一、“老生常談”值型別與參考型別
眾所周知，.NET型別系統由 類、結構、列舉、介面 和 委托 組成，而根據記憶體分配的方式來區分，所有的型別又被分為 值型別 與 參考型別，
一說到值型別，大多數人都會自信地說，“值型別不就是 int,float,double...還有...額...還有啥來著？”，然后開始支支吾吾，似懂非懂，就像當初剛剛畢業的我面對面試官的提問，并且號稱自己已有一年使用c#編程的經驗（慚愧，慚愧），
值型別的確是包括了int，float...這些c#預定義的數值資料型別，它們也有共同的名稱，叫做結構，結構和列舉都屬于值型別，它們都隱式派生自System.ValueType，簡而言之，System.ValueType的作用是確保所有派生型別（如任何結構）都分配在堆疊上而非垃圾回收堆上，創建和銷毀分配在堆疊上的資料都很快，因為它的生命周期是由定義的作用域決定的，值型別就像是富土康在暑假期間招的學生臨時工一樣，直接從各個勞務中介那里一批批地拉進工廠，不需要像正式工那樣復雜的入職手續，非常方便的就能上流水線操作，解決人力需求，別問我為什么知道這么多，
有同學可能會問 int、float 怎么會是結構？easy,你把游標在vs中放在 int 上，你自然就會明白了，
由于值型別基于值的語法，結構（也包括所有數值資料型別 int、float 等，以及任何列舉或自定義結構）的生命周期是可以預測的，當結構變數離開定義域的范圍是，他就會立即從記憶體中移除：
1 //本地變數在方法回傳時彈出堆疊 2 static void func() 3 { 4 //“int”其實是 System.Int32 結構 5 int i = 0; 6 7 //Point 是結構型別 8 Point p = new Point(); 9 10 }//“i”和“p”在這里彈出堆疊 11
參考型別則被創建在堆記憶體中，堆記憶體就像是一個混亂的監獄，這里的一切不再像堆疊那樣井然有序，這時就必須要有一個管理者來維持秩序，當我們new一個類物件的時候，在堆記憶體中就會相應地開辟出一塊空間來存放這個物件并回傳該物件的參考（參考實際上可以用指向物件的指標來理解，有學習過c指標的同學會有同感），每次訪問物件時，都是通過參考（指標）來找到相應的物件進行操作，剛創建的類物件好比就是被扔進監獄里的一個犯人，而每個犯人都有自己的牢房號，當有家屬要來探訪犯人時，獄警就會根據牢房號來找到對應的犯人，這里的“牢房號”指的就是物件的參考（指標），
ok，繼續用監獄的犯人來打比方，A犯人的刑期已到，到了刑滿釋放的日子了（A物件的資源要被釋放），那么監獄的管理者到時自然就會讓獄警給A犯人登記出獄，然而這背后一切的秩序都是神秘的監獄管理者在管控著，堆記憶體中的神秘的管理者就是CLR（Common Language Runtime）,它管理著托管堆中所有的物件資源，當物件的資源需要被釋放時GC（Garbage Collection）就會回收物件的資源，
相比于值型別簡單的入堆疊出堆疊的資源分配使用方式，參考型別資源的分配使用是在較為復雜的CLR的管理下由GC執行垃圾回識訓制，那有人就會問了：那既然值型別的性能高于參考型別，為什么不全都用值型別呢？或者換一種問法，我是不是可以在任何場合下肆無忌憚地使用值型別呢？
那么試想一種情況：我自定義一個struct 型別作為一個方法的引數會發生什么呢？由于值型別在賦值的時候都是賦值傳遞的，那么每次呼叫都會發生全欄位的賦值，這是不可接受的，這也是典型的值型別誤用場景，而相對應地，參考型別在賦值的時候采用的是參考傳遞，傳遞的是物件的參考（指標），而指標變數保存的是一個指向堆記憶體中物件的地址，頂多只是一個int32的值，相較于一些復雜的結構型別來說，復制一個int的值比對結構的全欄位進行賦值要簡單的多，
說了這么多還是不如畫張圖來的實在，下面兩張圖分別描述了在 呼叫引數為型別別（參考型別）函式 與 呼叫引數為結構型別（值型別）函式 時記憶體中的情況：
通過上面兩張圖可以很直觀的看出值傳遞和參考傳遞的區別：值傳遞是將值型別變數的值復制一個副本然后賦值給對應的函式引數，參考傳遞則是將物件的參考（指標）復制一個副本再賦值傳遞給對應的函式引數，
ok,也很簡單嘛，值傳遞是賦值傳遞值型別資料本身，參考傳遞就是賦值傳遞物件的參考（指標），理解了值傳遞和參考傳遞的原理，那么下面大家就帶著對原理的掌握來嘗試解釋下面代碼執行的結果，廢話不多說，上代碼：
1 class People 2 { 3 public string Name; 4 public string Info; 5 } 6 7 static void Main(string[] args) 8 { 9 People newPeople = new People() { Name = "老大", Info = "老大在Main函式中被創建" }; 10 11 func1(newPeople); 12 Console.WriteLine($"Name:{newPeople.Name}|Info:{newPeople.Info}"); 13 14 func2(ref newPeople); 15 Console.WriteLine($"Name:{newPeople.Name}|Info:{newPeople.Info}"); 16 17 Console.Read(); 18 } 19 20 static void func1(People p) 21 { 22 p = new People() { Name = "老二", Info = "老二在func函式中被創建" }; 23 } 24 25 static void func2(ref People p) 26 { 27 p = new People() { Name = "老三", Info = "老三在func函式中被創建" }; 28 }
運行結果：
對這個運行結果嘗試著用前面所掌握的原理來解釋一遍：
在呼叫 func1函式 時，傳入的引數為 newPeople變數值 的副本，引數 p 是一個只存在于 func1函式堆疊 中的 People物件 的參考（指標），在func1函式體中被重新賦值為一個新創建的 （Name=“老二”）People物件 的參考（指標）,但是并不影響Main函式中 newPeople 變數的值，所以 newPeople 所指向的物件依然是 （Name=“老大”）People物件；
在呼叫 func2函式 時，傳入的引數 p 為newPeople變數的參考（指標），于是就可以通過 p 來直接改變 Main函式堆疊中 newPeople變數 的值，newPeople的值被改為在 fun2函式中創建的 （Name=“老三”）People物件 的參考（指標），所以newPeople指向的是（Name=“老三”）People物件，
func1函式的引數傳遞被稱為按值傳遞參考型別，func2函式的引數傳遞則被稱為按參考傳遞參考型別（在c語言中被稱作“指標的指標”），希望此時你的腦海中已經能清晰地構建出記憶體變化的影像，如果能像我一樣畫出記憶體的變化圖，那么你就對值傳遞和參考傳遞就已經了然于胸了，
這里再貼上一張值型別與參考型別的對比圖（一目了然）：
二、裝箱與拆箱
大家都知道在C#中所有的型別都繼承自System.Object,可以說Object類是所有型別的老祖宗，也正是基于這個原理，會有下面這段代碼:
1 class Box 2 { 3 static void Main(string[] args) 4 { 5 int a = 5; 6 7 func(a); //在傳入int變數a之前，CLR對變數a的值進行裝箱，回傳object參考 8 } 9 10 static void func(object o) 11 { 12 //將參考拆箱為相應的int 13 int i = (int)o; 14 } 15 }
這段代碼的看點在于：函式func的引數型別為object，由于c#中所有的型別都隱式繼承自System.Object，所以引數 o 可以接收任意型別的傳入引數，在函式中再根據不同的傳入引數型別進行不同的處理，這在不清楚傳入引數型別的情況下是非常有用的，當然，這段代碼的用途顯而易見，大家一看就能明白，可是如果結合上面所講的值傳遞與參考傳遞的原理，細心的同學可能會發現一個不合理的地方，
不合理的地方在于：函式的引數型別為object，System.Object 歸根結底是一個參考型別，按道理說在傳遞引數時賦值傳遞的應該是保存在堆記憶體中物件的參考，但是在這里我們看到的是函式引數o竟然接收的是一個值型別！再回想前面值傳遞的原理，值型別在賦值時會復制一個副本賦值傳遞給值型別引數，而這里的函式引數o又不是值型別的引數，總之，這個地方很詭異！那么，在這里的值型別資料傳參賦值給參考型別引數的背后，是誰在作祟？？
答案是，CLR在這里進行了裝箱（box）操作，
裝箱可以正式定義為：顯示地將值型別分配給 System.Object 變數的程序，當我們對一個值進行裝箱時，CLR就會在堆記憶體中分配新的物件并且將值型別的值（這里是 5）復制到那個實體上，因此，回傳給我們的就是新分配在堆上的物件的參考，這個回傳的參考被賦值給了 函式func 的 引數o，使用這項技術，就不需要使用一組包裝類來把堆疊資料臨時當成分配在堆上的物件進行處理，
相反的操作可以通過拆箱（unbox）來實作，拆箱就是把保存在物件中的值轉換回堆疊上的相應值型別，CLR首先會驗證收到的值型別是否等價于裝箱的型別，如果是，就將值賦值回本地堆疊變數上；如果嘗試將資料拆箱為不正確的變數，將拋出 InvalidCastException 例外，也就是說，拆箱必須回到合適的資料型別，
當C#編譯器發現裝箱/拆箱語法時，所生成的CIL代碼包括 box/unbox 操作碼，如下所示：
.method private hidebysig static void Main (string[] args) cil managed { .maxstack 1 .entrypoint .locals init ( [0] int32 ) IL_0000: nop IL_0001: ldc.i4.5 IL_0002: stloc.0 IL_0003: ldloc.0 IL_0004: box [mscorlib]System.Int32 IL_0009: call void boxing.Box::func(object) IL_000e: nop IL_000f: ret }
.method private hidebysig static void func (object o) cil managed { .maxstack 1 .locals init ( [0] int32 ) IL_0000: nop IL_0001: ldarg.0 IL_0002: unbox.any [mscorlib]System.Int32 IL_0007: stloc.0 IL_0008: ret }
看到這有人會說：好吧，裝箱拆箱我懂了，可是這個東西......知道當然更好，不知道好像也沒什么影響，畢竟這一切操作都是CLR在背后自動完成的，不需要我們自己做什么，其實不然，知道了裝（拆）箱，對實際的編程還是具有一定指導意義的，可以看一下下面這個例子，
在.NET平臺最初發布時，程式員常常使用 mscorlib.dll 中的System.Collections 命名空間，該命名空間提供了很多類來管理和組織大量的資料，常用的集合類包括 ArrayList、Hashtable、Queue、Stack ...... 在當時很多.NET程式都使用這些集合類來構建，但是事實證明使用這些型別會造成相當多的問題，
ArrayList類的部分定義如下：
1 public class ArrayList : IList, ICollection, IEnumerable, ICloneable 2 { 3 ... 4 public virtual int Add(object value); 5 public virtual void Remove(object obj); 6 public virtual void Insert(int index, object value); 7 public virtual object this[int index] { get; set; } 8 }
通過上面這段ArrayList類的部分方法成員我們發現：
1、ArrayList在操作增刪改查資料的程序中是型別不安全的，不管傳入的資料是什么型別，最后通過索引取出來的資料都是由object類來接收，所以這就要求你事先必須知道你存進這個資料的時候它是什么型別的，當強制轉換時如果錯判了型別則會引發例外，
2、第二個問題則是關于性能方面的，當在使用ArrayList類進行Add操作時，如果傳入的資料型別為值型別，那么就會發生 裝箱 ，相應地在使用索引取出操作時，為了獲取原資料型別的資料便于操作，又必須進行 拆箱 操作，我們同時要意識到的是ArrayLIst這個類本來就是為了管理和組織大量的資料，重點在于“大量”，如果只是個別的值型別資料進行裝（拆）箱，那倒也還好，但是在使用ArrayList處理大量的值型別資料時，那么你就不得不注意程式的性能了，畢竟 裝（拆）箱 程序要消耗的資源可不小，
當然，問題總會被解決的，如果你現在需要集合類來幫助你管理和組織大量的資料，那么你的首選當然是 泛型集合 咯，
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