引用類型和值類型，是一個老生常談的問題了。裝箱拆箱相信也是猿猿都知，但是還是跟着CLR via C#加深下印象，看有沒有什么更加根本和以前被忽略的知識點。
引用類型：
引用類型有哪些這里不過多贅述，來關心一下它在計算機內部的實際操作，引用類型總是從托管堆分配，線程棧上存儲的是指向堆上數據的引用地址，首先確立一下四個事實：
內存必須從托管堆分配
堆上分配成員時，CLR要求你必須有一些額外成員（比如同步塊索引，類型對象指針）。這些成員必須初始化。
對象中的其他字節總是設為零
從托管堆上分配對象時，可能強制執行一次垃圾回收
所以引用類型對性能是有顯著影響的。
值類型：
值類型是CLR提供的輕量級類型，它把實際的字段存儲在線程棧上
值類型不受垃圾回收器的限制，所以它的存在緩解了托管堆的壓力，也減少了垃圾回收的次數。
值類型都是派生自System.ValueType
所有值類型都是隱式密封的，目的是防止將值類型作為其他引用類型的基類
值類型初始化為空時，默認為0，它不像引用類型是指針，它不會拋出NullReferenceException異常，CLR還為值類型提供了可控類型。
誤區防范：根據我自己的經驗，要避免對引用類型值類型賦值的錯誤認識，我們先需要清楚，定義值類型，引用類型的底層實際操作，下面先根據流程圖了解一下：
例子：
1 class SomeRef{public int x;} 2 struct SomeVal{public int x;} 3
4 staic void Test 5 { 6 SomeRef r1=new SomeRef(); 7 SomeVal v1 =new SomeVal(); 8
9 r1.x=5; 10 v1.x=5; 11
12 SomeRef r2=r1; 13 SomeVal v2 =v1; 14 r1.x=8; 15 v1.x=9; 16
17 string a="QWER"; 18 string b=a; 19 a="TYUI"; 20 }
這樣類似的例子，相信只要講到引用類型，值類型，就一定會見到，繼續復習一下。
首先揭曉幾輪復制后的結構：r1.x=8,r2.x=8 v1.x=9 v2.x=5 a="TYUI" b="QWER"
簡單分析一下：
r1 ,r2在線程棧上存儲的是同一個指向內存堆的地址，當r1值改變時，其實是直接改變內存堆里的內容，自然r1,r2全部變成了8。
而v1,v2是獨立存儲在線程棧上的，v1值改變時，只是單單改變v1線程棧里的值，自然v2=5,v1=9。
而a，b的值為什么不像上面r1.x一樣變化呢，它們不是引用類型嗎，這就需要去看看上面的流程圖，因為你在給a改變賦值時，其實是在托管堆上開辟了一個新的空間，你傳給a的是一個新的地址，而b還指向原來的老地址。
結合上面的三個圖和示例，對於引用類型和值類型構建相信應該有一個清楚的理解了。
使用值類型的一些建議：
值類型相對於引用類型，性能上更有優勢，但是考慮在業務上的問題，值類型一般需要滿足下面的全部條件，才是適合定義為值類型：
類型具有基元類型的行為。也就是說，是十分簡單的類型，沒有成員會修改類型的任何實例。如果類型沒有提供會更改其他字段的成員，就稱為不可變類型（immutable）。事實上，對於許多值類型，我們都建議將全部字段標記為readonly。
類型不需要從其他類型繼承
類型不派生出其他類（隱式密封）。
類型大小也應考慮：
因為實參默認以傳值方式傳遞，造成對值類型實例中的字段進行復制，如果值類型過於大會對性能造成損害。
同樣，當頂一個值類型的方法返回時，實例中的字段會復制到調用者分配的內存，也可能造成性能的損害。
所以，必須滿足以下任意條件：
類型實例較小（16字節或更小）
類型實例較大（大於16字節），但不作為方法實參傳遞，也不從方法傳遞
值類型的局限：
值類型有兩種形式：未裝箱和已裝箱，而引用類型一直是已裝箱。
值類型從System.ValueType派生，System.ValueType重寫了Equals和GetHashCode方法。生成哈希碼時，會將對象的實例字段的值考慮在內。所以定義自己的值類型時，因重寫Equals和GetHashCode方法。
值類型不能被繼承，它自己的方法不能是抽象的，所有都是隱式密封的。
值類型不在內存堆中分配，所以一個實例的方法不再活動時，分配給值類型的內存空間會被釋放，而沒有垃圾回收機制來處理它。
值類型的裝箱拆箱：
例如，ArrayList不斷的添加值類型進入數組時，就會發生不斷的裝箱操作，因為它的Add方法參數是object類型，自然裝箱就不可避免，自然也會造成性能的損失(FCL現在提供了泛型集合類，System.Collection.Generic.List<T>,它不需要裝箱拆箱操作。使得性能提升不少)。
裝箱相關的含義相信不用過多解釋，我們來關心一下，內存中的變化，看看它是如何對性能造成影響的。
裝箱：
在托管堆中分配內存。內存大小時值類型各字段所需的內存加上兩個額外成員（托管堆所有對象都有）類型對象指針和同步塊索引所需的內存量。
值類型的字段值復制到堆內存的空間中。
返回堆上對應的地址
然后，一個值類型就變成了引用類型。
拆箱：
根據引用類型的地址找到堆內存上的值
將值復制給值類型
拆箱的代價比裝箱小得多
裝箱拆箱注意點：
下面通過幾個示例，來熟悉一下裝箱拆箱的過程，並學會如何避免錯誤的判定裝箱拆箱，CLR via C#這兩個實例對裝箱拆箱的理解非常有幫助：
1 internal struct Point : IComparable 2 { 3 private Int32 m_x,m_y; 4 public Point(int x,int y) 5 { 6 m_x = x; 7 m_y = y; 8 } 9 10 public override string ToString() 11 { 12 return String.Format("({0},{1})", m_x.ToString(), m_y.ToString()); 13 } 14 15 16 public int CompareTo(Point p) 17 { 18 return Math.Sign(Math.Sqrt(m_x * m_x + m_y * m_y) - Math.Sqrt(p.m_x * p.m_x + p.m_y * p.m_y)); 19 } 20 21 public int CompareTo(object obj) 22 { 23 if (GetType() != obj.GetType()) 24 { 25 throw new ArgumentException("o is not a point"); 26 } 27 return CompareTo((Point)obj); 28 } 29 }
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 //在棧上創建兩個實例 4 Point p1 = new Point(10,10); 5 Point p2 = new Point(10,20); 6 7 //調用Tostring不裝箱 8 Console.WriteLine(p1.ToString()); 9 10 //調用非虛方法GetType裝箱 11 Console.WriteLine(p1.GetType()); 12 13 //調用CompareTo,不裝箱 14 Console.WriteLine(p1.CompareTo(p2)); 15 16 //p1裝箱 17 IComparable C = p1; 18 Console.WriteLine(C.GetType()); 19 20 //不裝箱，調用的CompareTo（object） 21 Console.WriteLine(p1.CompareTo(C)); 22 23 //不裝箱，調用的CompareTo（object） 24 Console.WriteLine(p1.CompareTo(p2)); 26 27 Console.ReadKey(); 28 }
1.調用ToString
不裝箱，因為ToString是從ValueType繼承的虛方法，中間沒有類型轉換的發生，不需要進行裝箱，另外注意的是：Equals，GetHashCode,ToString都是從ValueTye繼承的虛方法，由於值類型都是密封類，無法派生，所以只要你的值類型重寫了這些方法，並沒有去調用基類的實現，那么是不會發生裝箱的，如果你去調用基類的實現，或者你沒有實現這些方法，那么還是可能發生裝箱。
2.調用GetType
GetType是繼承自Object，並且不能被重寫，所以無論如何值類型對其調用都會發生裝箱，另外MemberwiseClone方法也是如此。
3.第一次調用CompareTo方法
因為Point里面有了類型為Point的參數CompareTo方法，不會發生裝箱操作
4.p1轉換為ICompable
確認過眼神，這一定是一個裝箱。
5.第二次調用CompareTo方法
雖然這次調用的是參數為object的方法，但是注意的是：首先我們Point實現了這個重載，另外傳進去的是個ICompable，自然不會發生裝箱（另外，如果Point本身沒有這個方法呢？當然會裝箱，因為它不得不去調用父類的方法，而父類是一個引用類型，自然需要進行一次裝箱操作）
6.第三次調用CompareTo方法
c是ICompable，而ICompable在托管堆上也有對應的方法，也不會有裝箱發生。
5 internal struct point 6 { 7 private int m_x,m_y; 8 9 pulic point(int x,int y) 10 { 11 m_x=x; 12 m_y=y; 13 } 14 15 public void change(int x,int y) 16 { 17 m_x=x; 18 m_y=y; 19 } 20 21 public ovveride String ToString() 22 { 23 return String.Format("{0},{1}",m_x.ToString.m_y.ToString()); 24 } 25 26 }
1 public static void Main() 2 { 3 Point p = new Point(1,1); 4 Console.WriteLine(p); 5 6 p.Change(2,2); 7 Console.WriteLine(p); 8 9 Object o=p; 10 Console.WriteLine(o); 11 12 ((Point) o).Change(3,3); 13 Console.WriteLine(o); 14 }
結果：當然是 （1,1）（2,2） （2,2） （2,2） 前面三次的結果很好理解，第四次為什么是（2,2），因為object沒有change方法，它等拆箱拆到線程棧新的地址上，於是后面的操作則是在線程棧上進行，對o堆上的內容沒有任何影響
1 internale interface IChangeBoxedPoint 2 { 3 void Change(int x,int y); 4 } 5 internal struct point 6 { 7 private int m_x,m_y; 8 9 pulic point(int x,int y) 10 { 11 m_x=x; 12 m_y=y; 13 } 14 15 public void change(int x,int y) 16 { 17 m_x=x; 18 m_y=y; 19 } 20 21 public ovveride String ToString() 22 { 23 return String.Format("{0},{1}",m_x.ToString.m_y.ToString()); 24 } 25 26 }
1 public static void Main() 2 { 3 Point p =new p(1,1); 4 Console.WriteLine(p); 5 6 p.Change(2,2); 7 Console.WriteLine(p); 8 9 Objec o =p; 10 Console.WriteLine(o); 11 12 ((Point) o).Change(3,3); 13 Console.WriteLine(o); 14 15 ((IChangeBoxedPoint) p).Change(4,4); 16 Console.WriteLine(p); 17 18 ((IChangeBoxedPoint) o).Change(5,5); 19 Console.WriteLine(o); 20 }
結果：前面四次的結果應該是顯而易見了，（1,1）（2,2） （2,2） （2,2），那么第五次呢，來簡單分析一下p裝箱為IChangeBoxedPoint,然后把堆上對應的p的m_x,m_y改為4,4，但是對p輸出時堆上的內容不僅回收了，而且輸出的是原來p線程棧上的內筒，仍然還是剛剛的（2,2）,第六步，o沒有任何裝箱拆箱操作，當然是預期的（5,5）