C#中的值型別和引用型別
前言
值型別和引用型別，是c#比較基礎，但是也必須掌握的知識點，但是也不是那麼輕易就能掌握，今天讓我們一起來看看。
典型型別
首先我們看看這兩種不同的型別有哪些比較典型的代表。
典型值型別
int, long, float, double等原始型別中表示數字的型別都是值型別，表示時間的datatime也是值型別，除此之外我們還可以通過關鍵字struct自定義值型別。
典型引用型別
原始型別中，array, list, dictionary, queue, stack和string都是引用型別，除此之外我們通過關鍵字class自定義引用型別。
基類
c#中所有的型別都最終繼承自Object，這是沒有疑問的，但是這其中還有些微區別。
值型別基類
對於值型別來說，除了最終繼承自Object，還繼承自ValueType，繼承鏈如下
但是請不要誤解，這裡僅僅指的是值型別天然是ValueType，但是不代表值型別能夠這麼宣告
struct Struct1 : ValueType
{
}
這樣是會引起編譯錯誤的，值型別不能繼承任何其他型別，值型別只能實現介面，不能繼承自其它型別。只有引用型別既可以實現介面也能繼承自其它型別。
引用型別基類
對於引用型別就沒有那麼麻煩，引用型別不會繼承自ValueType。引用型別可以繼承其他型別。
在記憶體中的表現
我們都知道，C#將記憶體分為了兩部分，一個是Stack，另外一個是Managed Heap。一般來說，用於函式呼叫進棧，函式返回出棧，用的是Stack，而當創造一個新的例項時，會根據建立的例項屬於值型別還是引用型別決定使用Stack還是Managed Heap。
值型別在記憶體中
當建立一個值型別物件時，c#會在Stack上面建立一塊空間，這塊空間就存放這個值型別物件。
int是一個典型的值型別，如下語句
int age = 10;
會存在於記憶體中的Stack上面。
如果把值型別的例項賦值給另外一個值型別，那麼效果就是複製一個新的值型別例項。
int myAge = age;
引用型別在記憶體中
與值型別在記憶體中的表現不一樣，建立一個引用型別的例項，不但會在Stack上面新建一個引用，還會在Heap上面劃分出記憶體以容納該引用型別例項。使用者在使用的時候通過Stack上面的變數間接引用該例項。
class Author
{
public string Name{get;set;}
public int Age{get;set;}
}
Author author = new Author(){Name="deatharthas", Age= 32};
注意看和值型別在記憶體中的區別，引用型別通過Stack上的變數訪問位於Heap上面的例項。
在賦值的時候，拷貝的僅僅是Stack上面的變數，新拷貝出來的物件和舊的物件指向的是同一塊記憶體。
Author myAuthor = author;
這個時候，author和myAuthor指向同一塊記憶體，稱為同一性，通過呼叫
object.ReferenceEquals(myAuthor, author);
可以得到驗證。
但可能有細心的朋友會有疑問了，不是說int是值型別，值型別是存在於Stack上面的嗎？為什麼在author類裡面，它會在Heap裡面呢？贊一個細心！值型別一般存在於Stack上面，但如果某個值型別包含於引用型別，那麼它也會隨著那個引用型別存放在Heap上面。
當引數時的行為區別
c#中的引數傳遞預設都是傳值(by value)，但是根據所傳遞物件是值型別還是引用型別，它們的行為還是有所區別，現在我們來看看。
值型別當引數
值型別當引數的時候，傳遞到函式內部的是一份值型別的拷貝，所以在函式內部修改這個拷貝不會影響原物件。
引用型別當引數
如果引數是引用型別，傳遞到函式內部的依然是一份拷貝，但是這個拷貝是其在Stack上面的變數的拷貝，就像上面的賦值那個例子。所以這個時候這份拷貝其實和原物件指向同一塊記憶體（指向同一性），修改這個物件可以反映到原物件上面。
謹慎返回引用型別
程式設計是一項需要謹慎的工作，有時候我們經常會犯一些錯誤，而這些錯誤又是那麼的不明顯以至於不摔坑幾次，我們根本察覺不了，考慮下面一個例子。
class People
{
public string Name { get; set; }
public int Age { get; set; }
private People _Father = null;
public People Father { get { return _Father; } }
public People(People father)
{
_Father = father;
}
public void ShowFather()
{
Console.WriteLine("father's name is " + Father.Name + " and his age is " + Father.Age);
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
People father = new People(null) { Name = "father", Age = 60 };
People son = new People(father);
son.ShowFather();
Console.ReadLine();
}
}
看起來沒什麼問題，對吧？Father沒有提供setter，似乎是安全的。但是我們試試下面的程式碼。
static void Main(string[] args)
{
People father = new People(null) { Name = "father", Age = 60 };
People son = new People(father);
var f = son.Father;
f.Name="Changed";
son.ShowFather();
Console.ReadLine();
}
看，發現了什麼，外部改變了本來應該被封裝所保護的Father屬性，封裝被破壞了！
稍微一想我們應該能明白這個道理，Father屬性返回的拷貝的變數和原Father變數指向同一塊例項。要想解決這個問題，我們要麼返回一個值型別，要麼返回一個全新的物件。修改Father屬性如下:
public People Father { get { return new People(_Father._Father) { Name = _Father.Name, Age = _Father.Age }; } }
再次測試，
這次封裝就沒問題了。
總結
我們大概知道了值型別和引用型別的區別，包括它們的行為，在記憶體的居住方式，以及使用引用型別時可能會遇到的暗坑，希望大家通過閱讀這篇文章，能夠加深一些對它們的瞭解，少走一些彎路。
今天也簡單的提到了比較時的同一性，和預防封裝被破壞所採用的返回一個新的例項拷貝的策略（這個時候適合使用DeepCopy），我們之後會再詳細聊它們。