摘要：讲解值类型和引用类型的概念、划分和区别联系，以及其中所用到不同的存储方式——堆内存和栈内存。
编程语言：C#
编程环境：Visual Studio 2019
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值类型和引用类型的概念
C#中，类型被分为两种——值类型和引用类型，值类型变量指直接存储数据的变量，它的实例通常实在栈上分配的（静态分配），而引用类型变量持有数据的引用，其数据存储在数据堆中，它的实例在堆中分配（动态分配）。
光看概念可能比较抽象，下面用一个例子来说明。
int i = 10;//定义值类型——int型
int[] ii = { 1, 2, 3 };//定义引用类型——数组
//分别输出这两个变量
Console.WriteLine(i);
Console.WriteLine(ii);执行程序，输出
可见，对于值类型，直接输出了它的值，而对于引用类型，只是输出了它的引用。因为值类型数据直接存储在栈上，而引用类型只是把引用存储在栈上，其数据存储在堆中，存储方式如图。
常见值类型和引用类型
| 值类型 | 基本数据类型 | int、float、double、char、bool等 |
| 枚举类型 | enum | |
| 结构体 | struct | |
| 引用类型 | 类 | 基类Object、string、自定义类class |
| 接口 | interface | |
| 数组 | 各种类型数组 |
值类型和引用类型的区别与联系
区别
- 在内存中存储方式不同，前文已经详细介绍。
- 内存回收方式不同，值类型存储在栈上，使用完会立即回收，而引用类型数据存储在堆中，使用完会等待垃圾回收（GC垃圾收集器自动回收）。
- 值类型在声明时就包含了其所跟随的数据，而引用类型在声明时仅仅是在栈上定义了一个指针，需要new实例化后才会在堆中开辟内存空间。若使用未经实例化的引用类型的变量，会出现空指针异常，因为没有对应的内存空间。举例如下：
- 对于值类型的赋值，相当于复制一个同值新对象，而对于引用类型的赋值，相当于对原对象的引用，改变其值会对原对象造成影响。（这个过程属于浅拷贝）代码举例如下：
int i = 10;
int j = i;//i赋值给j，相当于复制一个同值新对象
j = 15;
Students student1 = new Students();//实例化学生1 张三 80
student1.Name = "张三";
student1.Score = 80;
Students student2 = student1;//学生1赋值给学生2，相当于student2拥有student1的引用
student2.Name = "李四";
student2.Score = 90;
//分别输出值类型i,j，发现i和j互不影响
Console.WriteLine(i);
Console.WriteLine(j);
//分别输出两个学生的信息，发现student1的信息被覆盖为student2
Console.WriteLine(student1.Name);
Console.WriteLine(student1.Score);
Console.WriteLine(student2.Name);
Console.WriteLine(student2.Score);运行程序，输出为
可以看出，值类型和引用类型的赋值代表的意义是不一样的，值类型是复制一个新对象，引用类型是复制一个原对象的引用。
- 作为函数的参数与返回值时，规则同上，值类型是对变量的复制传入参数或者返回值，而引用类型是对变量的引用复制传入参数或者返回值。
- 引用类型可以派生出新的类型，支持多态，而值类型都是密封的，不支持多态。
联系
- 引用类型可以实现接口（Interface），值类型可以用结构体实现接口。
- 引用类型直接继承自System.Object类，值类型直接继承Syetem.Object的子类System.ValueTpye类。
堆内存和栈内存
概念
C#程序在公共语言运行库（CLR）运行的时候，内存从逻辑上划分为两大块，栈和堆。堆又叫托管堆，栈又叫堆栈。
区别
- 栈空间遵循后进先出原则，当栈顶元素使用完毕后立即释放；堆空间则像一个仓库，需要的时候会自行寻找并调用，需要GC清理。
- 栈空间比较小，但读取数据快；堆空间比较大，但读取数据慢。
浅拷贝与深拷贝
概念
对一个对象进行浅拷贝时，若是值类型成员，则会复制一个等同于其本身新对象，若是引用类型成员，则仅复制它的引用；对一个对象进行深拷贝时，会对引用类型成员指向的对象也进行复制。当我们想完完全全地复制一个与原对象没有关系地引用类型对象，两者完全分离，就得用到深拷贝。
实现方法
对于浅拷贝，将对象直接赋值给一个新对象就属于浅拷贝，或者利用对象的MemberwiseClone()方法实现浅拷贝。对于深拷贝，小编介绍一种较为方便的方法——反序列化法实现深拷贝，代码如下：（注：调用此方法的T需要在前面加入[Serializable]指示其可序列化）
//反序列化深拷贝方法，T表示拷贝对象类，调用此方法需在T前加[Serializable]
public static T DeepCopyByBinary<T>(T obj)
{
object retval;
using (MemoryStream ms = new MemoryStream())
{
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
bf.Serialize(ms, obj);
ms.Seek(0, SeekOrigin.Begin);
retval = bf.Deserialize(ms);
ms.Close();
}
return (T)retval;
}举例
直接上代码，其中，student2是对student1的浅拷贝，student3是对student1的深拷贝。
Students student1 = new Students();//实例化学生1 张三 80
student1.Name = "张三";
student1.Score = 80;
Students student2 = student1;//学生1赋值给学生2，相当于浅拷贝
student2.Name = "李四";
student2.Score = 90;
Students student3 = DeepCopyByBinary(student1);//对学生1深拷贝，赋值给学生3
student3.Name = "王麻子";
student3.Score = 100;
//分别输出三个学生的信息
Console.WriteLine(student1.Name);
Console.WriteLine(student1.Score);
Console.WriteLine(student2.Name);
Console.WriteLine(student2.Score);
Console.WriteLine(student3.Name);
Console.WriteLine(student3.Score);输出结果为：
可以看出，浅拷贝后，student2仅是对student1的引用；深拷贝后，student3与student1是相互独立的两个对象。
小结
理解C#编程中的值类型和引用类型非常重要，这会避免很多BUG的发生；理解.NET下的堆和栈，对于提高程序性能，从底层理解值类型和引用类型非常重要；理解对象的浅拷贝和深拷贝，可以让我们根据复制需要正确选择合适的拷贝方式。
每篇寄语
认真的态度能成事，能把事情做到精益求精，这是我们成长道路上不能丢弃的秘诀。
