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C#中值類型和引用類型的區別_C#教程

作者：.NET開發菜鳥 ? 更新時間： 2022-05-22 編程語言

一、值類型和引用類型的區別

.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構、枚舉、整數型、浮點型、布爾型等，而在C#中所有以class關鍵字定義的類型都是引用類型。

1、賦值時的區別

引用類型和值類型最顯著的一個區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據副本，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果，代碼如下：

using System;

namespace ConsoleApp1
{
    /// 
    /// 一個簡單的引用類型
    /// 
    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()}";
        }
    }

    /// 
    /// 一個簡單的值類型
    /// 
    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據副本，所以當val2改變時，val1不受到影響。如圖所示：

上面代碼的輸出結果：

2、內存分配的區別

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

3、來自繼承結構的區別

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，較重要的一點是值類型的比較方法：Equals方法的實現有了改變。所有的值類型都實現了內容的比較，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
{
    /// 
    /// 一個簡單的引用類型
    /// 
    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()}";
        }
    }

    /// 
    /// 一個簡單的值類型
    /// 
    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();
        }
    }
}

程序輸出結果：

在Main方法中，分別定義了一對內容完全相同的值類型對象和引用類型對象，調用Equals方法來比較，發現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

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。值類型的賦值會產生一個新的數據副本，所以每個值類型都擁有一個數據副本。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，進行的是內容比較。而比較兩個引用類型時，進行的是引用比較。

上面列舉的僅僅是值類型和引用類型的一些主要區別，通過這些本質區別，可以產生更多的細節區別，有興趣的話可以自行研究。

原文鏈接：https://www.cnblogs.com/dotnet261010/p/12324317.html

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