.net中String是引用类型还是值类型 以及 C#深层拷贝浅层拷贝

时间:2023-03-09 03:56:43
.net中String是引用类型还是值类型 以及 C#深层拷贝浅层拷贝

http://www.cnblogs.com/yank/archive/2011/10/24/2204145.html

http://www.cnblogs.com/zwq194/archive/2012/08/06/2625403.html

关于String为值类型还是引用类型的讨论一直没有平息,最近一直在研究性能方面的问题,今天再次将此问题进行一次明确。希望能给大家带来点帮助。 如果有错误请指出。

来看下面例子:

            //值类型
int a = ;
int b = a;
a = ;
Console.WriteLine("a is {0},b is {1}", a, b); //字符串
string str1 = "ab";
string str2 = str1;
str1 = "abc";
Console.WriteLine("str1 is {0},str2 is {1}", str1, str2);
Console.Read();

根据上面的例子:你觉得输出结果应该是什么?

输出结果:

            //结果:
//a is 2,b is 1
//str1 is abc,str2 is ab

str2依然是ab,并没有随str1的改变而改变。

如果string是引用类型,按理Str1和Str指针都指向同一内存地址,如果Str的内容发生改变,Str1应该也会相应变化。

此例子,看着string更像是值类型。

但是MSDN却说String是引用类型,

引用类型包括:  String

所有数组,即使其元素是值类型

类类型,如 Form

委托

可参考:http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/t63sy5hs(VS.80).aspx

查看具体引用是否相同

如果Net能够查看内存地址就容易了,但不允许,只能通过间接方法来实现,看下面:

        static void TestRefAddress()
{
String str1 = "abc";
String str2 = "abc";
int a = ;
int b = ;
StringBuilder strb1 = new StringBuilder("abc");
StringBuilder strb2 = new StringBuilder("abc");
Console.WriteLine("Reference equal for string: " + Object.ReferenceEquals(str1, str2)); //结果true
Console.WriteLine("Reference equal for int: " + Object.ReferenceEquals(a, b)); //结果false
Console.WriteLine("Reference equal for StringBuilder: " + Object.ReferenceEquals(strb1, strb2)); //结果false
Console.WriteLine("Value equal for string: " + str1.Equals(str2)); //结果true,类似于值类型
Console.Read();
}

结果为何出现如此情况,分析如下:

    Console.WriteLine("Reference equal for string: " + Object.ReferenceEquals(str1, str2)); //结果true,不同对象,但引用地址相同
Console.WriteLine("Reference equal for int: " + Object.ReferenceEquals(a, b)); //结果false,值类型装箱操作造成
Console.WriteLine("Reference equal for StringBuilder: " + Object.ReferenceEquals(strb1, strb2)); //结果false,不同对象,引用地址不同
Console.WriteLine("Value equal for string: " + str1.Equals(str2)); //结果true,类似于值类型

由第一条结果,可以判定不同的String的,相同的值,其引用地址相同,再由第四条结果,str1.Equals(str2),两者结合,可得出结论,两个String,如果赋值为同一个值,在内存中只有一个字符串存在,两个引用的地址相同。由此引出String的不变性。

String的不变性

string最为显著的一个特点就是它具有恒定不变性:我们一旦创建了一个string,在managed heap 上为他分配了一块连续的内存空间,我们将不能以任何方式对这个string进行修改使之变长、变短、改变格式。所有对这个string进行各项操作(比如调用ToUpper获得大写格式的string)而返回的string,实际上另一个重新创建的string,其本身并不会产生任何变化。 string   对象称为不可变的(只读),因为一旦创建了该对象,就不能修改该对象的值。有的时候看来似乎修改了,实际是string经过了特殊处理,每次改变值时都会建立一个新的string对象,变量会指向这个新的对象,而原来的还是指向原来的对象,所以不会改变。这也是string效率低下的原因。

String的不变,并非说string不能改变,而是其值不能改变。

在例子中str1="ab",这时在内存中就将“ab”存下来,如果再创建字符串对象,其值也等于“ab”,str2="ab",则并非再重新分配内存空间,而是将之前保存的“ab”的地址赋给str2的引用,这就能印证例子2中的结果。而当str1="abc"其值发生改变时,这时检查内存,发现不存在此字符串,则重新分配内存空间,存储“abc”,并将其地址赋给str1,而str2依然指向“ab”的地址。可以印证例子1中的结果。

结论:

String是引用类型,只是编译器对其做了特殊处理。

关于讨论:http://social.msdn.microsoft.com/Forums/zh-CN/visualcshartzhchs/thread/ce580186-86d9-45f7-b5ff-20302caf1324

关于C#深层拷贝浅层拷贝:

  C#中有两种类型变量,一种是值类型变量,一种是引用类型变量。【浅拷贝就是表面上拷贝了地址;深拷贝就是拷贝了内容 】 对于值类型变量,copy是属于全盘复制; 而对于引用类型变量,一般的copy只是浅copy,相当于只传递一个引用指针一样。 因此对于引用类型变量进行真正copy的时候,也是最费事的。


  浅拷贝 只是复制本身,它包含的对象只是复制引用,其中包含的对象就直接拿来用了,这样产生的问题就是:如果一个被修改了,另一个也跟着变。是这样的,但是除了string类型外,string类型,本来属于引用类型,因此在进行复制的时候,采用的是浅拷贝,但当发生变化的时候,系统会自动生成进行深copy。 对象的字段如果是值类型,那么无论是浅拷贝还是深拷贝都是原样复制。

  深拷贝 不仅要复制本身,还要复制他所包含对象。对象的字段如果是引用类型,那么浅拷贝是复制引用,深拷贝是复制引用的对象。

  拷贝 将对象在内存中重新创建一份

 using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Runtime.Serialization.Formatters.Binary;
using System.IO; namespace t3_copy
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Person p1 = new Person() { Name = "sk", Gender = "male", Age = };
Person p2 = p1;//没有发生拷贝,只是变量指向了一个对象的引用 //拷贝
Person p2 = new Person();
p2.Name = p1.Name;
p2.Gender = p1.Gender;
p2.Age = p1.Age; //序列化完成拷贝
Person p2;
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
byte[] bs = new byte[];
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bs))
{
bf.Serialize(ms, p1);
}
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bs))
{
p2 = bf.Deserialize(ms) as Person;
} //浅拷贝
p1.MyCar = new Car() { Brand = "audi" };
Person p2 = new Person();
p2.Name = p1.Name;
p2.Gender = p1.Gender;
p2.Age = p1.Age;
p2.MyCar = p1.MyCar;//这段代码表示是浅拷贝 //深拷贝
p1.MyCar = new Car() { Brand = "audi" };
Person p2 = new Person();
p2.Name = p1.Name;
p2.Age = p1.Age;
p2.Gender = p1.Gender;
p2.MyCar = new Car();//这段代码是深拷贝
p2.MyCar.Brand = p1.MyCar.Brand; //通过序列化完成深拷贝(所有的序列化操作都是进行的深拷贝)
p1.MyCar = new Car() { Brand = "qq" };
BinaryFormatter bf = new BinaryFormatter();
byte[] bs = new byte[];
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bs))
{
bf.Serialize(ms, p1);
}
Person p2;
using (MemoryStream ms = new MemoryStream(bs))
{
p2 = bf.Deserialize(ms) as Person;
} Console.ReadKey();
}
}
[Serializable]
class Person
{
private string name; public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
private string gender; public string Gender
{
get { return gender; }
set { gender = value; }
}
private int age; public int Age
{
get { return age; }
set { age = value; }
} private Car myCar; internal Car MyCar
{
get { return myCar; }
set { myCar = value; }
}
}
[Serializable]
class Car
{
private string brand; public string Brand
{
get { return brand; }
set { brand = value; }
}
}
}