.NET中值类型和引用类型的区别

封面图 • 2025-11-03 • .NET

在 **.NET** 中，**值类型（Value Types）** 和 **引用类型（Reference Types）** 是两种基本的数据类型分类，它们在内存分配、赋值行为、性能等方面有显著区别。下面是它们的主要区别：

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## 一、定义

### 1. 值类型（Value Types）

- 包括：`int`, `float`, `bool`, `char`, `enum`, `struct` 等。
- 存储的是**实际的值**，而不是指向数据的指针。
- 赋值时是**复制值**，不会共享同一块内存。

### 2. 引用类型（Reference Types）

- 包括：`class`, `interface`, `delegate`, `string`, `array` 等。
- 存储的是**对象的引用（地址）**，即指向内存中某个对象的指针。
- 赋值时是**复制引用**，两个变量指向同一个对象。

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## 二、内存分配

| 类型 | 内存分配位置 | 是否可被垃圾回收 |
|------|----------------|------------------|
| 值类型 | 栈（Stack） | 否（栈自动释放） |
| 引用类型 | 堆（Heap） | 是（由 GC 回收） |

> 注意：虽然结构体（`struct`）是值类型，但如果是嵌套在类中的结构体，其存储位置可能在堆中（如作为类的成员）。

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## 三、赋值行为

### 值类型赋值：

```csharp
int a = 10;
int b = a;
b = 20;

Console.WriteLine(a); // 输出：10
```

- `a` 和 `b` 是两个独立的值，互不影响。

### 引用类型赋值：

```csharp
Person p1 = new Person { Name = "Alice" };
Person p2 = p1;
p2.Name = "Bob";

Console.WriteLine(p1.Name); // 输出：Bob
```

- `p1` 和 `p2` 指向同一个对象，修改其中一个会影响另一个。

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## 四、默认值

| 类型 | 默认值 |
|------|--------|
| 值类型 | 0、false、null（对于可空类型） |
| 引用类型 | `null` |

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## 五、装箱与拆箱（Boxing & Unboxing）

- **装箱（Boxing）**：将值类型转换为引用类型（例如 `int` → `object`）。
- **拆箱（Unboxing）**：将引用类型转换回值类型（例如 `object` → `int`）。

```csharp
int i = 10;
object o = i; // 装箱

int j = (int)o; // 拆箱
```

> 装箱和拆箱会带来性能开销，应尽量避免频繁使用。

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## 六、继承关系

- 所有值类型都隐式继承自 `System.ValueType`。
- 所有引用类型都继承自 `System.Object`。

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## 七、常见值类型和引用类型的例子

### 值类型：
- `int`, `long`, `short`, `byte`
- `float`, `double`, `decimal`
- `bool`, `char`
- `enum`
- `struct`（用户自定义结构体）

### 引用类型：
- `class`（用户自定义类）
- `interface`
- `delegate`
- `string`
- `array`
- `object`

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## 八、总结对比表

| 特性 | 值类型 | 引用类型 |
|------|--------|----------|
| 存储内容 | 实际值 | 对象引用 |
| 内存分配 | 栈 | 堆 |
| 赋值行为 | 复制值 | 复制引用 |
| 默认值 | 0、false、null | `null` |
| 装箱/拆箱 | 可以 | 可以 |
| 是否可为 null | 一般不可（除非是可空类型） | 可以为 `null` |
| 性能 | 通常更快 | 通常更慢（因涉及堆操作） |

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如果你有具体的使用场景或问题（比如性能优化、深拷贝 vs 浅拷贝等），我可以进一步详细解释！