В чем суть отличия между ссылочными и значимыми типами данных в C#?

#c_sharp #c_sharp_faq

В чем суть отличия между ссылочными и значимыми типами данных в C#?    

Ответы

Ответ 1

Значимые типы хранят значение, а ссылочные - ссылку на значение.
class ByRef
{
    public byte Value { get; set; }
}

struct ByVal {
    public byte Value { get; set; }
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        ByRef byRef = new ByRef { Value = 0 };
        ByVal byVal = new ByVal { Value = 0 };
    }
}

В этом коде и byRef, и byVal создаются как локальные переменные метода Main на стеке.
Переменная byVal содержит значение Value, а переменная byRef содержит ссылку на значение
Value, хранящееся на куче.


Ответ 2

Основное различие между ссылочными и значимыми типами данных — смысл равенства и
копирования.

Для значимых типов при копировании вы получаете новый экземпляр, содержащий копии
значений исходного экземпляра. Иными словами, экземпляры ведут себя как значения, например,
как числа. Если вы скопировали значение, и изменили исходное значение, то эти изменения
никак не отразятся на копии:

Point p1 = new Point(1, 2);
Point p2 = p1; // (1, 2)
p1.X = 100;
// p2.X всё ещё равно 1


Для ссылочных типов, копирование даёт вам новую ссылку на те же данные. Соответственно,
если вы меняете объект ссылочного типа, то эти изменения становятся доступны по любой
из ссылок на объект:

XElement e1 = new XElement("test") { Value = "hello" };
XElement e2 = e1;
e1.Value = "goodbye";
// e2.Value стало равно "goodbye"


Теперь, равенство. Одинаковые экземпляры типов-значений, не зависимо от того, являются
ли они копиями одного общего объекта или нет, являются равными. Экземпляры ссылочных
типов, даже если они содержат одинаковые данные, являются разными.

Point p1 = new Point(1, 2), p2 = new Point(1, 2);
// p1 == p2




XElement e1 = new XElement("test") { Value = "hello" },
         e2 = new XElement("test") { Value = "hello" };
// e1 != e2


Можно сказать, что объекты ссылочных типов обладают индивидуальностью, а объекты
значимых типов — нет.



Разумеется, семантику сравнения можно кастомизировать, перегрузив оператор сравнения
(и/или реализовав интерфейс IEquatable). При этом можно, например, заставить ссылочный
тип вести себя так, как будто бы он является значимым типом. И наоборот, храня данные
значимого типа в неизменяемом поле ссылочного типа, можно заставить значимый тип вести
себя как ссылочный.



Все остальные отличия являются лишь следствиями этих, главных отличий. То, что переменные
ссылочного типа в Майкрософтовской реализации хранят внутри ссылку, есть по сути деталь
имплементации. То, что экземпляры значимых типов иногда попадают на стек (а именно,
когда они не являются полями классов, и не лежат в замыкании, async-методе или методе-генераторе),
также является деталью имплементации (и может быть не так в будущих версиях или другой
имплементации платформы .NET).



Если вы выбираете, использовать для вашего объекта структуру (значимый тип) или класс
(ссылочный тип), задайте себе вопрос: являются ли два объекта с одинаковыми данными
одним и тем же, или разными? Если это, к примеру, объекты, представляющие человека,
и в данных у вас его имя, фамилия и возраст, то имеет смысл использовать класс: ведь
два человека с одинаковыми именами всё ещё не являются одним и тем же человеком.

А если это, например, объект, представляющий рациональную дробь, то нету смысла разделять
различные экземпляры дроби 3/8, так что тут уместно воспользоваться структурой.


Ответ 3

Например, если присвоить переменной объект ссылочного типа, то в этой переменной
будет только ссылка указывающая на обьект, а не само значение. А если присвоить объект
значимого типа, то он скопируется.