c# 值类型和引用类型

一、值类型和引用类型的基础知识

值类型和引用类型的区别在于变量的值在它声明时的存储位置。局部变量的值总是存储在栈（stack）中，实例变量的值总是存储在实例本身存储的地方。引用类型实例（对象）总是存储在堆（heap）中，静态变量也是在堆中。
两种类型的另一个差异在于，值类型不可以派生出其他类型。这将导致的一个结果就是，值不需要额外的信息来描述值实际是什么类型。把它同引用类型比较，对于引用类型来说，每个对象的开头都包含一个数据块，它标识了对象的实际数据，同时还提供了其他一些信息。
引用本身并不知道对象的类型-所以同一个引用“值”可用于（引用）不同类型的多个变量。如下：

Stream stream = new MemoryStream();
MemoryStream memoryStream = (MemoryStream) stream;

第1行创建的一个新的MemoryStream对象，将stream变量的值设为对那个新对象的引用。
第2行检查stream的值引用的是不是一个MemoryStream（或派生类型）对象，并将MemoryStream的值设为相同的值。

二、值类型和引用类型的误区

误区1. “结构是轻量级的类”

有人认为值类型不能或不应有方法或其他有意义的行为 - 他们应作为简单的数据转移类型来使用，只应该有public字段或简单的属性。
对于这个说法，一个非常典型的反例就是DateTime类型：它作为值类型来提供是很有道理的，因为它非常适合作为和数字或字符相似的一个基本单位来使用。另外，它也理应被赋予对它的值执行计算的能力。

误区2. “引用类型保存在堆上，值类型保存在栈上”

第一部分是正确的--引用类型的实例总是在堆上创建的。但第二部分就有问题了。变量的值是在它声明的位置存储的。所以，假定一个类中有一个int类型的实例变量，那么在这个类的任何对象中，该变量的值总是和对象中的其他数据在一起，也就是在堆上。只有局部变量（方法内部声明的变量）和方法参数在栈上。对于c#2及以上版本，很多局部变量并不完全存放在栈上。

误区3. “对象在C#中默认是通过引用传递的”

无论是引用传递还是值传递，永远不会传递对象本身。涉及一个引用类型时，要么以“引用传递”的方式传递变量，要么以“传值”的方式传递参数值（引用）。

三、装箱和拆箱

int i = 5;
object 0 = i;
int j = (int) o;

i是值类型变量，0是引用类型变量。o的值是一个引用，而i不是引用，它是一个整数值。实际发生的事情就是装箱：运行时将在堆上创建一个包含值（5）的对象（它是一个普通对象）。o的值是对该对象的一个引用。该对象的值是原始值的一个副本，改变i的值不会改变箱内的值。同样拆箱也会复制箱内的值，在赋值之后，j和对象之间不再有任何关系。
之所以要留意装箱和拆箱，是由于他们可能会降低性能。多次装箱拆箱会创建众多对象，而这些对象会加重垃圾回收期的负担。

摘选自《深入理解C# （第3版）》第2章

本文作者：wwmin
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