C# 值类型和引用类型 Value Type and Reference Type

根据它们在内存中存储值的方式进行分类。 C# 数据类型有下面的三种分类：

值类型
引用类型
指针类型

栈和堆 stack and heap.

当我们的代码执行时，内存中有两个地方用来存储这些代码。分别是栈和堆。栈和堆都用来帮助我们运行代码的，它们驻留在机器内存中，且包含所有代码执行所需要的信息。

栈是编译期间就分配好的内存空间，因此你的代码中必须就栈的大小有明确的定义；堆是程序运行期间动态分配的内存空间，你可以根据程序的运行情况确定要分配的堆内存的大小存放在栈中时要管存储顺序,保持着先进后出的原则，他是一片连续的内存域，有系统自动分配和维护。
而堆是无序的，他是一片不连续的内存域，有用户自己来控制和释放，如果用户自己不释放的话，当内存达到一定的特定值时，通过垃圾回收器(GC)来回收。

值类型 Value Type

值类型的数据是放在栈当中的。（因为它在定义的时候就可以知道它的具体大小了），（也叫放在自己声明的位置，要结合程序是如何运行的来理解）

例如，考虑整数变量 int i = 100;

系统在为变量 i 分配的内存空间中存储 100。下图说明了 100 是如何存储在内存中的某个假设位置 (0x248120) 的“i”的：

值类型都是继承于System.ValueType (System.ValueType也是继承于System.Object) 下面的这些都是值类型

bool
byte
char
decimal
double
enum
float
int
long
sbyte
short
struct
uint
ulong
ushort
DateTime

值类型参数值传递的特点

当您将值类型变量从一种方法传递到另一种方法时，系统会在另一种方法中创建变量的单独副本。如果在一个方法中更改了值，则不会影响另一种方法中的变量。
同一个方法里面把一个变量赋给另一个变量，系统也是创建这个变量的副本。例 1

   static void ChangeValue(int x)
        {
            x = 200;

            Console.WriteLine(x); //200
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            int i = 100;

            Console.WriteLine(i); //100

            ChangeValue(i);

            Console.WriteLine(i); // 100
        }

例 2

static void Main(string[] args)
{
	int i = 100;
	int b = i;
	Console.WriteLine(b); // 100
	b = 300;
	Console.WriteLine(b); // 300
	Console.WriteLine(i); // 100
}

引用类型 Reference Type

与值类型不同，引用类型不直接存储其值。相反，它存储存储值的地址。换句话说，引用类型包含一个指向保存数据的另一个内存位置的指针（放在堆中）。

例如，考虑以下字符串变量： string s = "Hello World!!"; 下图显示了系统如何为上述字符串变量分配内存。

如上图所示，系统为变量 s 在栈中选择一个随机位置 (0x248100)。一个变量s的值为0x700000，即实际数据值的内存地址。因此，引用类型存储实际值存储位置的地址，而不是值本身。

下面的这些都是引用类型

String
Arrays (不管它的元素是不是值类型)
Class
Delegate

引用类型传递的特点

当您将引用类型变量从一种方法传递到另一种方法时，它不会创建新副本；相反，它传递变量的地址。所以，如果我们在一个方法中改变了一个变量的值，它也会反映在调用方法中。（在同一个方法中也是一样的）。

class Program
{
    static void ChangeReferenceType(Student std2)
    {
        std2.Age = 200;
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        Student std1 = new Student();
        std1.Age = 100;
        ChangeReferenceType(std1);
        Console.WriteLine(std1.Age);//200
        var std2 = std1; //改的是std2的值，但是std1的值也变了。
        std2.Age = 300;
        Console.WriteLine(std1.Age);//300
    }
}

public class Student
{
    public int Age { get; set; }
}

特例 String 是一种引用类型，但它是不可变的。这意味着一旦我们分配了一个值，它就无法更改。如果我们更改一个字符串值，那么编译器会在内存中创建一个新的字符串对象，并将一个变量指向新的内存位置。因此，将字符串值传递给函数会在内存中创建一个新变量，函数中值的任何更改都不会反映在原始值中，如下所示。 (表现形式跟值类型一样了)

        static void ChangeReferenceType(string name)
        {
            name = "Steve";
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            string name = "malema.net";

            ChangeReferenceType(name);

            Console.WriteLine(name); //malema.net
        }

null

引用类型变量未初始化时的默认值为 null。 Null 表示不引用任何对象。 (以后程序会经常的碰到未将对象引用设置到对象实例，就是这个对象变成了null) 值类型变量不能为null，因为它保存的是值，而不是内存地址。 C# 2.0 引入了可空类型，您可以使用它为值类型变量分配 null 或声明值类型变量而不为其分配值。