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C#中值類型和引用類型的區(qū)別

更新時間：2022年03月21日 08:38:44 作者：.NET開發(fā)菜鳥

這篇文章介紹了C#中值類型和引用類型的區(qū)別，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

一、值類型和引用類型的區(qū)別

.NET的類型可以分為兩類：值類型和引用類型。這兩種類型各有特點，即使它們都繼承自System.Object，并且有裝箱和拆箱等操作確保兩種類型可以方便地交互，但是理解值類型和引用類型將有助于程序員編寫出高效的代碼，相反的，在不理解值類型和引用類型的情況下，程序員很容易編寫出可以正確執(zhí)行但性能較差的代碼。

所有.NET的類型都可以分為兩類：值類型和引用類型。最簡單也最明確的一個區(qū)分標準是：所有的值類型都繼承自System.ValueType(System.ValueType繼承自System.Object)，也就是說，所有繼承自System.ValueType的類型都是值類型，而其他類型都是引用類型。常用的值類型包括結(jié)構(gòu)、枚舉、整數(shù)型、浮點型、布爾型等，而在C#中所有以class關(guān)鍵字定義的類型都是引用類型。

1、賦值時的區(qū)別

引用類型和值類型最顯著的一個區(qū)別在于變量的賦值問題。值類型的變量將直接獲得一個真實的數(shù)據(jù)副本，而對引用類型的賦值僅僅是把對象的引用賦給變量，這樣就可能導致多個變量引用到一個實際對象實例上。

來看下面一個簡單的示例：首先為了測試建立一個簡單的引用類型和一個簡單的值類型。然后在Main方法中，測試對值類型和引用類型對象進行賦值的不同結(jié)果，代碼如下：

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    /// <summary>
    /// 一個簡單的引用類型
    /// </summary>
    public class Ref
    {
        public int iValue { get; set; }

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

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

    /// <summary>
    /// 一個簡單的值類型
    /// </summary>
    public struct Val
    {
        public int Value { get; set; }

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

        public override string ToString()
        {
            return $"Value的值為：{Value.ToString()}";
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 測試引用類型的賦值
            Ref ref1 = new Ref(1);
            Ref ref2 = ref1;
            // 賦值
            ref2.iValue = 2;

            // 測試值類型的賦值
            Val val1 = new Val(1);
            Val val2 = val1;
            val2.Value = 2;
            //輸出
            Console.WriteLine($"ref1：{ref1}");
            Console.WriteLine($"ref2：{ref2}");
            Console.WriteLine($"val1：{val1}");
            Console.WriteLine($"val2：{val2}");
            Console.ReadKey();
        }
    }
}

簡單分析上面的代碼，程序定義了一個引用類型Ref和一個值類型Val，兩者的內(nèi)容幾乎完全相同。在Main方法中，分別測試了引用類型和值類型的賦值。當代碼把一個引用類型變量賦值給另一個引用變量：Ref ref2 = ref1時，實際上是把ref1的對象引用賦給了ref2，這樣，兩個引用變量實際指向了同一個對象。如圖所示：

而值類型的賦值則不同，val1和val2都保留了屬于自己的數(shù)據(jù)副本，所以當val2改變時，val1不受到影響。如圖所示：

上面代碼的輸出結(jié)果：

2、內(nèi)存分配的區(qū)別

除了賦值的區(qū)別，引用類型和值類型在內(nèi)存的分配位置上也有區(qū)別。引用類型的對象將會在堆上分配內(nèi)存，而值類型的對象則會在堆棧上分配內(nèi)存。堆棧的空間相對有限，但運行效率卻比高的多。

3、來自繼承結(jié)構(gòu)的區(qū)別

最后，由于所有的值類型都有一個共同的基類：System.ValueType，所以值類型擁有一些引用類型不具有的共同性質(zhì)，較重要的一點是值類型的比較方法：Equals方法的實現(xiàn)有了改變。所有的值類型都實現(xiàn)了內(nèi)容的比較，而引用類型在沒有重寫Equals方法的情況下，仍然采用引用比較。還是以上面的代碼為了，看下面的代碼：

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    /// <summary>
    /// 一個簡單的引用類型
    /// </summary>
    public class Ref
    {
        public int iValue { get; set; }

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

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

    /// <summary>
    /// 一個簡單的值類型
    /// </summary>
    public struct Val
    {
        public int Value { get; set; }

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

        public override string ToString()
        {
            return $"Value的值為：{Value.ToString()}";
        }
    }
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //// 測試引用類型的賦值
            //Ref ref1 = new Ref(1);
            //Ref ref2 = ref1;
            //// 賦值
            //ref2.iValue = 2;

            //// 測試值類型的賦值
            //Val val1 = new Val(1);
            //Val val2 = val1;
            //val2.Value = 2;

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

            // 測試引用類型的賦值
            Ref ref1 = new Ref(1);
            Ref ref2 = new Ref(1);

            // 測試值類型的賦值
            Val val1 = new Val(1);
            Val val2 = new Val(1);

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

程序輸出結(jié)果：

在Main方法中，分別定義了一對內(nèi)容完全相同的值類型對象和引用類型對象，調(diào)用Equals方法來比較，發(fā)現(xiàn)值類型對象比較返回true，而引用類型對象比較返回false。

二、總結(jié)

所有繼承自System.ValueType的類型都是值類型，而其他類型都是引用類型。值類型的賦值會產(chǎn)生一個新的數(shù)據(jù)副本，所以每個值類型都擁有一個數(shù)據(jù)副本。而引用類型的賦值則是賦值引用。值類型的對象分配在堆棧上，而引用類型的對象分配在堆上。當比較兩個值類型時，進行的是內(nèi)容比較。而比較兩個引用類型時，進行的是引用比較。