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重温C#中的值类型和引用类型

转载 作者:我是一只小鸟 更新时间:2023-07-30 14:31:29 26 4
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在C#中,数据类型分为 值类型 和 引用类型 两种。 引用类型变量存储的是数据的引用,数据存储在数据堆中,而值类型变量直接存储数据。对于引用类型,两个变量可以引用同一个对象。因此,对一个变量的操作可能会影响另一个变量引用的对象。对于值类型,每个变量都有自己的数据副本,并且对一个变量的操作不可能影响另一个变量.

值类型(Value Type)

所有的值类型都继承自ValueType类,它通过重载Object的虚方法来更好地适应值类型.

虽然ValueType是值类型的隐式基类,但不能直接创建继承自ValueType的类。  。

值类型包含以下两种:

  •   结构类型(Structure Type) ,用于封装数据和相关的功能,包括自定义结构体和内置结构体(如:整型、浮点类型、布尔型、字符型和值元组)
  •   枚举类型(Enum Type) ,由一组命名常量定义,表示一个选项或选项组合。

结构类型直接继承自 System.ValueType,   而枚举类型则是继承自 System.Enum.

值类型是可以为空的,用 System.Nullable<T> (或 T? )泛型类型来表示,如:int?、bool?。因此,System.Nullable<T>本身也是一种值类型.

                          
                            public
                          
                          
                            struct
                          
                           Nullable<T> 
                          
                            where
                          
                           T : 
                          
                            struct
                          
                        

可以使用 Struct 约束来指定一个类型参数是不可空的值类型(结构类型和枚举类型都满足约束).

值类型不能被继承,因为所有值类型最终会编译成终结类(sealed),但结构体可以实现接口.

下面是一个自定义的结构体:
                            
                              public
                            
                            
                              struct
                            
                            
                               Location
{
    
                            
                            
                              public
                            
                            
                              double
                            
                            
                               X;
    
                            
                            
                              public
                            
                            
                              double
                            
                            
                               Y;
    
                            
                            
                              public
                            
                             Location(
                            
                              double
                            
                             x, 
                            
                              double
                            
                             y) => (X, Y) =
                            
                               (x, y);
}
                            
                          

 分别实例化具有相同数据的值对象a和b,进行相等判断,输出结果如下:

                            
                              var
                            
                             a = 
                            
                              new
                            
                             Location(
                            
                              1
                            
                            , 
                            
                              2
                            
                            
                              );

                            
                            
                              var
                            
                             b = 
                            
                              new
                            
                             Location(
                            
                              1
                            
                            , 
                            
                              2
                            
                            
                              );
Console.WriteLine(a.Equals(b)); 
                            
                            
                              //
                            
                            
                               true
                            
                            
b.Y = 
                            
                              3
                            
                            
                              ;
Console.WriteLine(a.Equals(b)); 
                            
                            
                              //
                            
                            
                               false
                            
                          

由此可见:值类型相等比较的是数据本身.

引用类型(Reference Type)

最常见的引用类型就是 类(class),   还包括字符串、数组、委托、接口、记录等。所有引用类型都继承自Object.

字符串(string) :一种特殊的引用类型,它不能被继承,具有不可变性,但用法上更像是值类型.

                          
                            string
                          
                           a = 
                          
                            "
                          
                          
                            123
                          
                          
                            "
                          
                          
                            ;

                          
                          
                            string
                          
                           b =
                          
                             a;
a 
                          
                          = 
                          
                            "
                          
                          
                            456
                          
                          
                            "
                          
                          
                            ;
Console.WriteLine(a);  
                          
                          
                            //
                          
                          
                             "456"
                          
                          
Console.WriteLine(b);  
                          
                            //
                          
                          
                             "123"
                          
                        

记录(record): C#9.0中引入,它不是一个新的语法,而是语法糖。用来定义一个引用类型,该类型提供内置封装数据功能.

                          
                            public
                          
                           record Person(
                          
                            string
                          
                           FirstName, 
                          
                            string
                          
                           LastName);
                        
下面是一个自定义的类:
                            
                              public
                            
                            
                              class
                            
                            
                               Location
{
    
                            
                            
                              public
                            
                            
                              double
                            
                            
                               X;
    
                            
                            
                              public
                            
                            
                              double
                            
                            
                               Y;
    
                            
                            
                              public
                            
                             Location(
                            
                              double
                            
                             x, 
                            
                              double
                            
                             y) => (X, Y) =
                            
                               (x, y);
}
                            
                          

同样分别实例化具有相同数据的引用对象a和b,进行相等判断,输出结果如下:

                            
                              var
                            
                             a = 
                            
                              new
                            
                             Location(
                            
                              1
                            
                            ,
                            
                              2
                            
                            
                              );

                            
                            
                              var
                            
                             b = 
                            
                              new
                            
                             Location(
                            
                              1
                            
                            ,
                            
                              2
                            
                            
                              );

                            
                            
                              var
                            
                             c =
                            
                               b;
Console.WriteLine(a 
                            
                            == b); 
                            
                              //
                            
                            
                               false
                            
                            
Console.WriteLine(a.Equals(b)); 
                            
                              //
                            
                            
                               false
                            
                            
Console.WriteLine(b == c); 
                            
                              //
                            
                            
                               true
                            
                          

由此可见:引用类型相等比较的是引用地址,而不是数据本身.

值类型和引用类型比较

1. 值类型在结构中是堆栈分配或内联分配的,引用类型是堆分配的.

2. 值类型变量赋值复制的是对象本身,而引用类型变量赋值复制的是对象的引用.

3. 值类型和引用类型最终都是继承Object.

4. 值类型中的结构体和引用类型都可以实现接口.

5. 值类型不能被继承,因为所有值类型都是sealed,而引用类型可以派生新的类型(string除外).

6. 值类型在内存管理方面具有更好的效率,适合用做存储数据的载体。引用类型支持多态,适合用于定义应用程序的行为.

  。

参考资料:

Value types - C# reference | Microsoft Learn 。

Reference types - C# Reference | Microsoft Learn 。

最后此篇关于重温C#中的值类型和引用类型的文章就讲到这里了,如果你想了解更多关于重温C#中的值类型和引用类型的内容请搜索CFSDN的文章或继续浏览相关文章,希望大家以后支持我的博客! 。

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