c#引用类型的理解

问问，怎么直观理解c#的引用类型，堆和栈的区别

值类型和引用类型用生活中的例子如借东西。

值类型相当，你没借而是告诉他什么地方有卖的，然后他去买了一个一样的，所以他对这个东西的操作将不会影响到你的。

引用类型相当，你借把你的东西借给了他，然后他对这个东西的操作会影响到你

堆栈还真不是一两句话能概括的

如下是拷贝的：

堆和栈的区别

作者: 芊珑发布日期: 2006-2-10 查看数: 125 出自: http://www.cnitexam.com
一、预备知识—程序的内存分配
一个由c/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分
1、栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
2、堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，呵呵。
3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 - 程序结束后有系统释放
4、文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放
5、程序代码区—存放函数体的二进制代码。

二、例子程序
这是一个前辈写的，非常详细
//main.cpp
int a = 0; 全局初始化区
char *p1; 全局未初始化区
main()
{
int b; 栈
char s[] = "abc"; 栈
char *p2; 栈
char *p3 = "123456"; 123456\0在常量区，p3在栈上。
static int c =0； 全局（静态）初始化区
p1 = (char *)malloc(10);
p2 = (char *)malloc(20);
分配得来得10和20字节的区域就在堆区。
strcpy(p1, "123456"); 123456\0放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的"123456"优化成一个地方。
}
二、堆和栈的理论知识
2.1申请方式
stack:
由系统自动分配。 例如，声明在函数中一个局部变量 int b; 系统自动在栈中为b开辟空间
heap:
需要程序员自己申请，并指明大小，在c中malloc函数
如p1 = (char *)malloc(10);
在C++中用new运算符
如p2 = (char *)malloc(10);
但是注意p1、p2本身是在栈中的。
2.2
申请后系统的响应
栈：只要栈的剩余空间大于所申请空间，系统将为程序提供内存，否则将报异常提示栈溢出。
堆：首先应该知道操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序的申请时，
会遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序，另外，对于大多数系统，会在这块内存空间中的首地址处记录本次分配的大小，这样，代码中的delete语句才能正确的释放本内存空间。另外，由于找到的堆结点的大小不一定正好等于申请的大小，系统会自动的将多余的那部分重新放入空闲链表中。
2.3申请大小的限制
栈：在Windows下,栈是向低地址扩展的数据结构，是一块连续的内存的区域。这句话的意思是栈顶的地址和栈的最大容量是系统预先规定好的，在 WINDOWS下，栈的大小是2M（也有的说是1M，总之是一个编译时就确定的常数），如果申请的空间超过栈的剩余空间时，将提示overflow。因此，能从栈获得的空间较小。
堆：堆是向高地址扩展的数据结构，是不连续的内存区域。这是由于系统是用链表来存储的空闲内存地址的，自然是不连续的，而链表的遍历方向是由低地址向高地址。堆的大小受限于计算机系统中有效的虚拟内存。由此可见，堆获得的空间比较灵活，也比较大。
2.4申请效率的比较：
栈由系统自动分配，速度较快。但程序员是无法控制的。
堆是由new分配的内存，一般速度比较慢，而且容易产生内存碎片,不过用起来最方便.
另外，在WINDOWS下，最好的方式是用VirtualAlloc分配内存，他不是在堆，也不是在栈是直接在进程的地址空间中保留一快内存，虽然用起来最不方便。但是速度快，也最灵活
2.5堆和栈中的存储内容
栈： 在函数调用时，第一个进栈的是主函数中后的下一条指令（函数调用语句的下一条可执行语句）的地址，然后是函数的各个参数，在大多数的C编译器中，参数是由右往左入栈的，然后是函数中的局部变量。注意静态变量是不入栈的。
当本次函数调用结束后，局部变量先出栈，然后是参数，最后栈顶指针指向最开始存的地址，也就是主函数中的下一条指令，程序由该点继续运行。
堆：一般是在堆的头部用一个字节存放堆的大小。堆中的具体内容有程序员安排。
2.6存取效率的比较

char s1[] = "aaaaaaaaaaaaaaa";
char *s2 = "bbbbbbbbbbbbbbbbb";
aaaaaaaaaaa是在运行时刻赋值的；
而bbbbbbbbbbb是在编译时就确定的；
但是，在以后的存取中，在栈上的数组比指针所指向的字符串(例如堆)快。
比如：
#include
void main()
{
char a = 1;
char c[] = "1234567890";
char *p ="1234567890";
a = c[1];
a = p[1];
return;
}
对应的汇编代码
10: a = c[1];
00401067 8A 4D F1 mov cl,byte ptr [ebp-0Fh]
0040106A 88 4D FC mov byte ptr [ebp-4],cl
11: a = p[1];
0040106D 8B 55 EC mov edx,dword ptr [ebp-14h]
00401070 8A 42 01 mov al,byte ptr [edx+1]
00401073 88 45 FC mov byte ptr [ebp-4],al
第一种在读取时直接就把字符串中的元素读到寄存器cl中，而第二种则要先把指针值读到edx中，在根据edx读取字符，显然慢了。
?

2.7小结：
堆和栈的区别可以用如下的比喻来看出：
使用栈就象我们去饭馆里吃饭，只管点菜（发出申请）、付钱、和吃（使用），吃饱了就走，不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作，他的好处是快捷，但是自由度小。
使用堆就象是自己动手做喜欢吃的菜肴，比较麻烦，但是比较符合自己的口味，而且自由度大。

堆和栈的区别主要分：
操作系统方面的堆和栈，如上面说的那些，不多说了。
还有就是数据结构方面的堆和栈，这些都是不同的概念。这里的堆实际上指的就是（满足堆性质的）优先队列的一种数据结构，第1个元素有最高的优先权；栈实际上就是满足先进后出的性质的数学或数据结构。
虽然堆栈，堆栈的说法是连起来叫，但是他们还是有很大区别的，连着叫只是由于历史的原因。

c#中值类型和引用类型 在C#中有两种类型的数据，

一种是值类型数据，

一种是引用类型数据。

在编码的时候区分这两种类型数据，可以避免一些细小的编码错误。 　　首先说说什么类型是值类型，例如：int、float、bool之类的基础类型，以及用struct定义的类型，如：DateTime。除此外，如string，数组，以及用class定义的类型等都是引用类型。对于C#来说，很难罗列出所有类型进行一一分别，这需要自己在编码过程中进行分析总结。 　　为了更好地说明两种类型之间的区别，借用如下的表格来说明。

	值类型	引用类型
内存分配地点	分配在栈中	分配在堆中
效率	效率高，不需要地址转换	效率低，需要进行地址转换
内存回收	使用完后，立即回收	使用完后，不是立即回收，等待GC回收
赋值操作	进行复制，创建一个同值新对象	只是对原有对象的引用
函数参数与返回值	是对象的复制	是原有对象的引用，并不产生新的对象
类型扩展	不易扩展	容易扩展，方便与类型扩展

　　通过如上细致对比，大家对于值类型和引用类型有个清楚的概念。 　　不过，无论是对于值类型还是引用类型来说，对于其作为函数参数或者返回值的时候，都是容易犯错误的地方。 　　对于值类型来说，当其作为函数参数的时候，希望在函数中被修改，那么直接如下操作是不能被修改的。

public void Increment( int i ) { 　 i++; }

　　要想在函数中对传进去的参数做真正的修改，需要借助于ref这个关键字，那么正确的形式如下。

public void Increment( ref int i ) { 　i++; }

　　也就是说，如果需要在函数中对值类型参数进行修改，需要用ref或者out进行标识才能真正实现。 　　而对于引用类型来说，当其作为函数参数的时候，它所遇到的情况恰恰与值类型相反，即不希望在函数中被修改，举例如下。

public void AddValue( MyType typValue ) { 　typValue.Count = typValue.Count + 15; }

　　由于对于引用类型对象来说，其的赋值操作只是对原有对象的引用，因此在函数对其修改，实际上是直接修改了原有对象数据，这是很多情况不希望发生的（这里例如对数组或者DataTable操作这类）。 　　为了防止这种事发生，需要给此类型提供clone函数。例如对于如上的类型，可以入下实现。

public class MyType:ICloneable { 　private int nCount = 0; 　public int Count 　{ 　　set{ nCount = value;} 　　get{ return nCount;} 　} 　public MyType() 　{} 　public MyType( int Value) 　{ 　　nCount = Value; 　} 　#region ICloneable Members 　public object Clone() 　{ 　　// TODO: Add MyType.Clone implementation 　　return new MyType( nCount ); 　} 　#endregion }

　　那么在调用的时候，用当前的对象的clone作为参数即可。 　　不过对于引用类型来说，提供一个clone函数不是一件容易的事情，尤其出现引用类型嵌套的时候，所以说去实现一个完全clone功能是件很费事又不讨好的活，这也就是在论坛中常说的深copy和浅copy的问题。话虽如此，如果对于前面所说的有个大概了解，相信实现也不是不可能。 　　在C#中，尤其自己定义类型的时候，常常由于是用struct来定义还是用class来定义，即是定义一个值类型还是一个引用类型呢。在这儿给了几个判定条件，如果如下几点都满足的话，建议用struct来定义为值类型，否则用class定义为引用类型。

<!--[if !supportLists]-->1． <!--[endif]-->这个类型是否主要为了数据存储； <!--[if !supportLists]-->2． <!--[endif]-->是否只通过属性来访问对象的数据成员； <!--[if !supportLists]-->3． <!--[endif]-->这个类型是否不会有子类型； <!--[if !supportLists]-->4． <!--[endif]-->在程序处理的时候不会把这个类型对象通过多态来处理。

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