C#值类型与引用类型

C#程序员经常搞不清楚值类型和引用类型的概念和区分，我想说一下。

1. 为什么要有值类型——使用引用类型的代价 引用类型是CLR从托管堆上分配空间而来的，new操作会返回对象的内存地址。在托管堆上分配对象不是没有代价的，包含分配对象时的额外成员（类型对象指针和同步块索引）的初始化操作、对象内部各个字节置零初始化，而且，这个分配操作还可能强制执行一次垃圾收集操作。 当所有类型都是引用类型时，带给托管堆的压力可想而之。并且垃圾收集操作相当耗费时间，这样的开销显然太大。因此需要引入值类型。

2. 值类型的特殊性 从OO上看，在C#中，一切皆是Object，值类型也不例外。但是，值类型在System.Object之上的类型是System.ValueType或者System.Enum（仅枚举类），且，值类型都是sealed类型。 从名称上看，引用类型都是称为类，值类型称为结构或者枚举，SDK中尤其明显。 值类型的实例在线程的堆栈上分配，虽然可以作为字段嵌入一个引用类型中，只不过引用类型的字段存储一个指向托管堆上对象实例的指针，而值类型的字段存储的是该值类型本身。修改的时候在线程堆栈上直接修改。 值类型复制之后是复制内容，修改一个不会影响另一个副本；引用类型复制是复制指针，指向的对象是同一个，因此修改一个会影响另一个副本。

3. 定义自己的值类型 使用class定义一个引用类型，使用struct定义一个值类型。值类型也可以实现一个或者多个接口。 什么时候需要把类型定义成值类型呢？有以下几点：

• 类型是个基元类型，没有提供可供修改其中字段的方式，即不可变的类型。
• 不需要继承其他类型。
• 不会派生出其他类型。

满足以上三点，则满足定义成值类型的充分性，可以考虑定义成值类型。 必要性仍然要考虑类型的大小，因为值类型的复制是传值，而不是简单拷贝指针，大的值类型传递代价比引用类型传递更大。