c 中的值型別和引用型別

2021-09-10 13:40:56 字數 3541 閱讀 9715

基類在記憶體中的表現

當引數時的行為區別

謹慎返回引用型別

總結首先我們看看這兩種不同的型別有哪些比較典型的代表。

int, long, float, double等原始型別中表示數字的型別都是值型別,表示時間的datatime也是值型別,除此之外我們還可以通過關鍵字struct自定義值型別。

原始型別中,array, list, dictionary, queue, stack和string都是引用型別,除此之外我們通過關鍵字class自定義引用型別。

c#中所有的型別都最終繼承自object,這是沒有疑問的,但是這其中還有些微區別。

對於值型別來說,除了最終繼承自object,還繼承自valuetype,繼承鏈如下

但是請不要誤解,這裡僅僅指的是值型別天然是valuetype,但是不代表值型別能夠這麼宣告

struct struct1 : valuetype

這樣是會引起編譯錯誤的,值型別不能繼承任何其他型別,值型別只能實現介面,不能繼承自其它型別。只有引用型別既可以實現介面也能繼承自其它型別。

對於引用型別就沒有那麼麻煩,引用型別不會繼承自valuetype。引用型別可以繼承其他型別。

我們都知道,c#將記憶體分為了兩部分,乙個是stack,另外乙個是managed heap。一般來說,用於函式呼叫進棧,函式返回出棧,用的是stack,而當創造乙個新的例項時,會根據建立的例項屬於值型別還是引用型別決定使用stack還是managed heap。

當建立乙個值型別物件時,c#會在stack上面建立一塊空間,這塊空間就存放這個值型別物件。

int是乙個典型的值型別,如下語句

int age =

10;

會存在於記憶體中的stack上面。

如果把值型別的例項賦值給另外乙個值型別,那麼效果就是複製乙個新的值型別例項。

與值型別在記憶體中的表現不一樣,建立乙個引用型別的例項,不但會在stack上面新建乙個引用,還會在heap上面劃分出記憶體以容納該引用型別例項。使用者在使用的時候通過stack上面的變數間接引用該例項。

注意看和值型別在記憶體中的區別,引用型別通過stack上的變數訪問位於heap上面的例項。

在賦值的時候,拷貝的僅僅是stack上面的變數,新拷貝出來的物件和舊的物件指向的是同一塊記憶體。

這個時候,author和myauthor指向同一塊記憶體,稱為同一性,通過呼叫

object

.referenceequals

(myauthor, author)

;

可以得到驗證。

但可能有細心的朋友會有疑問了,不是說int是值型別,值型別是存在於stack上面的嗎?為什麼在author類裡面,它會在heap裡面呢?贊乙個細心!值型別一般存在於stack上面,但如果某個值型別包含於引用型別,那麼它也會隨著那個引用型別存放在heap上面。

c#中的引數傳遞預設都是傳值(by value),但是根據所傳遞物件是值型別還是引用型別,它們的行為還是有所區別,現在我們來看看。

值型別當引數的時候,傳遞到函式內部的是乙份值型別的拷貝,所以在函式內部修改這個拷貝不會影響原物件。

如果引數是引用型別,傳遞到函式內部的依然是乙份拷貝,但是這個拷貝是其在stack上面的變數的拷貝,就像上面的賦值那個例子。所以這個時候這份拷貝其實和原物件指向同一塊記憶體(指向同一性),修改這個物件可以反映到原物件上面。

程式設計是一項需要謹慎的工作,有時候我們經常會犯一些錯誤,而這些錯誤又是那麼的不明顯以至於不摔坑幾次,我們根本察覺不了,考慮下面乙個例子。

class

people

public

int age

private

people _father =

null

;public

people father

}public

people

(people father)

public

void

showfather()

}class

program

;people son =

newpeople

(father)

; son.

showfather()

; console.

readline();}}

看起來沒什麼問題,對吧?father沒有提供setter,似乎是安全的。但是我們試試下面的**。

static

void

main

(string

args)

;people son =

newpeople

(father)

;var f = son.father;

f.name=

"changed"

; son.

showfather()

; console.

readline()

;}

看,發現了什麼,外部改變了本來應該被封裝所保護的father屬性,封裝被破壞了!

稍微一想我們應該能明白這個道理,father屬性返回的拷貝的變數和原father變數指向同一塊例項。要想解決這個問題,我們要麼返回乙個值型別,要麼返回乙個全新的物件。修改father屬性如下:

public

people father ;}

}

再次測試,

這次封裝就沒問題了。

我們大概知道了值型別和引用型別的區別,包括它們的行為,在記憶體的居住方式,以及使用引用型別時可能會遇到的暗坑,希望大家通過閱讀這篇文章,能夠加深一些對它們的了解,少走一些彎路。

今天也簡單的提到了比較時的同一性,和預防封裝被破壞所採用的返回乙個新的例項拷貝的策略(這個時候適合使用deepcopy),我們之後會再詳細聊它們。

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