在討論.NET的類型系統(tǒng)的時(shí)候，我們經(jīng)常提到“基元類型（Primitive Type）”的概念，我發(fā)現(xiàn)很多人并沒(méi)有真正理解基元類型就究竟包含哪些（比如很多人覺(jué)得字符串是基元類型）。除了明確界定基元類型外，本篇文章還會(huì)簡(jiǎn)單介紹額外兩種關(guān)于類型的概念——Unmanaged類型和Blittable類型。

一、Primitive Type
二、Unmanaged Type
三、Blittable Type

一、Primitive Type

.NET下的基元類型（Primitive Type）如下14個(gè)。我們可以這樣來(lái)記：長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）分別為1、2、4、8的有/無(wú)符號(hào)的整數(shù)；外加兩個(gè)基于指針寬度（下x86=4; x64=8）的整數(shù)，計(jì)10個(gè)。長(zhǎng)度（字節(jié)數(shù)）分別為4和8的單精度和雙精度浮點(diǎn)數(shù)，計(jì)2個(gè)。外加布爾類型和字符類型， 計(jì)2個(gè)。所以我們熟悉的String(string)和Decimal(decimal)并不是基元類型。

• 整數(shù)（10）：Byte(byte)/SByte(sbyte), Int16(short)/UInt16(ushort), Int32(int)/UInt32(uint), Int64(long)/UInt64(ulong), IntPtr(nint)/UIntPtr(nuint)
• 浮點(diǎn)（2）：Float(float), Double(double)
• 布爾（1）：Boolean(bool)
• 字符（1）：Char(char)

對(duì)于某個(gè)指定的Type對(duì)象，我們可以利用它的IsPrimitive屬性確定它是否為基元類型。

public abstract class Type
{
    public bool IsPrimitive { get; }
}

Type對(duì)象的IsPrimitive屬性值最終來(lái)源于RuntimeTypeHandle類型如下這個(gè)內(nèi)部靜態(tài)方法IsPrimitive。從該方法的實(shí)現(xiàn)和CorElementType的枚舉成員也可以看出，枚舉值2-13，外加CorElementType.I（IntPtr）和CorElementType.U（UIntPtr）這14個(gè)類型屬于基元類型的范疇，這與上面的列表是一致的。

public struct RuntimeTypeHandle
{
    [SecuritySafeCritical]
    internal static bool IsPrimitive(RuntimeType type)
    {
        CorElementType corElementType = GetCorElementType(type);
        if (((int)corElementType < 2 || (int)corElementType > 13) && corElementType != CorElementType.I)
        {
            return corElementType == CorElementType.U;
        }
        return true;
    }
}
[Serializable]
internal enum CorElementType : byte
{
    End = 0,
    Void = 1,
    Boolean = 2,
    Char = 3,
    I1 = 4,
    U1 = 5,
    I2 = 6,
    U2 = 7,
    I4 = 8,
    U4 = 9,
    I8 = 10,
    U8 = 11,
    R4 = 12,
    R8 = 13,
    String = 14,
    Ptr = 15,
    ByRef = 16,
    ValueType = 17,
    Class = 18,
    Var = 19,
    Array = 20,
    GenericInst = 21,
    TypedByRef = 22,
    I = 24,
    U = 25,
    FnPtr = 27,
    Object = 28,
    SzArray = 29,
    MVar = 30,
    CModReqd = 31,
    CModOpt = 32,
    Internal = 33,
    Max = 34,
    Modifier = 64,
    Sentinel = 65,
    Pinned = 69
}

二、Unmanaged Type

顧名思義，Unmanaged類型可以理解不涉及托管對(duì)象引用的值類型。如下的類型屬于Unmanaged 類型的范疇：

• 14種基元類型+Decimal(decimal)

• 枚舉類型

• 指針類型（比如int*， long*）

• 只包含Unmanaged類型字段的結(jié)構(gòu)體

如果要求泛型類型是一個(gè)Unmananged類型，我們可以按照如下的方式使用unmanaged泛型約束。我在《如何計(jì)算一個(gè)實(shí)例占用多少內(nèi)存？》提到過(guò)，只有Unmananged類型采用使用sizeof操作符計(jì)算大小。

public static unsafe int SizeOf<T>() where T : unmanaged
{
    return sizeof(T);
}

三、Blittable Type

Blittable是站在基于P/Invoke的互操作（InterOp）角度對(duì)傳遞的值是否需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換（Marshaling）而作的分類。Blittable類型要求在托管內(nèi)存和非托管內(nèi)存具有完全一致的表示。如果某個(gè)參數(shù)為Blittable類型，在一個(gè)P/Invoke方法調(diào)用非托管方法的時(shí)候，該參數(shù)就無(wú)需要作任何的轉(zhuǎn)換。與之類似，如果調(diào)用方法的返回值是Blittable類型，在回到托管世界后也無(wú)需轉(zhuǎn)換。如下的類型屬于Blittable類型范疇：

• 除Boolean(bool)和Char（char）之外的12種基元類型，因?yàn)椴紶栔礣rue在不同的平臺(tái)可能會(huì)表示成1或者-1，對(duì)應(yīng)的字節(jié)數(shù)可能是1、2或者4，字符涉及不同的編碼（Unicode和ANSI），所以這兩種類型并非Blittable類型；
• Blittable基元類型的一維數(shù)組；
• 采用Sequential和Explicitly布局的且只包含Blittable類型成員的結(jié)構(gòu)或者類,因?yàn)椴捎眠@兩種布局的對(duì)象最終會(huì)按照一種確定的格式轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的C風(fēng)格的結(jié)構(gòu)體。如果采用Auto布局，CLR會(huì)按照少占用內(nèi)存的原則對(duì)字段成員重新排序，意味著其內(nèi)存結(jié)構(gòu)是不確定的。

順便強(qiáng)調(diào)一下，DateTime/DateTimeOffset都采用Auto布局（如下所示），Guid雖然是一個(gè)默認(rèn)采用Sequential布局的結(jié)構(gòu)體，但是最終映射在內(nèi)存種的字節(jié)依賴于字節(jié)序（Endianness），所以具有這三種類型字段的結(jié)構(gòu)體或者類都不是Blittable類型。

[Serializable]
[StructLayout(LayoutKind.Auto)]
public struct DateTime
{ }
[Serializable]
[StructLayout(LayoutKind.Auto)]
public struct DateTimeOffset
{ }

只有Blittable類型的實(shí)例才能調(diào)用GCHandle的靜態(tài)方法Alloc為其創(chuàng)建一個(gè)Pinned類型的GC句柄。以如下的代碼為例，類Foobar的兩個(gè)屬性都是Blittable類型，我們通過(guò)標(biāo)注在類型上的StructLayoutAttribute將布局類型顯式設(shè)置成Sequential使其稱為了一個(gè)Blittable類型。

GCHandle.Alloc(new Foobar(), GCHandleType.Pinned);
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class Foobar
{
    public int Foo { get; set; }
    public double Bar { get; set; }
}

如果Foobar類定義成如下的形式，都不能使其稱為一個(gè)Blittable類型。前者默認(rèn)采用Auto布局，后者的Bar屬性并不是Blittable類型。如果將這樣Foobar對(duì)象作為參數(shù)按照上面的方式調(diào)用GCHandle. Alloc方法，會(huì)直接拋出ArgumentException異常，并提示“Object contains non-primitive or non-blittable data. (Parameter 'value')”。

public class Foobar
{
    public int Foo { get; set; }
    public double Bar { get; set; }
}
[StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
public class Foobar
{
    public int Foo { get; set; }
    public DateTime Bar { get; set; }
}

到此這篇關(guān)于.NET的基元類型包括什么及Unmanaged和Blittable類型詳解的文章就介紹到這了,更多相關(guān).NET的基元類型內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

最新評(píng)論