C++数据类型_牛客博客

——C#深入理解引用类型和值类型

~基本概念

CLR支持两种类型：值类型和引用类型。

引用类型

哪些类型是引用类型呢？其实一个可以称为”类“的类型都是引用类型。引用类型总是从托管堆上分配的，常用的语法就是New XX(). C#的new 操作符会返回对象的指针 - 也就是指向对象数据的内存地址的一个引用。引用类型的传递其实传递的是对象的指针（string类型比较特殊），所以在特定的场景下性能是高于值类型的。一个引用类型在创建时默认为null，也就是说当前变量不指向一个有效的对象，也就是我们常遇到的异常“未将对象引用设置到对象的实例”。

值类型

因为引用类型变量都需要进行一次堆内存的分配，这会给GC造成很大的压力，所以CLR提供了轻量级类型“值类型”。值类型一般在线程栈上分配。（注意：值类型可以嵌入一个引用对象中）一个值类型变量其实就包含了值类型实例的值，所以它没有引用类型的指针（大家猜想值类型需不需要类型对象指针呢？）

~两者之间相同点和不同点

以下是值类型与引用类型的表：

相同点

值类型和引用类型都是System.Object的子类
值类型和引用类型都可以继承接口。（很多人都认为值类型不能继承接口）

 interface Itest
 {
     void test();
 }
 struct TestStruct : Itest
 {
     public void test()
     {
         throw new NotImplementedException();
     }
 }

不同点

值类型分配在堆栈上，引用类型是在托管堆上分配的。这里需要指出一点：如果一个引用类型中的某个属性是值类型，这个值类型的属性是分配在托管堆上的。
所有的值类型都是隐式密封的（sealed），例如：你不可能继承int 来构造自己的类型。
值类型的每一次赋值都会执行一次逐字段的复制，所以如果是频繁赋值也会造成性能上的压力，引用类型的赋值只是指针的传递，其实也是生成新的指针实例。
引用类型额外有类型对象指针和同步块索引，值类型是没有的。所以我们平时使用lock 锁的对象不可能是值类型，因为值类型没有同步块索引

测试例子

1）值类型引用类型分别初始化N次消耗的时间

static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("test start");
        int totalCount = 10000000;
        Stopwatch sw = new Stopwatch();
        sw.Start();
        for (int i = 0; i < totalCount; i++)
        {
            TestRef temp = new TestRef() { Id = i, Name = "test" };
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine($"引用类型耗时:{sw.ElapsedMilliseconds}");
        sw.Reset();
        sw.Start();

        for (int i = 0; i < totalCount; i++)
        {
            TestVal temp = new TestVal() { Id = i, Name = "test" };
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine($"值类型耗时:{sw.ElapsedMilliseconds}");
        Console.Read();
    }

    class TestRef
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }
    struct TestVal
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
    }

运行结果：

引用类型耗时:205
值类型耗时:152

可见初始化速度值类型是优于引用类型的，也可能是引用类型引发了GC导致。

2）作为方法参数传递

static void Main(string[] args)
    {
        Console.WriteLine("test start");
        long totalCount = 1000000000;
        Stopwatch sw = new Stopwatch();
        sw.Start();

        TestRef tempRef = new TestRef() { Id = 1, Name = "test" , Name2="r3rewfdsafdsa", Name3="fsrewfdsafdsafdsa", Name4="fdafdasfdsafdsa", Name5="432tretsfds", Name6="fdsafdasfdasfd" };
        for (int i = 0; i < totalCount; i++)
        {
            TestR(tempRef);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine($"引用类型耗时:{sw.ElapsedMilliseconds}");
        sw.Reset();
        sw.Start();
        TestVal tempVal = new TestVal() { Id = 1, Name = "test", Name2 = "r3rewfdsafdsa", Name3 = "fsrewfdsafdsafdsa", Name4 = "fdafdasfdsafdsa", Name5 = "432tretsfds", Name6 = "fdsafdasfdasfd" };
        for (int i = 0; i < totalCount; i++)
        {
            TestV(tempVal);
        }
        sw.Stop();
        Console.WriteLine($"值类型耗时:{sw.ElapsedMilliseconds}");
        Console.Read();
    }
    static void TestR(TestRef r)
    {
        return;
    }
    static void TestV(TestVal v)
    {
        return;
    }

    class TestRef
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Name2 { get; set; }
        public string Name3 { get; set; }
        public string Name4 { get; set; }
        public string Name5 { get; set; }
        public string Name6 { get; set; }
    }
    struct TestVal
    {
        public int Id { get; set; }
        public string Name { get; set; }
        public string Name2 { get; set; }
        public string Name3 { get; set; }
        public string Name4 { get; set; }
        public string Name5 { get; set; }
        public string Name6 { get; set; }
    }

运行结果：

引用类型耗时:4437
值类型耗时:5226

可见在普通情况下，作为参数值类型和引用类型用时差距不大，但是，如果值类型的实例属性比较多的情况下差距降进一步拉大。

~应用场景

程序设计选择的时候大部分场景都是用引用类型，但是如果满足下列条件，值类型可能更适用：

类型不会派生出任何其它类型，也就是说不会有被继承的可能
类型不需要继承其他类型
类型的实例比较小，并且不会被作为方法参数，不会被频繁赋值
你永远不会用到类型释放时候的通知，因为引用类型利用析构函数可以利用其他手段可以得到释放时候的通知。
如果你的类型实例不会发生值的改变或者可以认为是readonly性质的，值类型或许是首选。

其他

所有的值类型都从System.ValueType 派生，System.ValueType继承System.Object,但是System.ValueType 重写了Equals 和GetHashCode 方法，其实在这里才是真正和引用类型的分割线。
因为值类型有装箱拆箱的操作，所以像ArrayList这样的集合性能是非常令人担忧的。所以c# 2.0 出现了泛型例如：List.....来保证了类型安全，同时又避免了拆箱装箱，因为不是我定义的类型，你TMD根本连编译器那一关都过不了哈哈哈~~~~