c#数据类型之值类型和引用类型

C#数据类型分隔为值类型和引用类型。而所用数据类型都继承自Object。

1. 值类型继承自System.ValueType，引用类型继承自System.Object。ValueType也直接继承自Object。如图：

每种值类型均有一个隐式的默认构造函数来初始化该类型的默认值，注意所有的值类型都是密封（sealed）的，所以无法派生出新的值类型。而且System.ValueType 本身是一个类类型，而不是值类型，因为它重写了 Object.Equals(Object)，所以对值类型将按照实例的值来比较，而不是 比较引用地址。 
   值类型直接存储其值，变量本身就包含了其实例数据，而引用类型保存的只是实例数据的内存引用。 因此，一个值类型变量就永远不会影响到其他的值类型变量，而两个引用类型变量则很有可能指向同一地址，从而发生相互影响。

2. 从内存分配上来看，值类型通常分配在线程的堆栈上，作用域结束时，所占空间自行释放，效率高，无需进行地址转换，而引用类型通常分配在托管堆上，由 GC 来控制其回收，需要进行地址转换，效率降低，这也正是c#需要定义两种数据类型的原因之一。c#中值类型变量直接把变量的值保存在堆栈中，引用类型的变量把实际数据的地址保存在堆栈中，而实际数据则保存在堆中。

注：栈是操作系统分配的一个连续的内存区域，用于快速访问数据。因为值类型的容量是已知的，因此它 可存储在栈上。而托管堆是 CLR 在应用程序启动时为应用程序预留的一块连续内存区，是用于动态内存分 配的内存区，引用类型的容量只有到运行时才能确定，所以用堆来存储引用类型。 栈的内存分配是自动释放；而堆在.NET中会有GC来释放 。

3.相互转换(装箱/拆箱).

C# 的通用类型系统（Common Type System），使得值类型可以转化为对象来处理，这就是常说的装箱和拆箱。由于装拆箱需要装建全新对象或做强制类型转换，这些操作所需时间和运算要远远大于赋值操作，因此不提倡 使用它，同时也要尽量避免隐式装拆箱的发生。如前面所述，值类型要么是堆栈分配的，要么是在结构中以内联方式分配的。引用类型是堆分配的。当值类型需要充当对象时，CTS就在堆上分配一个包装（该包装能使值类型看上去像引用对象一样），并且将该值类型的值复制给它。该包装被加上标记，以便系统知道它包含一个值类型。这个进程称为装箱，其反向进程称为取消装箱。装箱和取消装箱能够使任何类型像对象一样进行处理。