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前言

今天重新看了下關于CLR基元類型的東西，覺得還是有必要將其記錄下來，畢竟這是理解CLR成功

之路上的重要一步，希望你也和我一樣。

基元類型

編譯器直接支持的數據類型稱之為基元類型，針對那些程序員自定義的類型而言。所有基元類型

直接映射到FCL（Framework class library）中存在的類型；比如C#中int直接映射到System.

Int32類型，且在編譯為IL（中間語言）時，他們將會是一模一樣的：

int a=0;
System.Int32 a=0;
int a=new int();
System.Int32 a=new System.Int32();

至于，為什么我們經常使用的是int這樣的簡單類型，而不是System.Int32，微軟在C#語言規范

（CLS）中有這樣的建議：“從風格上說，最好是使用關鍵字，而不是使用完整的系統類型名稱”。

但是使用關鍵字有時候會使得程序員倍感迷惑，例如int比較沒有Int32那樣直接的顯示這是一個有

符號的32值。

引用類型

任何稱之為“類”的類型都是引用類型。引用類型總是從堆上分配內存，C#的new操作符將會返回對

象的內存地址。使用引用類型時必須考慮以下事實;

• • 內存必須從托管堆上分配
  • 堆上分配的每個對象都有一些額外的成員，它們必須初始化
  • 對象中的其他字節總是設為零
  • 從托管堆上分配一個對象時，可能強制執行一次垃圾收集操作

很明顯，過多的使用引用類型可能會導致應用程序性能顯著下降。

引用類型變量的互相賦值只會賦值對象的內存地址，所以指向同一對象的變量在發生改變時實際上影

響的是同一個對象。

值類型

所有值類型又都稱之為結構或枚舉。值類型在線程棧上分配空間。所有的值類型都直接派生于抽象類

型System.ValueTye,而后者本身又直接從System.Object派生。所有值類型都是密封的（sealed）

，因此，無法被繼承，從而無法使用值類型定義新的類型。

值類型變量的互相賦值將會執行一次逐字段的復制。

值類型與引用類型的取舍

將數據類型定義為結構（值類型）需要考慮一下幾點：

• • 不需要從其他類型繼承
  • 不需要派生
  • 類型實例較小或不作為實參和返回值
  • 類型實例不需要做線程同步訪問

無法繼承和派生是值類型的顯著特點，你必須慎重考慮他們。另外，若值類型實例過大，在入參時會

發生復制行為，占用空間；在作為返回值時也將值類型的實例復制到調用者的分配內存中。因為未裝箱

的值類型沒有同步索引塊，所以不能使用Monitor或lock等方法（語句）讓多個線程同步對這個對象的

訪問。

裝箱與拆箱

值類型有兩種表現形式：未裝箱（unboxed）和已裝箱（boxed）形式；引用類型總是處于已裝箱模

式。

值類型是一種“輕型”的類型，它不會作為對象在托管堆中分配內存，不會被垃圾回收，也不能通過指針

來引用。但在許多情況下我們需要獲取對一個值類型實例的引用：

struct Point
{
public int x,y;
}

ArrayList list=new ArrayList();
Point p;
for(int i=0;i<5;i++)
{
p.x=p.y=i;
list.Add(p); // 將值類型進行裝箱，并添加到集合中
}

上面的例子中，由于ArrayList的Add方法需要一個類型為Objec的入參，而我們傳入的是值類型Point

，所以這里將發生裝箱的操作。所有在值類型轉化為引用類型的地方都需要裝箱。裝箱（boxing）內部

發生的過程如下:

　　1.在托管堆上分配好內存，大小為值類型所有字段的大小加上引用類型的額外

　　　成員（對象指針和同步塊索引）

　　2.值類型的字段復制到新的堆內存中

　　3.返回對象的地址

可見，已裝箱的值類型的生命周期超過了未裝箱的值類型。

另外，值類型在轉化為某個接口或調用未重寫的基類方法時（所有的值類型都繼承System.Object），需

要裝箱。因為基類的this希望接受一個指向堆上的一個對象的指針。

拆箱并不是裝箱的逆過程：

Point p=(Point)list[0];

拆箱在CLR中分兩步完成這個操作：

　　1.獲取已裝箱的Point對象中的各個Point字段的地址，這個過程就是拆箱（unboxing）；

　　2.將這些字段包含的值從堆中復制到基于棧的值類型實例中（也就是上例中的p）。

所以，拆箱實際上是指一個尋址的過程，拆箱的代價遠低于裝箱，因為它確實知識一個簡單的尋找指針

的過程而已，在這之后才會發生逐字段復制的過程。