[C# Essentials] Value Type

可空值类型

Technically，这样的值类型依旧是值类型

值类型的方法和属性大部分不会因为值类型变量为null而发生NullReferebceException ，因为这些方法基于模板类Nullable<T>实现，这种情况下会抛出InvalidOperationException

例外：调用GetType()方法时会抛出NullReferebceException ，因为它不是virtual method，无法被Nullable<T> overwrite，保留了默认行为（抛出NullReferebceException ）


// IL Code
public static partial class Nullable
    {
        public static int Compare<T>(System.Nullable<T> n1, System.Nullable<T> n2) where T : struct { throw null; }
        public static bool Equals<T>(System.Nullable<T> n1, System.Nullable<T> n2) where T : struct { throw null; }
        public static System.Type GetUnderlyingType(System.Type nullableType) { throw null; }
    }
public partial struct Nullable<T> where T : struct
    {
        internal T value;
        private int _dummyPrimitive;
        public Nullable(T value) { throw null; }
        public bool HasValue { get { throw null; } }
        public T Value { get { throw null; } }
        public override bool Equals(object other) { throw null; }
        public override int GetHashCode() { throw null; }
        public T GetValueOrDefault() { throw null; }
        public T GetValueOrDefault(T defaultValue) { throw null; }
        public static explicit operator T (System.Nullable<T> value) { throw null; }
        public static implicit operator System.Nullable<T> (T value) { throw null; }
        public override string ToString() { throw null; }
    }

关于System.ValueType

重写了object的所有虚成员

GetHashCode(): 默认将调用转发给第一个非空字段

通过反射调用值类型的所有字段

对每个字段调用GetHashCode()方法

将所有字段的哈希值组合成一个最终的哈希值（组合方式可能会通过异或运算进行合并）

Equals(): 调用了大量反射，性能较差

Best Practice: 在频繁调用的情况（比如在集合或者字典里）重写这两个方法以获得更好的性能

装箱与拆箱

值类型的装箱( → object)会先在堆上分配一块空间，把值拷贝到堆上，然后将这个位置的引用返回

拆箱反之

查看CIL码可以看到box和unbox指令，注意控制这些操作的数量

常见的发生场景是，对于不接受泛型的集合类（比如ArrayList），其内部所有数据都会被转换为object，此时如果存储的是值类型则会发生boxing

Enum

System.ValueType → System.Enum → enum

给其中一个值赋值，后面的值都依次默认+1，前面的默认从0开始

Enum有一个基础类型，默认为int，可以是除char以外的任意整型


enum ConnectionState : short {
		Disconnected,
		Connecting = 10,
		Connected,
		// ...
}

在传递enum参数时，不能传递一个显示的整型值（如1）进来，但是0可以，因为0可以隐式转换为任何枚举类型

若没有给枚举值显式赋值，则在插入枚举中部插入新的枚举值时，会导致后面的枚举值的显式值（即枚举值在内存中的实际值）发生改变，编译的时候全部重编

Best Practice: 为所有枚举值显式赋值

[Flags] 特性可以用于实现「位域操作」：


    [Flags]
    // 如果不显式写出各个枚举值的字面量，会默认变成二进制计算的
    public enum FileAccess {
        Read = 1, // 0001
        Write = 2, // 0010
        Execute = 4, // 0100
        Delete = 8// 1000
    }


    static void Main() {
        FileAccess fileAccess = FileAccess.Read | FileAccess.Write;

        Console.WriteLine(fileAccess); // 输出: Read, Write

        bool canRead = (fileAccess & FileAccess.Read) == FileAccess.Read;
        Console.WriteLine(canRead); // 输出: True

        bool canExecute = (fileAccess & FileAccess.Execute) == FileAccess.Execute;
        Console.WriteLine(canExecute); // 输出: False
    }