C#值类型和引用类型的区别

墨蓝 2022-08-26 11:15 309阅读 0赞

在C\#中有两种类型的数据，一种是值类型数据，一种是引用类型数据。在编码的时候区分这两种类型数据，可以避免一些细小的编码错误。

首先说说什么类型是值类型，例如：int、float、bool之类的基础类型，以及用struct定义的类型，如：DateTime。除此外，如string，数组，以及用class定义的类型等都是引用类型。对于C\#来说，很难罗列出所有类型进行一一分别，这需要自己在编码过程中进行分析总结。

为了更好地说明两种类型之间的区别，借用如下的表格来说明。

<table style="BORDER-COLLAPSE: collapse"> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div>
      &nbsp; 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #ff6600">值类型</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: windowtext 1pt solid; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: #ff6600">引用类型</span></strong> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">内存分配地点</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">分配在栈中</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">分配在堆中</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">效率</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">效率高，不需要地址转换</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">效率低，需要进行地址转换</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">内存回收</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">使用完后，立即回收</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">使用完后，不是立即回收，等待GC回收</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">赋值操作</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">进行复制，创建一个同值新对象</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">只是对原有对象的引用</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">函数参数与返回值</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">是对象的复制</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">是原有对象的引用，并不产生新的对象</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: windowtext 1pt solid; WIDTH: 95.4pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <strong><span style="FONT-SIZE: 9pt; COLOR: green">类型扩展</span></strong> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 162pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">不易扩展</span> 
    </div> </td> 
   <td style="BORDER-RIGHT: windowtext 1pt solid; PADDING-RIGHT: 5.4pt; BORDER-TOP: medium none; PADDING-LEFT: 5.4pt; PADDING-BOTTOM: 0cm; BORDER-LEFT: medium none; WIDTH: 168.7pt; PADDING-TOP: 0cm; BORDER-BOTTOM: windowtext 1pt solid"> 
    <div> 
     <span style="FONT-SIZE: 9pt">容易扩展，方便与类型扩展</span> 
    </div> </td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

通过如上细致对比，大家对于值类型和引用类型有个清楚的概念。

不过，无论是对于值类型还是引用类型来说，对于其作为函数参数或者返回值的时候，都是容易犯错误的地方。

对于值类型来说，当其作为函数参数的时候，希望在函数中被修改，那么直接如下操作是不能被修改的。

![None.gif][] public  void  Increment(  int  i )  
![ExpandedBlockStart.gif][]![ContractedBlock.gif][] ... \{  
![InBlock.gif][] i\++;  
![ExpandedBlockEnd.gif][]\}   
![None.gif][]

要想在函数中对传进去的参数做真正的修改，需要借助于ref这个关键字，那么正确的形式如下。

**也就是说，如果需要在函数中对值类型参数进行修改，需要用ref或者out进行标识才能真正实现。**

而对于引用类型来说，当其作为函数参数的时候，它所遇到的情况恰恰与值类型相反，即不希望在函数中被修改，举例如下。

**由于对于引用类型对象来说，其的赋值操作只是对原有对象的引用，因此在函数对其修改，实际上是直接修改了原有对象数据，这是很多情况不希望发生的（这里例如对数组或者DataTable操作这类）。**

**为了防止这种事发生，需要给此类型提供clone函数** 。例如对于如上的类型，可以入下实现。

![None.gif][] public  class  MyType:ICloneable  
![ExpandedBlockStart.gif][]![ContractedBlock.gif][] ... \{  
![InBlock.gif][]privateint nCount =0;  
![InBlock.gif][]publicint Count  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]...\{  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]set...\{ nCount = value;\}  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]get...\{ return nCount;\}  
![ExpandedSubBlockEnd.gif][] \}  
![InBlock.gif][]public MyType()  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]...\{  
![ExpandedSubBlockEnd.gif][] \}  
![InBlock.gif][]public MyType( int Value)  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]...\{  
![InBlock.gif][] nCount = Value;  
![ExpandedSubBlockEnd.gif][] \}  
![ContractedSubBlock.gif][]![ExpandedSubBlockStart.gif][]ICloneable Members\#region ICloneable Members  
![InBlock.gif][]publicobject Clone()  
![ExpandedSubBlockStart.gif][]![ContractedSubBlock.gif][]...\{  
![InBlock.gif][]// TODO: Add MyType.Clone implementation  
![InBlock.gif][]returnnew MyType( nCount );  
![ExpandedSubBlockEnd.gif][] \}  
![ExpandedSubBlockEnd.gif][]\#endregion  
![ExpandedBlockEnd.gif][] \}   
![None.gif][]

那么在调用的时候，用当前的对象的clone作为参数即可。

**不过对于引用类型来说，提供一个clone函数不是一件容易的事情，尤其出现引用类型嵌套的时候，所以说去实现一个完全clone功能是件很费事又不讨好的活，这也就是在论坛中常说的深copy和浅copy的问题。话虽如此，如果对于前面所说的有个大概了解，相信实现也不是不可能。**

在C\#中，尤其自己定义类型的时候，常常由于是用struct来定义还是用class来定义，即是定义一个值类型还是一个引用类型呢。在这本书上给了几个判定条件，如果如下几点都满足的话，建议用struct来定义为值类型，否则用class定义为引用类型。

1 ．   这个类型是否主要为了数据存储；

2 ．   是否只通过属性来访问对象的数据成员；

3 ．   这个类型是否不会有子类型；

4 ．   在程序处理的时候不会把这个类型对象通过多态来处理。

总而言之，在C\#中，就是把底层面的数据用值类型来处理，而包含复杂操作，需要进行扩展的数据用引用类型来处理。

![None.gif][] public  void  AddValue( MyType typValue )  
![ExpandedBlockStart.gif][]![ContractedBlock.gif][] ... \{  
![InBlock.gif][] typValue.Count = typValue.Count \+15;  
![ExpandedBlockEnd.gif][] \}   
![None.gif][]

![None.gif][] public  void  Increment(  ref  int  i )  
![ExpandedBlockStart.gif][]![ContractedBlock.gif][] ... \{  
![InBlock.gif][] i\++;  
![ExpandedBlockEnd.gif][] \}   
![None.gif][]

[None.gif]: /images/20220824/a0aba065b4264da68c884b67582c3988.png
[ExpandedBlockStart.gif]: http://images.csdn.net/syntaxhighlighting/OutliningIndicators/ExpandedBlockStart.gif
[ContractedBlock.gif]: /images/20220824/efdcfa8c5617413dae93eecbfed9fbd8.png
[InBlock.gif]: /images/20220824/6320c9c3ecbf450cb603df169ba42b46.png
[ExpandedBlockEnd.gif]: /images/20220824/27c619e9e78442a18c2a66320b482ace.png
[ExpandedSubBlockStart.gif]: /images/20220824/9fff5059df1a43a4908ad5747231c48c.png
[ContractedSubBlock.gif]: /images/20220824/1c40b870ae03486cb434afb921c061f3.png
[ExpandedSubBlockEnd.gif]: /images/20220824/a770e5c4d0344235947295b714a5f5d4.png