C#值類型和引用類型用C語(yǔ)言理解
我剛用C#一個(gè)來(lái)月，可能理解得不對(duì)，還請(qǐng)大家指教。
讀懂文章你需要對(duì)C語(yǔ)言的指針有所理解。
需要注意區(qū)別：對(duì)CC++來(lái)說(shuō)，任何類型都可以當(dāng)成C#的“引用類型”，因?yàn)橛兄羔槨?br />
【在內(nèi)存上】
void?foo()
{
????int?aaa?=?0;?//值類型，aaa在Stack上分配（SUB?ESP,XX）
????int*?paaa?=?new?int[123];?//引用類型，paaa在Heap上分配，HeapAlloc(GetProcessHeap()...)
????foo2(&aaa);?//【引用】值類型aaa
}->函數(shù)退出，aaa從棧上銷毀，paaa依然存在在進(jìn)程堆中。
void?foo2(int*?paaa)
{
????*paaa?=?123;
}
【Box和UnBox】
打個(gè)很簡(jiǎn)單的比方：
有函數(shù)：
void?foo(int*?pa)
{
????beginthread(&new_thread...,pa);?//啟動(dòng)新線程操作指針pa
}
void?new_thread(int*?pa)
{
????Sleep(1000);?//新線程睡眠1秒
????if?(*pa?==?123)?//判斷pa指針的內(nèi)容是123
????????OutputDebugStringA("OK.");????
}
還有函數(shù)：
void?exec1()
{
????int?pa?=?123;
????foo(&pa);
}
大家可能看出問(wèn)題了，當(dāng)我們執(zhí)行foo指向棧上的pa的時(shí)候，因?yàn)閑xec1函數(shù)已經(jīng)退出，pa的值被系統(tǒng)回收，不可預(yù)料，線程體在睡眠一秒后去訪問(wèn)這個(gè)棧上的地址可能得到的值不是123，但是如果我們?cè)诙焉戏峙洌?br />
void?exec2()
{
????int*?pa?=?(int*)malloc(sizeof(int));
????*pa?=?123;
????foo(pa);
}
執(zhí)行exec2，就可以確保pa不會(huì)被回收，因?yàn)闆](méi)有顯式free。
C#同理，Box就是把在exec1中的值類型pa進(jìn)行exec2的處理，然后執(zhí)行處理后pa的值在exec1退出后依然在棧上銷毀，但是執(zhí)行foo給進(jìn)去的pa是一個(gè).NET通過(guò)類似malloc這種分配堆內(nèi)存的方法分配的一個(gè)新的指針，并且把原來(lái)?xiàng)Ｉ系闹祊a給memcpy進(jìn)去了，并且把這個(gè)指針交給了foo函數(shù)，這個(gè)【指針】就是被裝箱(Box)后的【引用類型】，此時(shí)foo引用了pa，并且把它又交給new_thread，new_thread操作完了pa后，再也沒(méi)人使用這個(gè)引用類型pa，GC會(huì)把pa進(jìn)行free。
我們可以得出，棧類型在函數(shù)體退出后，會(huì)被系統(tǒng)自動(dòng)釋放，而堆類型不會(huì)，還記得ATL的CComPtr么，而堆數(shù)據(jù)則要靠GC進(jìn)行垃圾回收。
如果你對(duì)Windows COM和C++有理解，可以這樣想象：
ATL::CComPtr = 值類型auto-free。為什么，因?yàn)镃ComPtr在函數(shù)體內(nèi)構(gòu)造(AddRef)，在函數(shù)體退出析構(gòu)(Release)。
std::shared_ptr = 引用類型auto-free。類是new來(lái)的，shared_ptr進(jìn)行引用計(jì)數(shù)管理，在某個(gè)函數(shù)體退出時(shí)引用計(jì)數(shù)跑0，才進(jìn)行delete。
然后我們還可以得出，值類型指向?qū)嶋H的數(shù)據(jù)，而引用類型指向數(shù)據(jù)指針。
這個(gè)你用后腦就可以想出來(lái)了，例子：
void?foo()
{
????int?aa?=?123;?//aa直接指向123，編譯器通過(guò)ESP指針進(jìn)行間接訪問(wèn)
????int*?paa?=?(int*)malloc(sizeof(int));?//paa指向堆上的一塊內(nèi)存
????*paa?=?123;?//編譯器使用直接指針訪問(wèn)
}
所以說(shuō)，C#中，值類型還是棧變量，引用類型則是shared_ptr。
反之，引用到值的拆箱：
void?foo()
{
????int*?pa?=?new?int[123];?//引用類型
????pa[0]?=?123;
????int?aa?=?*pa;?//aa是棧上的值類型，從堆上把數(shù)據(jù)進(jìn)行memcpy，UnBox
}
所以這2個(gè)過(guò)程是即浪費(fèi)時(shí)間又浪費(fèi)內(nèi)存的。
從上面我們可以看出，值類型裝箱到引用類型，裝箱后，值類型改變了，被裝箱的引用類型不會(huì)改變，反之同理，比如：
void?foo()
{
????int?aa?=?123;?//值類型
????int*?pa?=?new?int[123];?//引用類型
????pa[0]?=?aa;?//堆上的引用類型數(shù)據(jù)改了
????aa?=?456;?//棧上的值類型變了，但堆上的數(shù)據(jù)可不會(huì)同步變，這可不是WPF的數(shù)據(jù)綁定，哈哈
}
用C#代碼：
private?void?Form1_Load(object?sender,?EventArgs?e)
{
????????????int?aaa?=?123;?//Value?Type
????????????IntPtr?paaa?=?System.Runtime.InteropServices.Marshal.AllocHGlobal(sizeof(int));?//Ref?Type
????????????System.Runtime.InteropServices.Marshal.WriteInt32(paaa,aaa);?//Box
????????????aaa?=?System.Runtime.InteropServices.Marshal.ReadInt32(paaa);?//UnBox
}
【繼承關(guān)系】
C#的玩意兒都繼承System.Object，棧上的值類型繼承System.ValueType，這是編譯器定義的隱性繼承。
也就是這樣：
void?foo()
{
????int?aaa?=?123;
????System.Diagnostics.Debug.WriteLine(((aaa?as?ValueType)?as?object).ToString());
}
于是可以這樣：
private?bool?IsValueType(object?o)
{
????????????return?o?is?ValueType???true?:?false;
}
private?void?Form1_Load(object?sender,?EventArgs?e)
{
????????????int?aaa?=?123;
????????????System.Diagnostics.Debug.WriteLine(IsValueType(aaa).ToString());?//True
????????????var?bc?=?new?Form();
????????????System.Diagnostics.Debug.WriteLine(IsValueType(bc).ToString());?//False
}
【好玩的東西】
值類型的引用類型：
大家知道，值類型使用棧內(nèi)存，在C++中，我們有棧上類（就是RIIA，資源分配即初始化），但是在C#中，所有類都必需使用new進(jìn)行堆上申請(qǐng)，由GC進(jìn)行統(tǒng)一管理。
比如在DirectShow基本類里面的自動(dòng)臨界區(qū)類CCritSec，就像C#里面的lock關(guān)鍵字一樣。
棧的特征就是分配->初始化：
int aa = 123;
退出自動(dòng)銷毀。
這個(gè)RIIA范式在C++程序員手里那是用得爽。
C#下，因?yàn)橐磺幸妙愋投际窃诙焉吓埽覀內(nèi)绻鱿馬IIA這樣的東西怎么辦？
可能你已經(jīng)想到了，using關(guān)鍵字和IDisposable。
這個(gè)我就不多說(shuō)了，自己搜索一下就知道了。
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