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windows C#-类型系统(下)

news 2024/11/1 5:04:58

引用类型

定义为 class、record、delegate、数组或 interface 的类型是 reference type。

在声明变量 reference type 时，它将包含值 null，直到你将其分配给该类型的实例，或者使用 new 运算符创建一个。下面的示例演示了如何创建和分配类：

MyClass myClass = new MyClass();
MyClass myClass2 = myClass;

无法使用 new 运算符直接实例化 interface。而是创建并分配实现接口的类实例。请考虑以下示例：

MyClass myClass = new MyClass();// Declare and assign using an existing value.
IMyInterface myInterface = myClass;// Or create and assign a value in a single statement.
IMyInterface myInterface2 = new MyClass();

创建对象时，会在托管堆上分配内存。变量只保留对对象位置的引用。对于托管堆上的类型，在分配内存和回收内存时都会产生开销。 “垃圾回收”是 CLR 的自动内存管理功能，用于执行回收。但是，垃圾回收已是高度优化，并且在大多数情况下，不会产生性能问题。有关垃圾回收的详细信息，请参阅自动内存管理。

所有数组都是引用类型，即使元素是值类型，也不例外。数组隐式派生自 System.Array 类。可以使用 C# 提供的简化语法声明和使用数组，如以下示例所示：

// Declare and initialize an array of integers.
int[] nums = { 1, 2, 3, 4, 5 };// Access an instance property of System.Array.
int len = nums.Length;

引用类型完全支持继承。创建类时，可以从其他任何未定义为密封的接口或类继承。其他类可以从你的类继承并替代虚拟方法。

文本值的类型

在 C# 中，文本值从编译器接收类型。可以通过在数字末尾追加一个字母来指定数字文本应采用的类型。例如，若要指定应按 float 来处理值 4.56，则在该数字后追加一个“f”或“F”，即 4.56f。如果没有追加字母，那么编译器就会推断文本值的类型。

由于文本已类型化，且所有类型最终都是从 System.Object 派生，因此可以编写和编译如下所示的代码：

string s = "The answer is " + 5.ToString();
// Outputs: "The answer is 5"
Console.WriteLine(s);Type type = 12345.GetType();
// Outputs: "System.Int32"
Console.WriteLine(type);

泛型类型

可使用一个或多个类型参数声明的类型，用作实际类型的占位符。客户端代码在创建类型实例时提供具体类型。这种类型称为泛型类型。例如，.NET 类型 System.Collections.Generic.List<T> 具有一个类型参数，它按照惯例被命名为 T。当创建类型的实例时，指定列表将包含的对象的类型，例如 string：

List<string> stringList = new List<string>();
stringList.Add("String example");
// compile time error adding a type other than a string:
stringList.Add(4);

通过使用类型参数，可重新使用相同类以保存任意类型的元素，且无需将每个元素转换为对象。泛型集合类称为强类型集合，因为编译器知道集合元素的具体类型，并能在编译时引发错误，例如当尝试向上面示例中的 stringList 对象添加整数时。

隐式类型、匿名类型和可以为 null 的值类型

你可以使用 var 关键字隐式键入一个局部变量(但不是类成员)。变量仍可在编译时获取类型，但类型是由编译器提供。有关详细信息，请参阅隐式类型局部变量。

不方便为不打算存储或传递外部方法边界的简单相关值集合创建命名类型。因此，可以创建匿名类型。有关详细信息，请参阅匿名类型。

普通值类型不能具有 null 值。不过，可以在类型后面追加 ?，创建可为空的值类型。例如，int? 是还可以包含值 null 的 int 类型。可以为 null 的值类型是泛型结构类型 System.Nullable<T> 的实例。在将数据传入和传出数据库（数值可能为 null）时，可为空的值类型特别有用。

编译时类型和运行时类型

变量可以具有不同的编译时和运行时类型。编译时类型是源代码中变量的声明或推断类型。运行时类型是该变量所引用的实例的类型。这两种类型通常是相同的，如以下示例中所示：

string message = "This is a string of characters";

在其他情况下，编译时类型是不同的，如以下两个示例所示：

object anotherMessage = "This is another string of characters";
IEnumerable<char> someCharacters = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";

在上述两个示例中，运行时类型为 string。编译时类型在第一行中为 object，在第二行中为 IEnumerable<char>。

如果变量的这两种类型不同，请务必了解编译时类型和运行时类型的应用情况。编译时类型确定编译器执行的所有操作。这些编译器操作包括方法调用解析、重载决策以及可用的隐式和显式强制转换。运行时类型确定在运行时解析的所有操作。这些运行时操作包括调度虚拟方法调用、计算 is 和 switch 表达式以及其他类型的测试 API。为了更好地了解代码如何与类型进行交互，请识别哪个操作应用于哪种类型。

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