刘铁猛C#教程笔记——详解类型，变量和对象第二节

C#类型派生谱系

•  C#语言五大基本类型：

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  1.类类型：由class关键字声明的类型，常见的类类型有：string，object

  2.结构体类型：由struct关键字声明的类型，常见的结构体类型有：int，uint，long，ulong，bool，short，ushort，char等等

  3.枚举类型：由enum关键字声明的类型

  4.委托类型：由dalegate关键字声明的类型

  5接口类型：由interface关键字声明的类型

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  再进一步归类，类，委托，接口属于引用类型，结构体，枚举属于值类型，而所有类型的终极基类都是object类

•  变量：初识变量时，其仅仅就是数据的容器，用于存放数据的，但是其实变量代表了内存中的某一块空间，变量是指从变量名所代表的内存地址开始，以数据类型所要求的数据长度为大小的一块内存空间；而这块内存空间要么用于存放值，要么用于存放一个地址，若这块内存空间用于存放的是值，那么该变量就是值类型的变量，若此块内存空间用于存放的是一个内存地址，那么该变量就是一个引用类型的变量；

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  变量的分类：局部变量，静态变量，实例变量，数组元素变量，值类型参数变量，引用类型参数变量，输出参数变量                                                                                       

  局部变量：定义在函数中的变量                                                                                        静态变量：即静态子段，在定义在类中，以static关键字进行修饰的变量，静态变量是属于类的，而不是属于某一个具体的类实例                                                                          实例变量：定义在类中，无static关键字修饰的变量，其属于实例，而不属于类            数组元素变量：即数组元素                                                                                               值类型参数变量：是函数的形式参数，无任何修饰符修饰的形式参数                             

  应用类型参数变量：以关键字ref进行修饰的函数的形式参数变量                                 

  输出类型参数变量：以关键字out进行修饰的函数的形式参数变量                                                                                    

• 值类型：值类型的变量与引用类型的变量的区别是，值类型的变量所对应的内存空间里面存放的是值类型变量的值；以int类型为例，讲解值类型变量在内存空间中是如何存放的

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  上一篇博文中我们提到过，程序要运行的话，必须从磁盘上读取到内存中，才可以运行，而内存被分为了三大部分：操作系统占用的内存空间，栈空间，堆空间，操作系统占用的内存空间不可被访问，程序读取到内存中时占用的是栈空间和堆空间；内存按字节编址，其为每一个字节空间都指定了一个独立的编号，也就是编址，当我们想要访问某一块内存空间中的值时，需要先拿到该内存空间的地址，这就是寻址过程，以下用excel表格来模拟内存空间：

  那么细心的人也许会想：程序的不同组成部分到底具体存放在堆空间中呢，还是存放在栈空间中，上一篇博文中我们提到，程序中出现的方法在运行时存放在栈空间中，相应的在方法中定义的局部变量，函数参数等都会存放在栈空间中，而对象也就是实例是存放在堆空间中的，以如下程序讲解值类型变量在内存空间中是如何存放的：

  using System;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Linq;
  using System.Text;
  using System.Threading.Tasks;
  
  namespace course
  {
      class Program
      {
          static void Main(string[] args)
          {
              int a = 100;
          }
      }
  }
  

  在上面的代码中我定义了一个值类型的变量a，并为其赋值100，因为a定义在Main函数中，所以其属于局部变量，那么，当程序运行时a会被存放在内存中的栈空间上，当程序读入内存中时，内存会先看变量定义，发现该变量是局部变量，且a是int类型的，那么系统就会在内存的栈空间中找到连续的4个字节的空闲栈空间

  如图，假设103~106是空闲的，那么系统就将该块内存空间分给变量a，然后在该块内存空间中存放变量a的实际值，当然要将实际值转换成二进制数在放入内存中，所以内存中该块区域存放的实际值为： 

  int类型占4个字节，即32bit，将100转换成二进制时不足32位的高位补0补足32位，注意内存中存放数据值时，遵循高位存放在高地址，地位存放在低地址的原则；                                    以如下程序讲解引用类型的变量在内存空间中是怎样存放的：

  using System;
  using System.Collections.Generic;
  using System.Linq;
  using System.Text;
  using System.Threading.Tasks;
  
  namespace course
  {
      class Program
      {
          static void Main(string[] args)
          {
              Example e;
              e = new Example();  
          }
          
      }
      class Example
      {
          int a;
          char b;
      }   
  }
  

   在上面的程序中我定义了一个叫做Example的类，类中定义了两个实例变量，分别为int型和char型，int型占4个字节，char型占用2个字节；在Main方法中我声明了一个局部变量e，当程序读入内存时，系统会在栈空间找一个空闲的内存块分配给变量e，而变量e是引用类型的变量，系统会为引用类型的变量分配固定的4字节的内存空间，

  假设110~113栈空间是空闲的，那么此时变量e得到的内存空间就是紫色区域，在该空间中存放的是什么呢？前面我们提到引用类型变量存放的是一个地址，存放的是什么地址呢，接着往下看，e = new Example();  该程序语句为Example类创建了一个实例或者说是对象，而实例是存放在堆内存空间中的，所以此时系统去堆空间中找一块空闲的内存块分配给该实例，而该实例应该占据6个字节，假设305~310是空闲的，系统将其分配给该实例， 

  前四个字节存放int型的实例属性a，后两个字节存放char型的实例属性b ，所以引用类型的变量e所代表的内存空间中存放的地址就是实例对象在堆空间中的首地址305，当然需要将305转换成二进制再存放到e所指向的空间中；

  由于我没有给实例属性赋值，所以系统自动为其赋值为0；而实例属性类型都是值类型，所以相应的实例变量所对应的内存空间中存放的内容都是实例的值；