第五章 基元类型、引用类型 和 值类型

1. 概述

　　本章讨论MS.NET Framework开发人员经常接触到的各种类型。

2. 名词解释

　　① 基元类型：编译器直接支持的数据类型。

　　② 装箱：将一个值类型转换成一个引用类型。

　　③ 拆箱：获取已装箱的对象中的各个字段的地址。

3. 主要内容

　　3.1 编程语言的基元类型

　　　　作者建议开发人员开发中使用FCL类型名称，不要使用简化的基元类型名称。原因如下：

　　　　① 简化名称的映射容易混淆。

　　　　② 不同的编程语言，规则不一。

　　　　③ 影响代码的阅读。

　　　　④ 时间长了容易忘掉多语言环境的支持。

　　　　checked 和 unchecked 基元类型操作。

　　　　两个特殊的类型：System.Decimal 和 System.Numerics.BigInteger .

　　3.2 引用类型和值类型

　　　　声明值类型的条件：

　　　　① 类型具有基元类型的行为。（建议全部字段都标记为readonly）

　　　　② 类型不需要从其他任何类型继承，也不会派生出其他任何类型。

　　　　③ 类型的实例较小(<=16b),或者不作为方法的实参传递，也不从方法返回。

　　　　* 用StructLayoutAttribute来控制类型中的字段布局。

　　3.3 值类型的装箱和拆箱

　　　　装箱的内部逻辑：

　　　　　　① 在托管堆中分配内存。（包括各个字段和两个额外成员-类型对象指针和同步块索引）。

　　　　　　② 值类型的字段复制到新分配的堆内存。

　　　　　　③ 返回对象的地址。

　　　　拆箱的内部逻辑：

　　　　　　① 如果变量为null，抛出 NullReferenceException异常。

　　　　　　② 如果类型不符，抛出 InvalidCastException 异常。

　　　　　　③ 返回当前对象各个字段的托管堆地址。

　　　　3.3.1 使用接口可以更新已装箱值类型中的字段，但是不建议这么做。

　　　　3.3.2 对象 相等性 和 同一性

　　　　　　定义自己的类型时，如果要重写Equals，必须确定符合相等性的四个特征：

　　　　　　① 自反的。 x.Equals(x)肯定返回true。

　　　　　　② 对称的。x.Equals(y)肯定返回与y.Equals(x)相同的值。

　　　　　　③ 可传递的。

　　　　　　④ 一致的。

　　　　　　可能还需要：

　　　　　　① 让类型实现 System.IEquatable<T>接口的Equals方法。

　　　　　　② 重载==和!=操作符方法。

　　3.4 对象哈希码

　　　　选择一种算法来计算类型实例的哈希码时，请遵守以下规则：

　　　　① 这个算法要提供良好的随机分布，使哈希表获得最佳性能。

　　　　② 可以调用基类的GetHashCode方法并包含它的返回值。不建议调用Object或者ValueType的GetHashCode方法。

　　　　③ 这个算法应该使用至少一个实例字段。

　　　　④ 这个算法使用的字段应该是不可变的。

　　　　⑤ 这个算法应该尽可能快的执行。

　　　　⑥ 包含相同值的不同对象应返回相同的哈希码。

　　3.5 dynamic基元类型

　　　　为了方便开发人员使用反射或者与基本组件通信，C#编译器允许将一个表达式的类型标记为dynamic。

　　　　代码使用dynamic表达式/变量来调用一个成员时，编译器会生成特殊的IL代码来描述所需的操作。这种代码成为payload。

　　　　在运行时，payload代码根据当前由dynamic表达式/变量引用的对象的实际类型来决定具体执行的操作。

4. 总结

　　熟练掌握装箱拆箱的机制，有助于写出高效的代码。