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[導讀]我剛用C#一個來月,可能理解得不對,還請大家指教。讀懂文章你需要對C語言的指針有所理解。需要注意區(qū)別:對C\C++來說,任何類型都可以當成C#的“引用類型”,因為有指針。【在內存上】void?foo(

我剛用C#一個來月,可能理解得不對,還請大家指教。
讀懂文章你需要對C語言的指針有所理解。

需要注意區(qū)別:對CC++來說,任何類型都可以當成C#的“引用類型”,因為有指針。

【在內存上】

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依然存在在進程堆中。

void?foo2(int*?paaa)
{
????*paaa?=?123;
}


【Box和UnBox】
打個很簡單的比方:
有函數(shù):

void?foo(int*?pa)
{
????beginthread(&new_thread...,pa);?//啟動新線程操作指針pa
}

void?new_thread(int*?pa)
{
????Sleep(1000);?//新線程睡眠1秒
????if?(*pa?==?123)?//判斷pa指針的內容是123
????????OutputDebugStringA("OK.");????
}


還有函數(shù):

void?exec1()
{
????int?pa?=?123;
????foo(&pa);
}



大家可能看出問題了,當我們執(zhí)行foo指向棧上的pa的時候,因為exec1函數(shù)已經退出,pa的值被系統(tǒng)回收,不可預料,線程體在睡眠一秒后去訪問這個棧上的地址可能得到的值不是123,但是如果我們在堆上分配:

void?exec2()
{
????int*?pa?=?(int*)malloc(sizeof(int));
????*pa?=?123;
????foo(pa);
}


執(zhí)行exec2,就可以確保pa不會被回收,因為沒有顯式free。

C#同理,Box就是把在exec1中的值類型pa進行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給進去的pa是一個.NET通過類似malloc這種分配堆內存的方法分配的一個新的指針,并且把原來棧上的值pa給memcpy進去了,并且把這個指針交給了foo函數(shù),這個【指針】就是被裝箱(Box)后的【引用類型】,此時foo引用了pa,并且把它又交給new_thread,new_thread操作完了pa后,再也沒人使用這個引用類型pa,GC會把pa進行free。

我們可以得出,棧類型在函數(shù)體退出后,會被系統(tǒng)自動釋放,而堆類型不會,還記得ATL的CComPtr么,而堆數(shù)據(jù)則要靠GC進行垃圾回收。
如果你對Windows COM和C++有理解,可以這樣想象:
ATL::CComPtr = 值類型auto-free。為什么,因為CComPtr在函數(shù)體內構造(AddRef),在函數(shù)體退出析構(Release)。
std::shared_ptr = 引用類型auto-free。類是new來的,shared_ptr進行引用計數(shù)管理,在某個函數(shù)體退出時引用計數(shù)跑0,才進行delete。

然后我們還可以得出,值類型指向實際的數(shù)據(jù),而引用類型指向數(shù)據(jù)指針。
這個你用后腦就可以想出來了,例子:

void?foo()
{
????int?aa?=?123;?//aa直接指向123,編譯器通過ESP指針進行間接訪問
????int*?paa?=?(int*)malloc(sizeof(int));?//paa指向堆上的一塊內存
????*paa?=?123;?//編譯器使用直接指針訪問
}


所以說,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)進行memcpy,UnBox
}



所以這2個過程是即浪費時間又浪費內存的。
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進行堆上申請,由GC進行統(tǒng)一管理。
比如在DirectShow基本類里面的自動臨界區(qū)類CCritSec,就像C#里面的lock關鍵字一樣。

棧的特征就是分配->初始化:
int aa = 123;
退出自動銷毀。

這個RIIA范式在C++程序員手里那是用得爽。
C#下,因為一切引用類型都是在堆上跑,我們如果要做像RIIA這樣的東西怎么辦?
可能你已經想到了,using關鍵字和IDisposable。

這個我就不多說了,自己搜索一下就知道了。

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