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1.前言
学习C#也快两年了，之前接触过C,C++，都不深入，但是知道基础，所以在C#学习并没有在基础上用过多时间，后来跟项目，遇到问题，现学现卖，快要找工作了，觉得基础的东西还是得再学习下，今天就先看看C#值类型和引用类型的区别。
2.概念
c#中有两种基本类型，它们分别是值类型和引用类型
值类型
变量直接存储在内存中，byte，short，int，long，float，double，decimal，char，bool 和 struct 统称为值类型。所有的值类型都是隐式密封的（sealed）(无法派生出新的值类型)，目的是防止其他任何类型从值类型进行派生。 值类型变量声明后，不管是否已经赋值，编译器为其分配内存。
C#的所有值类型均隐式派生自System.ValueType：
结构体：struct（直接派生于System.ValueType）；
数值类型：
- 整型：sbyte（System.SByte的别名），short（System.Int16），int（System.Int32），long（System.Int64），byte（System.Byte），ushort（System.UInt16），uint（System.UInt32），ulong（System.UInt64），char（System.Char）；
- 浮点型：float（System.Single），double（System.Double）；
- decimal（System.Decimal）,用于财务计算的高精度。
- bool型：bool（System.Boolean的别名）；
- struct（派生于System.ValueType）。
- enum（派生于System.Enum）；
- 可空类型（派生于System.Nullable<T>泛型结构体，T?实际上是System.Nullable<T>的别名）。
值得注意的是，引 用类型和值类型都继承自System.Object类。不同的是，几乎所有的引用类型都直接从System.Object继承，而值类型则继承其子类，即 直接继承System.ValueType。System.ValueType直接派生于System.Object。即System.ValueType本身是一个类类型，而不是值类型。其关键在于ValueType重写了Equals()方法，从而对值类型按照实例的值来比较，而不是引用地址来比较。
可以用Type.IsValueType属性来判断一个类型是否为值类型：
TestType testType = new TestType ();
if (testTypetype.GetType().IsValueType)
{
Console.WriteLine("{0} is value type.", testType.ToString());
}
引用类型
引用类型的变量持有的是数据的引用，数据存储在数据堆中，string 和 class统称为引用类型。当声明一个类时，只在栈中分配一小片内存用于容纳一个地址，而此时并没有为其分配堆上的内存空间。当使用 new 创建一个类的实例时，分配堆上的空间，并把堆上空间的地址保存到栈上分配的小片空间中。
C#有以下一些引用类型：
- 数组（派生于System.Array）
- 用户用定义的以下类型：
- 类：class（派生于System.Object）；
- 接口：interface（接口不是一个“东西”，所以不存在派生于何处的问题。Anders在《C# Programming Language》中说，接口只是表示一种约定[contract]）；
- 委托：delegate（派生于System.Delegate）。
- object（System.Object的别名）；
- 字符串：string（System.String的别名）。
string的探索
明明string赋值都是值类型，咋就是引用类型呢?
.net框架程序设计（修订版）中有这样一段描述：
string 类型直接继承Object,这使得它成为一个引用类型，也就是说线程的堆栈上不会驻留任何字符串。
| 名称 |
CTS类型 |
说明 |
| string |
System.String |
Unicode字符串 |
string s1 = "aaaa";
string s2 = s1;
Console.WriteLine("s1:" + s1);
Console.WriteLine("s2:" + s2);
s1 = "bbbb";
Console.WriteLine("s1:" + s1);
Console.WriteLine("s2:" + s2);
Console.ReadKey();
在String字符串上，最开始S1地址指向aaaa，由于S2=S1，所以S2地址也同样指向aaaa。如图所示
当给S1再次赋值bbbb时，堆中就会开辟出数据bbbb，而且aaaa数据没有消失，没有被覆盖。S1地址就会指向堆中bbbb
S2地址还是指向aaaa。如图所示
上面代码值类型的赋值，但string是一个引用类型。String被分配在堆上，而不是栈上。因此，当把一个字符串变量赋给另一个字符串时，会得到对内存中同一个字符串的两个引用。但是，string与引用类型在常见的操作上有一些区别。例如字符串是不可改变的。修改其中一个字符串，就会创建一个全新的string对象，而另一个字符串不会发生任何变化。
3.通用系统类型（CTS）
C#的基本数据类型都以与平台无关的方式来定义。C#的预定义类型并没有内置于语言中，而是内置于.NET Framework中。所有面向.NET的语言都最终被编译为IL。
例如，在C#中声明一个int变量时，声明的实际上是CTS中System.Int32的一个实例。这具有重要的意义：
确保IL上的强制类型安全；
实现了不同.NET语言的互操作性；
所有的数据类型都是对象。它们可以有方法，属性，等。例如：ToString()。
4.值类型和引用类型在内存中的部署
栈和堆的了解
栈
栈只能在一端对数据进行操作，也就是栈顶端进行操作。’
栈也是一种内存自我管理的结构，压栈自动分配内存，出栈自动清空所占内存。
另外值得注意的两点：
1.栈中的内存不能动态请求，只能为大小确定的数据分配内存，灵活性不高，但是栈的执行效率很高。
2.栈的可用空间并不大，所以我们在操作分配到栈上的数据时要注意数据的大小带来的影响。
堆
堆与栈有所区别，堆在C#中用于存储实实例对象，能存储大量数据，而且堆能够动态分配存储空间。
相比栈只能在一端操作，堆中的数据可以随意存取。
但堆的结构使得堆的执行效率不如栈高，而且不能自动回收使用过的对象。对于堆中的内存回收，C++程序员需要进行手动回收，这也是C++编程值得注意的一点，否则很容易造成内存溢出。而对于.NET程序员，平台提供了垃圾回收(GC)机制，可以自动回收堆中过期的对象。
值类型和引用类型在栈和堆中的分配
这儿有两个原则：
（1）创建引用类型时，runtime会为其分配两个空间，一块空间分配在堆上，存储引用类型本身的数据，另一个块空间分配在栈上，存储对堆上数据的引用（实际上存储的堆上的内存地址，也就是指针）。
（2）创建值类型时， runtime会为其分配一个空间，这个空间分配在变量创建的地方，如：
如果值类型是在方法内部创建，则跟随方法入栈，分配到栈上存储。
如果值类型是引用类型的成员变量，则跟随引用类型，存储在堆上。
更加详细的介绍参考：https://blog.csdn.net/qiaoquan3/article/details/51202926
5.值类型与引用类型适用场合
值类型在内存管理方面具有更好的效率，并且不支持多态，适合用做存储数据的载体；引用类型支持多态，适合用于定义应用程序的行为。
在C#中，我们用struct/class来声明一个类型为值类型/引用类型。考虑下面的例子：
SomeType[] oneTypes = new SomeType[100];
如 果SomeType是值类型，则只需要一次分配，大小为SomeType的100倍。而如果SomeType是引用类型，刚开始需要100次分配，分配后 数组的各元素值为null，然后再初始化100个元素，结果总共需要进行101次分配。这将消耗更多的时间，造成更多的内存碎片。所以，如果类型的职责主 要是存储数据，值类型比较合适。
一般来说，值类型（不支持多态）适合存储供 C#应用程序操作的数据，而引用类型（支持多态）应该用于定义应用程序的行为。通常我们创建的引用类型总是多于值类型。如果满足下面情况，那么我们就应该创建为值类型：
该类型的主要职责用于数据存储。
该类型的共有接口完全由一些数据成员存取属性定义。
该类型永远不可能有子类。
该类型不具有多态行为。
参考
