在C#中，为什么字符串是一个类似值类型的引用类型？

Question

在C#中，为什么字符串是一个类似值类型的引用类型？字符串是引用类型，即使它具有值类型的大多数特征，例如不可变，并且需要=重载来比较文本，而不是确保它们引用同一个对象。那么，为什么字符串不只是一个值类型呢？

Answer 1

字符串不是值类型，因为它们可能很大，需要存储在堆中。值类型(到目前为止在CLR的所有实现中)都存储在堆栈上。堆栈分配字符串会破坏各种各样的东西：32位的堆栈只有1MB，64位的只有4MB，您必须将每个字符串装箱，造成复制代价，不能实习生字符串，内存的使用会急剧膨胀等等…。

(编辑：增加了关于值类型存储是实现细节的说明，这导致了这样的情况：我们有一个类型，它的值义项不是从System.ValueType继承的。谢谢本)

Answer 2

在语言设计中，引用类型和值类型之间的区别基本上是一种性能权衡。引用类型在构造、销毁和垃圾收集方面有一些开销，因为它们是在堆上创建的。另一方面，值类型在方法调用上有开销(如果数据大小大于指针)，因为整个对象被复制，而不仅仅是指针。因为字符串可以(而且通常是)比指针的大小大得多，所以它们被设计为引用类型。此外，正如Servy所指出的，值类型的大小必须在编译时知道，而字符串的情况并不总是这样。

易变性问题是一个单独的问题。引用类型和值类型都可以是可变的或不可变的。但是，值类型通常是不可变的，因为可变值类型的语义可能会混淆。

引用类型通常是可变的，但如果有意义，则可以设计为不可变。字符串被定义为不可变，因为它使某些优化成为可能。例如，如果同一个字符串文本在同一个程序中多次发生(这是非常常见的)，编译器可以重用同一个对象。

那么，为什么要重载“=”来按文本比较字符串呢？因为它是最有用的语义。如果两个字符串在文本上相等，则由于优化，它们可能是也可能不是相同的对象引用。因此，比较参考文献是非常无用的，而比较文本几乎总是你想要的。

更广泛地说，Strings有所谓的价值语义..这是一个比值类型更普遍的概念，它是一个特定于C的实现细节。值类型具有值语义，但引用类型也可能具有值语义。当类型具有值语义时，您无法真正判断底层实现是引用类型还是值类型，因此可以考虑实现细节。