摘要：CLR支持兩種類(lèi)型：引用類(lèi)型和值類(lèi)型。雖然FCL的大多數(shù)類(lèi)型都是引用類(lèi)型，但程序員用的最多的還是引用類(lèi)型，引用類(lèi)型總是從托管堆分配，c#的new操作符返回對(duì)象內(nèi)存地址-即指向?qū)ο髷?shù)據(jù)的內(nèi)存地址。使用引用類(lèi)型必須注意性能問(wèn)題。首先要認(rèn)清楚以下4個(gè)方面：1、內(nèi)存必須從托管堆分配。2、堆上分配的每個(gè)對(duì)象都有一些額外的成員，這些成員必須初始化。3、對(duì)象中的其它字節(jié)（為字段而設(shè)）總是設(shè)為零。4、從托管堆分配

CLR支持兩種類(lèi)型：引用類(lèi)型和值類(lèi)型。雖然FCL的大多數(shù)類(lèi)型都是引用類(lèi)型，但程序員用的最多的還是引用類(lèi)型，引用類(lèi)型總是從托管堆分配，c#的new操作符返回對(duì)象內(nèi)存地址-即指向?qū)ο髷?shù)據(jù)的內(nèi)存地址。使用引用類(lèi)型必須注意性能問(wèn)題。首先要認(rèn)清楚以下4個(gè)方面：

1、內(nèi)存必須從托管堆分配。

2、堆上分配的每個(gè)對(duì)象都有一些額外的成員，這些成員必須初始化。

3、對(duì)象中的其它字節(jié)（為字段而設(shè)）總是設(shè)為零。

4、從托管堆分配對(duì)象時(shí)，可能強(qiáng)制執(zhí)行一次垃圾回收。

　　如果所有類(lèi)型都是引用類(lèi)型，應(yīng)用程序的性能將會(huì)顯著下降。設(shè)想每次使用Int32值時(shí)都進(jìn)行一次內(nèi)存分配，性能會(huì)受到多么大的影響，為了提升簡(jiǎn)單和常用的類(lèi)型的性能，CLR提供了名為‘值類(lèi)型’的輕量級(jí)類(lèi)型，值類(lèi)型的實(shí)例一般在線程棧上分配，在代表值類(lèi)型實(shí)例的變量中不包含指向?qū)嵗闹羔?。相反，變量中包含了?shí)例本身的字段。由于變量已經(jīng)包含了實(shí)例的字段。因此，值類(lèi)型的使用緩解了托管堆的壓力，并減少了應(yīng)用程序生存期內(nèi)的垃圾回收次數(shù)。

　　文檔清楚指出哪些是值類(lèi)型，哪些是引用類(lèi)型。在文檔中查看類(lèi)型時(shí)，任何成為‘類(lèi)’的類(lèi)型都是引用類(lèi)型。例如：System.Exception類(lèi)，System.IO.FileStream類(lèi)以及System.Random類(lèi)都是引用類(lèi)型。相反所有的值類(lèi)型都成為結(jié)構(gòu)或枚舉。例如:System.Int32結(jié)構(gòu)、System.Boolean結(jié)構(gòu)、System.Decimal結(jié)構(gòu)、System.TimeSpan結(jié)構(gòu)、System.DayOfWeek枚舉等等。

　　進(jìn)一步研究文檔，會(huì)發(fā)現(xiàn)所有的結(jié)構(gòu)都是抽象類(lèi)型System.ValueType的直接派生類(lèi)。System.ValueType本身又直接從System.Object派生。根據(jù)定義，所有值類(lèi)型都必須從System.ValueType派生。CLR和所有編程語(yǔ)言都給予枚舉特殊待遇。

　　雖然不能在定義值類(lèi)型時(shí)為他選擇基類(lèi)型，但如果愿意，值類(lèi)型可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)接口。除此之外，所有值類(lèi)型都隱式密封，目的是防止將值類(lèi)型用作其他引用類(lèi)型或這類(lèi)型的基類(lèi)。例如：無(wú)法將Boolean、Char、Int32、Uint64、Single、Double、Decimal等類(lèi)型來(lái)定義任何新類(lèi)型。

　　以下代碼演示了引用類(lèi)型和值類(lèi)型的區(qū)別：

//引用類(lèi)型（因?yàn)槭莄lass）
class SomeRef
{
     public Int32 x;
}
 
//值類(lèi)型（因?yàn)槭莝truct）
struct SomeVal
{
    public Int32 x;
}
 
static void ValueTypeDemo()
{
     SomeRef r1=new SomeRef();                 //往堆上分配
     SomeVal v1 = new SomeVal();               //往棧上分配
      
     r1.x = 5;                                                //提領(lǐng)指針
     v1.x = 5;                                               //在棧上修改
     Console.WriteLine(r1.x);                         //顯示為5
     Console.WriteLine(v1.x);                        //同樣顯示為5
      
     SomeRef r2 = r1;                                 //只復(fù)用指針（引用）
     SomeVal v2 = v1;                                //在棧上分配并復(fù)制成員
     r1.x = 8;                                             //r1.x和r2.x都會(huì)修改成新值
     v1.x=9;                                              //v1.x會(huì)修改，v2.x不會(huì)修改
     
     Console.WriteLine(r1.x);                      //顯示8
     Console.WriteLine(r2.x);                      //顯示8
     Console.WriteLine(v1.x);                     //顯示9
     Console.WriteLine(v2.x);                     //顯示5
}

　上述代碼中，SomeVal用struct聲明，而不是用更常用的class。在C#中，常用struct聲明的類(lèi)型是值類(lèi)型，用class聲明的類(lèi)型是引用類(lèi)型。可以看出引用類(lèi)型和值類(lèi)型的區(qū)別相當(dāng)大。再代碼中使用類(lèi)型時(shí)，必須注意是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型，因?yàn)檫@會(huì)極大的影響在代碼中表達(dá)自己意圖的方式。

　　上述代碼中有這樣一行：

SomeVal v1 = new SomeVal();               //往棧上分配

　因?yàn)檫@行代碼的寫(xiě)法，似乎要在托管堆上分配一個(gè)SomeVal的實(shí)例。但c#編譯器知道SomeVal是值類(lèi)型，所以會(huì)生成正確的IL代碼，在線程棧上分配一個(gè)SomeVal的實(shí)例。c#還會(huì)確保值類(lèi)型中所有的字段都初始化為零。

SomeVal v1;   //在棧上分配空間

這一行生成的IL代碼也會(huì)在線程棧上分配實(shí)例，并將字段初始化為零。唯一的區(qū)別在于，如果使用new操作符，C#會(huì)認(rèn)為實(shí)例已經(jīng)初始化，以下代碼更清楚的進(jìn)行了說(shuō)明：

//這兩行代碼都能夠編譯通過(guò)，因?yàn)閏#認(rèn)為v1的字段已經(jīng)初始化為0
SomeVal v1 = new SomeVal();
Int32 a= v1.x;
 
//這兩行代碼不能夠編譯通過(guò)，因?yàn)閏#不認(rèn)為v1的字段已經(jīng)初始化為0
SomeVal v1;
Int32 a= v1.x;  //error cs0170: 使用了可能未賦值的字段“x”;

設(shè)計(jì)自己的類(lèi)型時(shí),要仔細(xì)考慮清楚是否應(yīng)該定義成值類(lèi)型還是引用類(lèi)型。值類(lèi)型有時(shí)候能提供更好的性能。具體的說(shuō)，除非滿足一下全部條件，否則不應(yīng)該聲明為值類(lèi)型。

1、類(lèi)型具有基元類(lèi)型的行為。也就是說(shuō)是十分簡(jiǎn)單的類(lèi)型，沒(méi)有成員會(huì)修改類(lèi)型的任何實(shí)例字段。

2、類(lèi)型不需要從其他任何類(lèi)型繼承。

3、類(lèi)型也不派生出其它任何類(lèi)型。