C# 中的值和引用类型赋值

2020-03-05 08:00:00 · 飞浪

介绍就编程语言的类型系统而言，主要有两类：强类型编程语言和弱类型编程语言。这些类别定义了在源代码编译和运行时如何应用类型规则。1974年，BarbaraLiskov和StephenZi

介绍

就编程语言的类型系统而言，主要有两类：强类型编程语言和弱类型编程语言。这些类别定义了在源代码编译和运行时如何应用类型规则。1974 年，Barbara Liskov 和 Stephen Zilles 这样定义了强类型编程语言。

每当一个对象从调用函数传递到被调用函数时，其类型必须与被调用函数中声明的类型兼容。

在本指南中，我们将探讨为什么 C# 属于强类型语言类别以及这如何影响类型分配，特别是涉及值和引用类型。

类型和上下文

在 .NET 框架中，以及 C# 编程语言中，有两种主要类型：值类型和引用类型。C# 中也有两种上下文，分别是安全和不安全。需要指出的是，在不安全上下文中，我们有第三种类型，称为指针。现在，只要知道当代码在 CLR 的监督下运行时，我们称上下文安全就足够了，而不安全的代码则恰恰相反。

价值与参考

有四种类型属于引用类型类别：

细绳
数组
班级
代表

其余类型属于值类型类别：

布尔值
字节
炭
十进制
ETC。

值类型

让我们看一下值类型的示例。在此代码中，我们有一个函数，它接受double类型的值并对其进行平方。

      using System;

namespace Pluralsight
{
    public class ValueType
    {
        public static void SquareIt(double x)
        {
            Console.WriteLine($"The value of x: {x} squared is: {x * x}");
        }
        public static void Main()
        {
            double d = 22.22;
            SquareIt(d);
            Console.ReadKey();            
        }
    }
}
    

如果我们将22.22作为函数的输入，则输出如下所示。

      The value of x: 22.22 squared is: 493.7284

幕后发生了什么？d的内容的值被分配在堆栈上。根据类型在内存中保留一个单独的空间，并且此变量直接保存该值。如果我们通过赋值将此值复制到另一个变量，则该值将被复制，因此您将在堆栈上保留两次d的值，每个变量保留一次。每个预定义数据类型（包括枚举甚至结构）都以这种方式工作。值类型是在编译时创建的，因此，它们受到保护，不受垃圾收集器的访问 - 垃圾收集器无法访问它们。

引用类型

我们也来看一个这样的演示，然后对其进行分析。

      using System;

namespace Pluralsight
{
    public class ReferenceType
    {
        public class Server
        {
            public string type;
            public int vCPU;
            public double RAM;
        }
        public static void initializeServer(string category, Server s)
        {
            if(category == "small")
            {
                s.type = "smallServer";
                s.vCPU = 1;
                s.RAM = 2.0;
            }
            else if(category == "medium")
            {
                s.type = "mediumServer";
                s.vCPU = 2;
                s.RAM = 4.0;
            }
            else if(category == "big")
            {
                s.type = "bigServer";
                s.vCPU = 8;
                s.RAM = 16.0;
            } else { throw new System.ArgumentException("Category cannot be other than: small, medium or big"); }
        }
        public static void Main()
        {
            Server a = new Server();
            Server b = new Server();
            Server c = new Server();
            initializeServer("small", a);
            initializeServer("medium", b);
            initializeServer("big", c);

            Console.WriteLine($"The server:{nameof(a)}, is of type: {a.type}, vCPU: {a.vCPU} and RAM: {a.RAM} GB!");
            Console.WriteLine($"The server:{nameof(b)}, is of type: {b.type}, vCPU: {b.vCPU} and RAM: {b.RAM} GB!");
            Console.WriteLine($"The server:{nameof(c)}, is of type: {c.type}, vCPU: {c.vCPU} and RAM: {c.RAM} GB!");
            Console.ReadKey();            
        }
    }
}
    

输出如下所示：

      The server:a, is of type: smallServer, vCPU: 1 and RAM: 2 GB!
The server:b, is of type: mediumServer, vCPU: 2 and RAM: 4 GB!
The server:c, is of type: bigServer, vCPU: 8 and RAM: 16 GB!
    

我们有一个引用类型的类。这一点很重要，因为初始化它的函数（名为initializeServer）需要两个参数。第一个是值类型，第二个是引用类型，它是类传递的位置。该函数将根据我们传递的类别更改通过引用传递的类的公共属性。如果我们传递未实现的类别，则会抛出错误并显示以下消息：

      System.ArgumentException: 'Category cannot be other than: small, medium or big'

幕后发生了什么？服务器类实例 a、b 和 c 是引用类型。这意味着当我们将它们传递给initialiseServer函数时，传递的是它们的地址，而不是带有数据的实例。当我们将引用变量分配给另一个变量时，我们不会复制数据。我们只是告诉新变量也引用原始地址。这意味着如果我们要修改其中任何一个，则更改将反映在两者上，因为它们指向内存中的同一位置。引用类型变量存储在内存中称为堆的指定空间中。因此，当我们的应用程序中不再使用这样的变量时，它将被垃圾收集器释放。

关于堆栈与堆的说明：堆栈用于静态内存分配，而堆用于动态内存分配。它们都很有用，但用途不同。

结论

在本指南中，我们研究了值类型和引用类型。通过几个示例，我们剖析了这些类型的用途以及它们在编程上有何不同。我们还了解到 C# 有两种主要的内存类型。我希望本指南对您有所帮助，并感谢您阅读它。

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using System; namespace Pluralsight { public class ValueType { public static void SquareIt(double x) { Console.WriteLine($"The value of x: {x} squared is: {x * x}"); } public static void Main() { double d = 22.22; SquareIt(d); Console.ReadKey(); } } }

using System; namespace Pluralsight { public class ReferenceType { public class Server { public string type; public int vCPU; public double RAM; } public static void initializeServer(string category, Server s) { if(category == "small") { s.type = "smallServer"; s.vCPU = 1; s.RAM = 2.0; } else if(category == "medium") { s.type = "mediumServer"; s.vCPU = 2; s.RAM = 4.0; } else if(category == "big") { s.type = "bigServer"; s.vCPU = 8; s.RAM = 16.0; } else { throw new System.ArgumentException("Category cannot be other than: small, medium or big"); } } public static void Main() { Server a = new Server(); Server b = new Server(); Server c = new Server(); initializeServer("small", a); initializeServer("medium", b); initializeServer("big", c); Console.WriteLine($"The server:{nameof(a)}, is of type: {a.type}, vCPU: {a.vCPU} and RAM: {a.RAM} GB!"); Console.WriteLine($"The server:{nameof(b)}, is of type: {b.type}, vCPU: {b.vCPU} and RAM: {b.RAM} GB!"); Console.WriteLine($"The server:{nameof(c)}, is of type: {c.type}, vCPU: {c.vCPU} and RAM: {c.RAM} GB!"); Console.ReadKey(); } } }