C# 数据类型
在 C# 中,变量分为以下几种类型:
值类型(Value types)
引用类型(Reference types)
指针类型(Pointer types)
区别:
值类型直接存储其值。
引用类型存储对值的引用。
其本质是Value与Reference的区别,两种类型在内存中的存储方式有显著区别。
不同的存储对象
值类型变量存储的是变量的值,直接储存在栈内存中。
引用类型变量存储的是变量所在的内存地址,引用类型变量的实际数据存储于托管堆,变量本身仅仅是一个指向堆中实际数据的地址,存储于栈内存中,通常是四个字节。
不同的存储位置
值类型Value存储在线程堆栈中。
引用类型Reference存储在托管堆上。
内存格局通常划分为四个区:
全局数据区:存放全局变量,静态数据,常量
代码区:存放所有的程序代码
栈区:存放为运行而分配的局部变量,参数,返回数据,返回地址等
堆区:即自由存储区
为了理解值类型变量和引用类型变量的内存分配模型,我们应先区分两种不同的内存区域——线程堆栈Thread Stack和托管堆Managed Heap。
每一个正在运行的程序都对应着一个进程Process,在一个进程内部,可以有一个或多个线程Thread,每个线程都拥有一块“自留地”,成为线程堆栈,大小为1M,用于保存自身的一些数据,如函数中定义的局部变量、函数调用时传送的参数值等。
现在我们可以解释第一句话——值类型存储在线程堆栈中,也就是说所有值类型的变量都是在线程堆栈中分配的。
另一块内存区域称为堆Heap,在.NET这种托管环境下,堆由CLR(Common Language Runtime)管理,所以又称托管堆Managed Heap。例如使用new关键字创建类的对象实例时,分配给对象的内存单元就位于托管堆中。
如果变量是引用类型变量,则可以将其值设置为null,表示它不引用任何对象(可以将理解为将指针指向空)。而值类型不能为null,这也是为什么值类型初始化时必须指定初始值或默认值。
不同的类型
这里类型区分的对象是C#中内建的类型Type和用户自定义的类型。
C#中的值类型:C#有15个预定义类型,其中13个是值类型,两个是引用类型(string和object)。
一、值类型(Value types)
值类型变量可以直接分配给一个值。它们是从类 System.ValueType 中派生的。
值类型直接包含数据。比如 int、char、float,它们分别存储数字、字符、浮点数。当您声明一个 int 类型时,系统分配内存来存储值。
下表列出了 C# 2010 中可用的值类型:
类型 | 描述 | 范围 | 默认值 |
---|---|---|---|
bool | 布尔值 | True 或 False | False |
byte | 8 位无符号整数 | 0 到 255 | 0 |
char | 16 位 Unicode 字符 | U +0000 到 U +ffff | '\0' |
decimal | 128 位精确的十进制值,28-29 有效位数 | (-7.9 x 1028 到 7.9 x 1028) / 100 到 28 | 0.0M |
double | 64 位双精度浮点型 | (+/-)5.0 x 10-324 到 (+/-)1.7 x 10308 | 0.0D |
float | 32 位单精度浮点型 | -3.4 x 1038 到 + 3.4 x 1038 | 0.0F |
int | 32 位有符号整数类型 | -2,147,483,648 到 2,147,483,647 | 0 |
long | 64 位有符号整数类型 | -9,223,372,036,854,775,808 到 9,223,372,036,854,775,807 | 0L |
sbyte | 8 位有符号整数类型 | -128 到 127 | 0 |
short | 16 位有符号整数类型 | -32,768 到 32,767 | 0 |
uint | 32 位无符号整数类型 | 0 到 4,294,967,295 | 0 |
ulong | 64 位无符号整数类型 | 0 到 18,446,744,073,709,551,615 | 0 |
ushort | 16 位无符号整数类型 | 0 到 65,535 | 0 |
如需得到一个类型或一个变量在特定平台上的准确尺寸,可以使用 sizeof 方法。表达式 sizeof(type) 产生以字节为单位存储对象或类型的存储尺寸。下面举例获取任何机器上 int 类型的存储尺寸:
using System;
namespace DataTypeApplication
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("Size of int: {0}", sizeof(int));
Console.ReadLine();
}
}
}
当上面的代码被编译和执行时,它会产生下列结果:
Size of int: 4
二、引用类型(Reference types)
引用类型不包含存储在变量中的实际数据,但它们包含对变量的引用。
引用类型的变量又称为对象,可存储对实际数据的引用。
换句话说,它们指的是一个内存位置。使用多个变量时,引用类型可以指向一个内存位置。如果内存位置的数据是由一个变量改变的,其他变量会自动反映这种值的变化。
内置的引用类型有:object、dynamic 和 string。
用户自定义引用类型有:class、interface 或 delegate。我们将在以后的章节中讨论这些类型。
object System.Object 指向类实例的引用,默认值为null
string System.String 指向字符串对象的引用,默认值为null
对象(Object)类型
对象(Object)类型 是 C# 通用类型系统(Common Type System - CTS)中所有数据类型的终极基类。Object 是 System.Object 类的别名。所以对象(Object)类型可以被分配任何其他类型(值类型、引用类型、预定义类型或用户自定义类型)的值。但是,在分配值之前,需要先进行类型转换。
当一个值类型转换为对象类型时,则被称为 装箱(Boxed);另一方面,当一个对象类型转换为值类型时,则被称为 拆箱。
object obj;
obj = 100; // 这是装箱
动态(Dynamic)类型
您可以存储任何类型的值在动态数据类型变量中。这些变量的类型检查是在运行时发生的。
声明动态类型的语法:
dynamic <variable_name> = value;
例如:
dynamic d = 20;
动态类型与对象类型相似,但是对象类型变量的类型检查是在编译时发生的,而动态类型变量的类型检查是在运行时发生的。
字符串(String)类型
字符串(String)类型 允许您给变量分配任何字符串值。字符串(String)类型是 System.String 类的别名。它是从对象(Object)类型派生的。字符串(String)类型的值可以通过两种形式进行分配:引号和 @引号。
例如:
String str = "runoob.com";
一个 @引号字符串:
@"runoob.com";
C# string 字符串的前面可以加 @(称作"逐字字符串")将转义字符(\)当作普通字符对待,比如:
string str = @"C:\Windows";
等价于:
string str = "C:\\Windows";
@ 字符串中可以任意换行,换行符及缩进空格都计算在字符串长度之内。
string str = @"<script type=""text/javascript"">
<!--
-->
</script>";
三、指针类型(Pointer types)
指针类型变量存储另一种类型的内存地址。C# 中的指针与 C 或 C++ 中的指针有相同的功能。
声明指针类型的语法:
type* identifier;
例如:
char* cptr;
int* iptr;