需要考虑到它的字段，但默认的比较是引用)，而默认的实现存在性能问题。我们不能苛求设计者能够考虑到所有情况，所以，大部分情况都要我们自己覆写这两个方法(这个问题不知道是不是从java而来，java也存在这样的问题)。
2.值类型可以有自己的方法，但它不能派生也不能继承(虽然能实现接口)，因此它不能含有虚方法，所有方法也是不可覆写的。
3.引用类型的默认值是null，但我们引用一个null的引用类型时会抛出异常:NullReferenceException，但值类型默认值是0，并不会抛出异常。CLR为了弥补这点，提供了可空性(nullability)标识---可空类型(nullable)。
4.值类型之间的相互赋值，会导致字段的复制，但引用类型只是复制引用。
5.值类型并不在堆上分配，所以当它被销毁时，不会通过Finalize方法接到一个通知(这点在有些地方很重要，这时就需要装箱)。
看了以上的讨论，相信对使用值类型是有点怕怕的：自己是否用错了呢？程序员是不需要顾虑那么多的，写代码最主要是能够表达清楚自己的意图，至于性能这方面，是可以在后期进行重构和优化的。
话题2:对象在C#中默认是通过引用传递
引用传递(pass by reference)的定义非常复杂，百度百科的解释是这样的:可以将一个变量通过引用传递给函数，这样该函数就可以修改其参数的值，而引用的解释就是某一变量的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样(很多人都说java是按引用传递，其实这种说法是不严谨的，严格意义上是传递引用对象地址值的按值传递)。如果我们以按引用传递的方式传递变量，那么调用的方法可以通过更改其参数值，来改变调用者的变量值。但C#中引用类型变量的值虽然叫引用，但不是对象本身，它更接近于指针。
就算是传参，有些情况也不能修改它的值：
class Program { public static void Main(String[] args) { String builder = "hello"; Show(builder); Console.WriteLine(builder); } static void Show(String str) { str = "word"; Console.WriteLine(str); } }
在Show()方法里，修改的只是builder的一个副本。当然，String虽然是引用类型，但它是不可变的。我们来传一个真正的引用类型:
class Program { public static void Main(String[] args) { People people = new People(); Show(people); Console.WriteLine(people.name); } static void Show(People people) { people.name = "男人"; } } public class People { public String name = "人"; }
这里我们看到，字段name改变了。
很困惑吧？为什么还说C#是按值传递呢？C#中，引用类型作为方法参数确实是按"值"传递，因为引用类型的值是引用，而该引用是一个地址值，相当于指针(只是相当于，并不等于)。真正的引用传递的就是对象本身，因为引用本身就是对象的别名，但C#是不会传递对象本身的。
这个问题非常让人纠结，尤其是CLR采取了引用这个说法，使得我们更加困扰了。
C#的值类型非常奇怪，我们甚至可以用new来声明：
int number = new int(); number = 5;
这并没有错，但刚从java中跳出来的我非常惊讶!
C#编译器是很聪明的，它知道number是一个值类型，因为它并没有类型对象指针，于是在栈上为它分配内存，然后确保所有字段都初始化为0。这样的动作就算不用new也行：
int number;
但是用new，编译器就认为该实例已经初始化了，而上面的情况如果我们为它赋值就会发生错误。所以，声明一个值类型最好就是为它进行初始化，哪怕只是默认值。
关于这方面的讨论，很多时候我都有心无力，毕竟自己这个初学者要想啃下CLR，难度很大，有什么不对的地方还请见谅。
