知識(shí)回顧

C# 中的變量類(lèi)型可以分為 值類(lèi)型 和 引用類(lèi)型 兩大類(lèi)。

值類(lèi)型

變量類(lèi)型	描述	范圍
byte	無(wú)符號(hào)8位整數(shù)	0 到 255
sbyte	有符號(hào)8位整數(shù)	-128 到 127
short	有符號(hào)16位整數(shù)	-32,768 到 32,767
ushort	無(wú)符號(hào)16位整數(shù)	0 到 65,535
int	有符號(hào)32位整數(shù)	-2,147,483,648 到 2,147,483,647
uint	無(wú)符號(hào)32位整數(shù)	0 到 4,294,967,295
long	有符號(hào)64位整數(shù)	-9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807
ulong	無(wú)符號(hào)64位整數(shù)	0 到 18,446,744,073,709,551,615
float	32 位單精度浮點(diǎn)數(shù)	±1.5 × 10^?45 到 ±3.4 × 10^38（精度約7位有效數(shù)字）
double	64 位雙精度浮點(diǎn)數(shù)	±5.0 × 10^?324 到 ±1.7 × 10^308（精度約15–16位有效數(shù)字）
decimal	128 位高精度小數(shù)	±1.0 × 10^?28 到 ±7.9 × 10^28（精度約28–29位有效數(shù)字）
bool	8 位布爾型	true 或 false
char	16 位單一字符型	Unicode字符（0 到 65,535）

引用類(lèi)型

變量類(lèi)型	描述	范圍
string	字符串	任意長(zhǎng)度的字符序列（理論上最多可達(dá)到 2GB）

一、棧（Stack）和堆（Heap）

要了解值類(lèi)型和引用類(lèi)型的區(qū)別，我們得先得棧和堆的概率有個(gè)了解。

1、什么是棧和堆

簡(jiǎn)單理解就是，程序運(yùn)行時(shí)，它的數(shù)據(jù)必須存儲(chǔ)在內(nèi)存中。棧和堆就是計(jì)算機(jī)內(nèi)存中的兩種不同的存儲(chǔ)區(qū)域。

2、為什么要分棧和堆

通過(guò)分棧和堆，程序可以在性能和內(nèi)存管理上做出平衡，從而讓程序既高效又靈活。

3、棧和堆的區(qū)別

棧

• ?？臻g比較小，但是讀取速度快。
• 棧存儲(chǔ)的是一些簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)
• 棧遵循先進(jìn)后出原則，棧就像一個(gè)堆疊的盤(pán)子。你每次放入一個(gè)新盤(pán)子（數(shù)據(jù)），都會(huì)把它放在最上面。拿東西的時(shí)候，也都是從最上面拿，所以非?？焖佟?/li>
• 棧里的數(shù)據(jù)只在當(dāng)前函數(shù)或方法運(yùn)行時(shí)有效，一旦方法執(zhí)行完畢，這些數(shù)據(jù)就會(huì)自動(dòng)被銷(xiāo)毀。
  

堆

• 堆空間比較大，但是讀取速度慢。
• 堆存儲(chǔ)的是一些較大的數(shù)據(jù)。
• 堆就像一個(gè)大大的垃圾堆，可以隨意放東西。它不按照順序來(lái)存放數(shù)據(jù)，而是根據(jù)需要分配空間，可以存儲(chǔ)更復(fù)雜的對(duì)象
• 堆中的數(shù)據(jù)不會(huì)像棧那樣自動(dòng)清理。（但在 C# 中，垃圾回收會(huì)自動(dòng)清理不再使用的對(duì)象）

4、總結(jié)

實(shí)際上，我們寫(xiě)程序并不需要關(guān)心內(nèi)存是如何使用的，C#已經(jīng)幫我們做好了。這里只是簡(jiǎn)單介紹這個(gè)概念，有些知識(shí)看不懂也沒(méi)關(guān)系，比如垃圾回收，后面肯定還會(huì)詳細(xì)介紹。現(xiàn)在有個(gè)印象就行。

---

二、值類(lèi)型和引用類(lèi)型

在 C# 中，數(shù)據(jù)類(lèi)型分為兩大類(lèi)：值類(lèi)型（Value Types）和 引用類(lèi)型（Reference Types）。

我們目前學(xué)了值類(lèi)型和引用類(lèi)型只有變量，但是其實(shí)不止

• 值類(lèi)型其實(shí)還有結(jié)構(gòu)體（Struct）、枚舉（Enum），
• 引用類(lèi)型還有類(lèi)（Class）、 數(shù)組（Array）、委托（Delegate）。

這些我們后面會(huì)一一介紹，現(xiàn)在了解一下就行。

1、那么值類(lèi)型和引用類(lèi)型到底有什么區(qū)別呢？

因?yàn)橹粚W(xué)了變量，這里就用變量舉例。

值類(lèi)型

• 直接存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，值類(lèi)型的變量直接保存它們的數(shù)據(jù)。值類(lèi)型直接存儲(chǔ)在棧上。
• 值類(lèi)型賦值時(shí)，會(huì)復(fù)制值本身。

比如

int a, b;
a = 100;
b = a;
Console.WriteLine("a的值:" + a);
Console.WriteLine("b的值:" + b);a = 20; // 重新給a賦值，b的值不會(huì)改變
Console.WriteLine("a的值:" + a);
Console.WriteLine("b的值:" + b);

打印結(jié)果，正如前面所說(shuō)，重新給a賦值，b的值不會(huì)改變

畫(huà)圖說(shuō)明

解釋：

• 聲明變量 int a, b;
  當(dāng)你聲明兩個(gè)整數(shù)變量 a 和 b 時(shí)，編譯器會(huì)在棧上為它們各自分配32位的存儲(chǔ)空間。此時(shí)，這兩個(gè)存儲(chǔ)空間是空的，沒(méi)有初始化任何值。

• 賦值 a = 100;
  當(dāng)你給變量 a 賦值為 20 時(shí)，棧上的存儲(chǔ)空間 a 會(huì)被寫(xiě)入值 20。這個(gè)操作不會(huì)重新分配內(nèi)存，而是直接在已經(jīng)分配的內(nèi)存位置寫(xiě)入新的值。

• 賦值 b = a;
  當(dāng)你執(zhí)行 b = a; 時(shí)，棧上的存儲(chǔ)空間 b 會(huì)被寫(xiě)入 a 的當(dāng)前值。此時(shí)，a 和 b 都存儲(chǔ)了值 20，但它們是獨(dú)立的存儲(chǔ)空間。

• 重新賦值 a = 20;
  當(dāng)你再次給 a 賦值為 20 時(shí)，棧上的存儲(chǔ)空間 a 會(huì)被更新為新的值 20。這不會(huì)重新分配內(nèi)存，而是直接在已經(jīng)分配的內(nèi)存位置寫(xiě)入新的值。

引用類(lèi)型

• 間接存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，引用類(lèi)型的變量保存的是對(duì)實(shí)際數(shù)據(jù)所在位置的引用或地址（也叫指針），而不是數(shù)據(jù)本身。引用類(lèi)型存儲(chǔ)在棧上的引用（或指針）和堆上的實(shí)際數(shù)據(jù)。
• 引用類(lèi)型賦值時(shí)，會(huì)復(fù)制引用，但實(shí)際的數(shù)據(jù)不會(huì)復(fù)制。

畫(huà)圖說(shuō)明，假設(shè)a b c都是引用類(lèi)型

解釋：

• 聲明引用類(lèi)型 a 和 b;

  這時(shí) a 和 b 都是空引用，它們?cè)跅Ｉ戏峙淞丝臻g，但它們指向的堆內(nèi)存地址尚未確定，二者目前都沒(méi)有引用任何實(shí)際的對(duì)象。

• 給 a 賦值：

  此時(shí)，a 作為棧上的一個(gè)引用變量，指向堆上的值。b 仍然是空引用。

• b = a; b 也指向 a 的堆值：

  此時(shí)，a 和 b 都存儲(chǔ)相同的堆內(nèi)存地址，指向相同的堆對(duì)象。

• a 修改為新值：

  這時(shí)候a b的值就都變成了新值

• 重新定義 c，并給 c 賦值

  此時(shí)，c 是一個(gè)新的引用類(lèi)型變量，它在棧上存儲(chǔ)了指向堆上c值的地址，且與 a 和 b 的值互不影響。

ps:有些小伙伴可能會(huì)說(shuō)了，前面不是說(shuō)了string不就是引用類(lèi)型嗎，為什么不用string舉例呢，這樣不是更加直觀(guān)？其實(shí)是因?yàn)閟tring是特殊的引用類(lèi)型，這個(gè)問(wèn)題我接下來(lái)會(huì)說(shuō)。

2、總結(jié)

特性	值類(lèi)型 (Value Type)	引用類(lèi)型 (Reference Type)
存儲(chǔ)方式	存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的值本身	存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的引用（內(nèi)存地址）
賦值行為	賦值時(shí)會(huì)復(fù)制數(shù)據(jù)，原始值和復(fù)制值互不影響	賦值時(shí)會(huì)復(fù)制引用，兩個(gè)變量指向同一個(gè)對(duì)象
存儲(chǔ)位置	通常存儲(chǔ)在棧上 (stack)，但結(jié)構(gòu)體和其他類(lèi)型可能存儲(chǔ)在堆上	存儲(chǔ)在堆上 (heap)，引用存儲(chǔ)在棧上
初始化	默認(rèn)值為零或空值（如 0、false、null）	默認(rèn)值為 null
內(nèi)存管理	系統(tǒng)負(fù)責(zé)管理內(nèi)存（棧上分配的內(nèi)存自動(dòng)釋放）	由垃圾回收器 (GC) 管理內(nèi)存
常見(jiàn)類(lèi)型	基本數(shù)據(jù)類(lèi)型（如 int、float 等）、結(jié)構(gòu)體、枚舉	類(lèi)、數(shù)組、委托、字符串等

---

三、特殊的引用類(lèi)型string

1、為什么說(shuō)string是特殊的引用類(lèi)型？

學(xué)了前面引用類(lèi)型的知識(shí)，我們可以拿string測(cè)試一下試試。

string str1, str2;
str1 = "名";
str2 = str1;
Console.WriteLine("str1的值:" + str1);
Console.WriteLine("str2的值:" + str2);str1 = "字";//重新賦值str1
Console.WriteLine("str1的值:" + str1);
Console.WriteLine("str2的值:" + str2);

按前面引用類(lèi)型的概念，可能你想說(shuō)第二次打印的結(jié)果應(yīng)該是"字" "字"。

實(shí)際上真是這樣嗎？我先來(lái)看看執(zhí)行結(jié)果

有人會(huì)說(shuō)，如果是值類(lèi)型,結(jié)果倒還說(shuō)的過(guò)去.但是不是說(shuō)string是引用類(lèi)型么？如果是引用類(lèi)型的話(huà)。輸出的結(jié)果難道不應(yīng)該是: "名""名""字" "字"么？

2、理解字符串（string）引用類(lèi)型

理解字符串（string）在C#中的行為確實(shí)可能有些困惑，因?yàn)樗鼈冊(cè)谀撤N程度上表現(xiàn)出值類(lèi)型和引用類(lèi)型的特性。讓我們來(lái)詳細(xì)解釋一下。

• 字符串是不可變的
  字符串在C#中是不可變的，這意味著一旦你創(chuàng)建了一個(gè)字符串對(duì)象，就不能修改它的內(nèi)容。當(dāng)你嘗試修改一個(gè)字符串時(shí)，實(shí)際上是創(chuàng)建了一個(gè)新的字符串對(duì)象。

• 字符串為什么是引用類(lèi)型
  因?yàn)樗鼈冊(cè)诙焉戏峙鋬?nèi)存，并且在棧上存儲(chǔ)對(duì)堆上對(duì)象的引用。因此，多個(gè)變量可以引用同一個(gè)字符串對(duì)象。

3、如何證明呢？

使用 GetHashCode 方法

雖然這并不返回內(nèi)存地址，但 GetHashCode 方法會(huì)返回一個(gè)與字符串內(nèi)容相關(guān)的哈希值。這個(gè)值可以作為字符串的“標(biāo)識(shí)符”，有時(shí)候在調(diào)試中，它能幫助你判斷是否為同一個(gè)字符串實(shí)例。

string str1 = "xxxx";
string str2 = str1;
Console.WriteLine(str1.GetHashCode());
Console.WriteLine(str2.GetHashCode());str1 = "yyyy";
Console.WriteLine(str1.GetHashCode());
Console.WriteLine(str2.GetHashCode());

結(jié)果

通過(guò)斷點(diǎn)調(diào)試直接查看變量指針內(nèi)存地址

值類(lèi)型，一開(kāi)始內(nèi)存地址就不一樣

string引用類(lèi)型，開(kāi)始地址一樣，重新賦值后地址不一樣了

4、總結(jié)

字符串不叫值類(lèi)型，因?yàn)樗鼈兇_實(shí)具有引用類(lèi)型的基本特性：在堆上分配內(nèi)存，并且在棧上存儲(chǔ)引用。盡管字符串的不可變性使得它們?cè)谀承┓矫姹憩F(xiàn)得像值類(lèi)型，但從技術(shù)上講，它們?nèi)匀皇且妙?lèi)型。

由于字符串的不可變性，即使它們是引用類(lèi)型，修改一個(gè)字符串變量不會(huì)影響其他引用相同字符串的變量。這是因?yàn)楫?dāng)你修改字符串時(shí)，實(shí)際上是創(chuàng)建了一個(gè)新的字符串對(duì)象，并將變量的引用指向了這個(gè)新對(duì)象。

string雖然方便，但是有一個(gè)小缺點(diǎn)就是頻繁的改變string重新賦值會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存垃圾，優(yōu)化替代方案我們會(huì)在后面進(jìn)行講解

---

專(zhuān)欄推薦

地址
【從零開(kāi)始入門(mén)unity游戲開(kāi)發(fā)之——C#篇】
【從零開(kāi)始入門(mén)unity游戲開(kāi)發(fā)之——unity篇】
【制作100個(gè)Unity游戲】
【推薦100個(gè)unity插件】
【實(shí)現(xiàn)100個(gè)unity特效】
【unity框架開(kāi)發(fā)】

完結(jié)

贈(zèng)人玫瑰，手有余香！如果文章內(nèi)容對(duì)你有所幫助，請(qǐng)不要吝嗇你的點(diǎn)贊評(píng)論和關(guān)注，你的每一次支持都是我不斷創(chuàng)作的最大動(dòng)力。當(dāng)然如果你發(fā)現(xiàn)了文章中存在錯(cuò)誤或者有更好的解決方法，也歡迎評(píng)論私信告訴我哦！

好了，我是向宇，https://xiangyu.blog.csdn.net

一位在小公司默默奮斗的開(kāi)發(fā)者，閑暇之余，邊學(xué)習(xí)邊記錄分享，站在巨人的肩膀上，通過(guò)學(xué)習(xí)前輩們的經(jīng)驗(yàn)總是會(huì)給我很多幫助和啟發(fā)！如果你遇到任何問(wèn)題，也歡迎你評(píng)論私信或者加群找我， 雖然有些問(wèn)題我也不一定會(huì)，但是我會(huì)查閱各方資料，爭(zhēng)取給出最好的建議，希望可以幫助更多想學(xué)編程的人，共勉~