C#中值类型和引用类型的区别
来源:脚本之家    时间:2022-03-21 09:26:43

一、值类型和引用类型的区别

.NET的类型可以分为两类:值类型和引用类型。这两种类型各有特点,即使它们都继承自System.Object,并且有装箱和拆箱等操作确保两种类型可以方便地交互,但是理解值类型和引用类型将有助于程序员编写出高效的代码,相反的,在不理解值类型和引用类型的情况下,程序员很容易编写出可以正确执行但性能较差的代码。

所有.NET的类型都可以分为两类:值类型和引用类型。最简单也最明确的一个区分标准是:所有的值类型都继承自System.ValueType(System.ValueType继承自System.Object),也就是说,所有继承自System.ValueType的类型都是值类型,而其他类型都是引用类型。常用的值类型包括结构、枚举、整数型、浮点型、布尔型等,而在C#中所有以class关键字定义的类型都是引用类型。

1、赋值时的区别

引用类型和值类型最显著的一个区别在于变量的赋值问题。值类型的变量将直接获得一个真实的数据副本,而对引用类型的赋值仅仅是把对象的引用赋给变量,这样就可能导致多个变量引用到一个实际对象实例上。

来看下面一个简单的示例:首先为了测试建立一个简单的引用类型和一个简单的值类型。然后在Main方法中,测试对值类型和引用类型对象进行赋值的不同结果,代码如下:

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    /// 
    /// 一个简单的引用类型
    /// 
    public class Ref
    {
        public int iValue { get; set; }

        public Ref(int i)
        {
            iValue = i;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"iValue的值为:{iValue.ToString()}";
        }
    }

    /// 
    /// 一个简单的值类型
    /// 
    public struct Val
    {
        public int Value { get; set; }

        public Val(int i)
        {
            Value = i;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"Value的值为:{Value.ToString()}";
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 测试引用类型的赋值
            Ref ref1 = new Ref(1);
            Ref ref2 = ref1;
            // 赋值
            ref2.iValue = 2;

            // 测试值类型的赋值
            Val val1 = new Val(1);
            Val val2 = val1;
            val2.Value = 2;
            //输出
            Console.WriteLine($"ref1:{ref1}");
            Console.WriteLine($"ref2:{ref2}");
            Console.WriteLine($"val1:{val1}");
            Console.WriteLine($"val2:{val2}");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

简单分析上面的代码,程序定义了一个引用类型Ref和一个值类型Val,两者的内容几乎完全相同。在Main方法中,分别测试了引用类型和值类型的赋值。当代码把一个引用类型变量赋值给另一个引用变量:Ref ref2 = ref1时,实际上是把ref1的对象引用赋给了ref2,这样,两个引用变量实际指向了同一个对象。如图所示:

而值类型的赋值则不同,val1和val2都保留了属于自己的数据副本,所以当val2改变时,val1不受到影响。如图所示:

上面代码的输出结果:

2、内存分配的区别

除了赋值的区别,引用类型和值类型在内存的分配位置上也有区别。引用类型的对象将会在堆上分配内存,而值类型的对象则会在堆栈上分配内存。堆栈的空间相对有限,但运行效率却比高的多。

3、来自继承结构的区别

最后,由于所有的值类型都有一个共同的基类:System.ValueType,所以值类型拥有一些引用类型不具有的共同性质,较重要的一点是值类型的比较方法:Equals方法的实现有了改变。所有的值类型都实现了内容的比较,而引用类型在没有重写Equals方法的情况下,仍然采用引用比较。还是以上面的代码为了,看下面的代码:

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    /// 
    /// 一个简单的引用类型
    /// 
    public class Ref
    {
        public int iValue { get; set; }

        public Ref(int i)
        {
            iValue = i;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"iValue的值为:{iValue.ToString()}";
        }
    }

    /// 
    /// 一个简单的值类型
    /// 
    public struct Val
    {
        public int Value { get; set; }

        public Val(int i)
        {
            Value = i;
        }

        public override string ToString()
        {
            return $"Value的值为:{Value.ToString()}";
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //// 测试引用类型的赋值
            //Ref ref1 = new Ref(1);
            //Ref ref2 = ref1;
            //// 赋值
            //ref2.iValue = 2;

            //// 测试值类型的赋值
            //Val val1 = new Val(1);
            //Val val2 = val1;
            //val2.Value = 2;

            //输出
            //Console.WriteLine($"ref1:{ref1}");
            //Console.WriteLine($"ref2:{ref2}");
            //Console.WriteLine($"val1:{val1}");
            //Console.WriteLine($"val2:{val2}");

            // 测试引用类型的赋值
            Ref ref1 = new Ref(1);
            Ref ref2 = new Ref(1);

            // 测试值类型的赋值
            Val val1 = new Val(1);
            Val val2 = new Val(1);

            Console.WriteLine(ref1.Equals(ref2));
            Console.WriteLine(val1.Equals(val2));
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

程序输出结果:

在Main方法中,分别定义了一对内容完全相同的值类型对象和引用类型对象,调用Equals方法来比较,发现值类型对象比较返回true,而引用类型对象比较返回false。

二、总结

所有继承自System.ValueType的类型都是值类型,而其他类型都是引用类型。值类型的赋值会产生一个新的数据副本,所以每个值类型都拥有一个数据副本。而引用类型的赋值则是赋值引用。值类型的对象分配在堆栈上,而引用类型的对象分配在堆上。当比较两个值类型时,进行的是内容比较。而比较两个引用类型时,进行的是引用比较。

上面列举的仅仅是值类型和引用类型的一些主要区别,通过这些本质区别,可以产生更多的细节区别,有兴趣的话可以自行研究。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持脚本之家。

关键词: 引用类型 的情况下 如图所示 完全相同

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