解读经典《C#高级编程》第七版 Page32-38.核心C#.Chapter2

前言

接下来讲讲预定义数据类型。关于数据类型，其实是非常值得透彻研究的。

01

预定义数据类型

值类型和引用类型

C#将把数据类型分为两种，值类型和引用类型，值类型存储在堆栈上，引用类型存储在托管堆上。因此，对于值类型，如果：

Int a = 1;

Int b = a;

那么内存中就有两份的值1。

而对应引用类型，如果：

User userA = new User();

User userB = userA；

那么内存中只有一份User对象，userA和userB都指向它。

需要提到一句的是，结构（struct）是值类型，虽然我从来没有用到，但在需要极致优化性能的时候，可能是用的上的。

这基本上是大家都知道的。但在实际使用中，这种所谓的引用关系会比较隐秘，造成我们使用引用类型上的一些问题，所以我们需要更深入的讲一讲。

CTS类型（Common Type System）

CTS类型是.Net Framework的类型，而不是C#的类型，即我们之前讲到，CLR也是高度对象化的。在CLR层面规定了通用的类型，这样不同的开发语言比如C#，VB.Net才能良好的融合。比如Int32，Int64就是.Net框架的结构。我们定义一个Int和long既可以写为：

int val = 10;

long val2 1000;

也可以写为：

Int32 val = 10;

Int64 val2 = 1000;

当然我们实际使用中不会像后者那么用。

我们还可以发现，Int32，Int64是结构（struct），是值类型，所以这种类型通用化对.Net框架的性能的影响极小。

预定义的值类型

预定义的值类型有：

整数：

浮点数：

基本类型在赋值时，可以使用后缀（可大写或者小写）明确指定类型，比如：

Long val1 = 10L;

float val2 = 12.3F;

对于整数类型，如果不明确指定类型，系统会默认为int，而对于浮点数类型，不明确指定时系统默认为double。

我曾经很疑惑的是，既然这么说，是不是在初始化的时候一定要这么指定后缀呢？毕竟初始化基本类型是比较常见的操作。而我现在认为，非特殊情况下，基本上是不需要的。事实也是如此，我们很少见到有这么写的。比如对于：

Long val1 = 10L; 和 Long val1 = 10;

效果是一样的。因为val1定义为long，作为int的10会自动向上转型为long，不会有精度损失。而对于：

float val2 = 12.3F; 和float val2 = 12.3; 有没有区别呢？是有的，因为后面这句赋值语句有错误，不能通过编译，因为作为double的12.3转化为float，是有精度损失的，所以要么你强制转换，要么你加F。

所以我们会发现，你写一个对基础类型的赋值语句，你能写出来，且编译器没提示错误，就是没问题的；不能写的，编译器会提醒你。编译器已经足够智能，不需要担心要不要加后缀的问题。

Decimal类型：

Decimal是个很重要的类型，我在实际项目中，从来没有用过float和double，因为它们有精度问题，我都是要么整数（用于数量），要么Decimal（用于价格，金额等）。.Net把它称为“用于财务计算的专用类型”。我们对比Java会发现，Java的高精度计算类型是一个叫做BigDecimal的普通类，它的初始化要用比如new BigDecimal(10)这种类创建的方式来实现。而在C#中将其地位提升为预定义类型。但同时，书中也强调，Decimal仍然不是“基本类型”，我们可以认为，它的本质和Java的BigDecimal是一样的，只是将其“模拟”为基本类型，这样使用更便捷，但它的计算实际上仍然会有性能损失。

Bool类型：

字符类型：

字符类型，有多种表示方式：

char val1 = 'A';        //字面量

char val2 = '\u0041';   //Unicode

char val3 = (char)65;   //int转换

char val4 = '\x0041';   //16进制

字符常用的还有用“转义符”（反斜杠\）表示的特殊字符，比如换行符\n，回车符\r等。

预定义的引用类型

预定义引用类型的概念太重要了，因为它是.Net整个类结构的基础。

上图的每个字都值得分析。我们注意到，object类型被叫做“根类型”，它是包括值类型的所有其他类型的父类型。为什么值类型也是？因为值对象可以被“装箱”并放入托管堆而成为引用对象，而装箱又导致拆箱，这是非常重要的概念，对这个概念理解的不好，会写出意想不到的复杂代码。

而String类型的概念是：Unicode字符串，也很重要，这说明什么，说明字符乱码问题得到了彻底解决，一个英文和一个中文字符长度相同，等等。String类型是个非常特殊又奇怪的类型，它是引用类型，但它的行为又像值类型，这是特意设计的，因为字符串的使用太普遍了，而值类型的概念比引用类型使用起来更直观和简单。它的几个特点：

1. String对象是引用类型，它被分配在堆上,而不是栈上
2. 因此,当把一个字符串变量赋予另一个字符串时,会得到对内存中同一个字符串的两个引用
3. 字符串是不可改变的。修改其中一个字符串，就会创建一个全新的String对象，而另一个字符串不发生任何变化

有了以上特性，我们可以看到值类型的行为了：当赋予一个不同的字符串值，系统总给你new一个字符串新值；而当你赋值已有的某个字符串时，系统从堆中给你找出来赋值给你。这样既保证了值类型的行为，也优化了引用类型的性能，是一种平衡的好方案。当然在某些场景下，String的这种特性也会导致性能问题，比如在for循环中拼接一个字符串，这个时候简单的用赋值语句改变String时，就会导致一直创建新的字符串，性能大降，所以这个时候我们常常会用StringBuilder来构造字符串。

字符串中，常碰到转义符的问题，字符串中的\将被理解为转义符，怎么让C#不将其理解为转移符呢？“将转义符再转义”，即再加\，比如一个目录路径表示为：

string path = “C:\\windows\\Temp”;

我们可以简化这种写法为：

string path = @“C:\windows\Temp”;

@不仅是用于描述路径，还用于其他多种场景，这会让人混淆，@有没有可明确描述的效用？有的，它的功能可通用性的描述为：在这个@后的所有字符都看作是其原来的含义。比如上面的路径例子，原来的含义就是\就是路径的表述，而不是转义符的意思。还有比如@用在字符串换行中：

string path = @“华为是

中国的骄傲”;

当没有@时，字符串在输入中换行会导致编译错误，因为回车换行在语言规范中有特殊含义，加了@表示告诉编译器，“我这字符串中的换行符就是原本的换行的意思，你不用特殊解释”。

其他所有用@的场景，都可以如此解释，这是一种可通用的解释。

预定义类型内容非常长，就先讲到这里，下一篇我们讲流控制。

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附文：

C#的两种类据类型：值类型和引用类型

C# String与StringBuilder

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