C#值類型和引用類型用C語言理解
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()
{
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：
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：
void exec1()
{
int pa = 123;
foo(&pa);
}
大家可能看出問題了，當我們執行foo指向棧上的pa的時候，因為exec1函數已經退出，pa的值被系統回收，不可預料，線程體在睡眠一秒後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，然後執行處理後
pa的值在exec1退出後依然在棧上銷毀，但是執行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，
並且把原來棧上的值pa給memcpy進去了，並且把這個指針交給了foo函數，這個【指針】就是被裝箱(Box)後的【引用類型】，此時foo引用了pa，並且把它又交給new_thread，new_thread操作完了pa後，
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，
棧類型在函數體退出後，會被系統自動釋放，而堆類型不會，還記得ATL的CComPtr麼，而堆數據則要靠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。為什麼，因為CComPtr在函數體內構造(AddRef)，在函數體退出析構(Release)。
std::shared_ptr = 引用類型auto-free。類是new來的，shared_ptr進行引用計數管理，在某個函數體退出時引用計數跑0，才進行delete。
然後我們還可以得出，
值類型指向實際的數據，而引用類型指向數據指針。
這個你用後腦就可以想出來了，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，從堆上把數據進行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，裝箱後，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; //堆上的引用類型數據改了
aa = 456; //棧上的值類型變了，但堆上的數據可不會同步變，這可不是WPF的數據綁定，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());
}
於是可以這樣：
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進行統一管理。
比如在DirectShow基本類裡面的自動臨界區類CCritSec，就像C#裡面的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++程序員手裡那是用得爽。
C#下，因為一切引用類型都是在堆上跑，我們如果要做像RIIA這樣的東西怎麼辦？
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。
