C#值类型与引用类型的理解

这篇文章是我几个月前写的，今天进行了比较大的修订，重新发了出来，希望和大家共同探讨，并在此感谢Anytao的讨论和帮助。

  从概念上看，值类型直接存储其值，而引用类型存储对其值的引用。这两种类型存储在内存的不同地方。在C#中，我们必须在设计类型的时候就决定类型实例的行为。这种决定非常重要，用《CLR via C#》作者Jeffrey Richter的话来说，“不理解引用类型和值类型区别的程序员将会给代码引入诡异的bug和性能问题（I believe that a developer who misunderstands the difference between reference types and value types will introduce subtle bugs and performance issues into their code.）”。这就要求我们正确理解和使用值类型和引用类型。


  1. 通用类型系统
  2. 值类型
  3. 引用类型
  4. 值类型和引用类型在内存中的部署
  4.1 数组在内存中的部署
  4.2 值类型和引用类型的嵌套
  5. 正确使用值类型和引用类型
  5.1 辨明值类型和引用类型的使用场合
  5.2 将值类型尽可能实现为具有常量性和原子性的类型
  5.3 确保0为值类型的有效状态
  5.4 尽量减少装箱和拆箱
  6. 总结
  7. 参考
  1. 通用类型系统C#中，变量是值还是引用仅取决于其数据类型。

  C#的基本数据类型都以平台无关的方式来定义。C#的预定义类型并没有内置于语言中，而是内置于.NET Framework中。.NET使用通用类型系统（CTS）定义了可以在中间语言（IL）中使用的预定义数据类型，所有面向.NET的语言都最终被编译为IL，即编译为基于CTS类型的代码。

  例如，在C#中声明一个int变量时，声明的实际上是CTS中System.Int32的一个实例。这具有重要的意义：

  确保IL上的强制类型安全；
  实现了不同.NET语言的互操作性；
  所有的数据类型都是对象。它们可以有方法，属性，等。例如：
  int i;
  i = 1;
  string s;
  s = i.ToString();

  MSDN的这张图说明了CTS中各个类型是如何相关的。注意，类型的实例可以只是值类型或自描述类型，即使这些类型有子类别也是如此。

  2. 值类型C#的所有值类型均隐式派生自System.ValueType：

  结构体：struct（直接派生于System.ValueType）；
  数值类型：
  整型：sbyte（System.SByte的别名），short（System.Int16），int（System.Int32），long（System.Int64），byte（System.Byte），ushort（System.UInt16），uint（System.UInt32），ulong（System.UInt64），char（System.Char）；
  浮点型：float（System.Single），double（System.Double）；
  用于财务计算的高精度decimal型：decimal（System.Decimal）。
  bool型：bool（System.Boolean的别名）；
  用户定义的结构体（派生于System.ValueType）。
  枚举：enum（派生于System.Enum）；
  可空类型（派生于System.Nullable<T>泛型结构体，T?实际上是System.Nullable<T>的别名）。
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