C＃類型本質-進階編程篇（一）

這是我的第一篇講解編程技巧的教程文章，不管是措辭還是排版，肯定有諸多不完善的地方，還請各位多多擔待。對於專業知識來說，因為技術是會存在過時的，所以我也沒有辦法保證所講解的內容完全是正確的，而且我覺得我理解的還不夠深，將來的某一天可能也會回頭修正現在的表述，說明，也就是傳說中的打臉，但是這件事情總是要有個開端的，既然想到這個問題，就何不從現在開始去做呢。

這個系列的文章在專業性方面，我會儘可能的講解我清楚的，如果我自己也不清楚，我會參考一些書籍，如果還沒有書籍參考，那我就通過自己的經驗來做了，大體上我會為我的教程負責的，希望可以幫到目前正在編程或將要編程的你們，你們是最可愛的人。

下面進入正題，也就是進階編程篇的第一篇，C#類型的本質，本來本章也想了另一個名稱：你真的了解類型嗎？後來覺得太裝B了，所以仍然使用了C#本質的標題。要進入本片學習，我需要假定您已經看過基礎的C#編程書了，至少會簡單的拖控制項開發了，可以顯示顯示的數據，也會自定義控制項的開發。正式進入提高階段，如果您沒有基礎的知識，推薦您去學習《C#從人們到精通》這本書了，OK，馬上進入正題。

我們都知道日常使用的類型，比如byte,int,long,等，除了這些值類型之外，還有各種庫提供的類和我們自己開發的類。比如

Timer time1=new Timer();

我們非常習慣使用這些類型來創建示例，並且使用的很自然，比如

int i = 0;

OK，那我們來講解第一個問題，不知道你有沒有發現，在visual studio開發程序的時候，對於我們熟悉的int類型，IDE提供了兩套類型模式，比如int和Int32，根據查看MSDN的說法，兩者是一致的，如果真的是一致的，又為什麼提供兩種命名方式呢，這個問題的解釋有點複雜，關係到程序運行的機制，而C#只是一種語言，一種編寫CLR程序的語言，VS將我們用C#編寫的程序翻譯成了IL中間語言的程序，因為CLR和IL語言是無縫集成的，這樣我們的程序才可以在CLR上運行，可能有些人會疑問，我們寫的程序不應該是windows來運行的嗎，本質上確實是如此，由windows來運行CLR，CLR來運行託管程序。那麼問題來了，IL中間語言本身就直接支持了一套類型，比如Int32，Int16，Int64，等等，這套類型叫做基元類型，在微軟開發C#編譯器的時候，腦子一熱，覺得原來的名稱不太符合C語言的習慣，所以就額外提供了一套新的類型命名，int，short，long等，在編譯的時候直接會編譯成CLR支持的類型，至於在使用習慣上，根據自己的習慣選擇，有些書會比較推薦CLR的標準。

第二個有意思的問題是如果我寫了個靜態的int變數，就可以在程序的任何地方（可以在不同的線程）進行引用，獲取，設置值而不用擔心其他問題，比如競爭問題。不要思考也還好，一旦要去考慮這個問題的答案，背後就隱藏了一個極大的秘密，對象數據的本質。我們在實例化一個對象後，如下

int i=0;

這行代碼不僅僅只是生成了一個4個位元組的變數數據，準確的說，對象i的數據部分確實是4個位元組而已，但是對象本身絕對不是4個位元組的問題，它還有另外兩個非常重要的數據對象，叫同步索引塊和類型對象塊，而其中的同步索引塊就控制了類型在同一瞬間只能進行一次設置，我們知道數據都是01組成，我們在執行i=0xffffff時，在另一個地方剛好獲取i的值，這樣就避免了萬一設置到一半（i=0xff0000），我們就獲取到了錯誤的值的可能性。

第三個有意思的問題是對象其實知道它自己的類型，還是拿上述的

int i=0;

作為說明對象，我們可以調用i.GetType()來獲取i本身的類型，你可能會覺得這玩意到底有什麼用，我自己定義的i我還不知道他是什麼類型嗎？

事實上用處大了，我先說明有什麼用處，在說明原因。正是因為對象自己知道自己的類型，才能執行一些類型的轉換，強制轉換也好，隱式轉換也罷，C#所有的轉換建立在這個基礎之上的，再看下面的代碼：

int i=0;

object obj=(object)i;

string m=(string)obj;

在第二行代碼中，因為編譯器知道object是所有類的基類，所以可以轉化，但是obj對象的類型真的是object嗎？答案是不一定的，因為object是所有類的基類，所以obj理論上來說可以是任何類型，此處你可以獲取類型來確認，obj其實是int類型。正是因為int類型和string類型不存在繼承關係，所以第三行代碼報錯。

第四個有意思的問題是，我們都知道int使用了四個位元組，byte使用了一個位元組，但是如果我問bool使用了幾個位元組？還是一個位而已？這個問題就需要實踐出真知了，我們就寫代碼來判斷吧，聲明一個類

[System.Runtime.InteropServices.StructLayout(System.Runtime.InteropServices.LayoutKind.Explicit)]

public class SomeValType

{

[System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(0)]

public byte ValueByte = 0;

[System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(0)]

public int ValueInt = 0;

[System.Runtime.InteropServices.FieldOffset(0)]

public bool ValueBool = false;

}

然後在其他地方使用斷點查看，代碼如下：

SomeValType value = new SomeValType();

value.ValueInt = -1;

value.ValueBool = false;

這時候監視查看到bool對象隻影響了一個位元組。這種技術允許數據區域重疊，你改變一個變數的時候也會影響其他變數，有些情況會比較適合，比如是一個IP類型，由四個位元組組成，一個int就能表示，但也允許設置單個的網段。

第五個有意思的類型就是string了，看似平凡的字元串，背後的東西多的不得了，字元串類型有個非常大的特性，它是不易變的。如果你定義了一個字元串string m="123456";，它就傻傻的呆在一個內存塊中，不會變化，直到被清除為止，所以針對如下代碼怎麼去理解：

string s = "";

for (int i = 0; i < 10000; i++)

{

s += "1";

}

s的最終結果是10000個1組成的字元串，但是中間有一萬次的重新分配和刪除，實際的性能非常差，應該避免這種情況。

關於string類型最難的就是本地化了，雖然大多數的程序員都不太關心這個問題，因為大多數的程序都只是給一個特定語言使用的，比如說中文，比如說英文，所以此處就簡單的提個例子，即時兩個看著不同的string，因為語言文化不一致，在比較相同的時候也是可能相同的。

第一篇文章就大致寫到這裡，以後有機會再補充。

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