C#中值类型和引用类型的使用与比较

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。由此可见：值类型相等比较的是数据本身。

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

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。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。

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

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，并且不支持多态，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。

到此这篇关于C#中值类型和引用类型的使用与比较的文章就介绍到这了,更多相关C#值类型 引用类型内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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