【译】.NET中六个重要的概念：栈、堆、值类型、引用类型、装箱和拆箱

为何要翻译

　　一来是为了感受国外优秀技术社区知名博主的高质量文章，二来是为了复习对.NET技术的基础拾遗达到温故知新的效果，最后也是为了锻炼一下自己的英文读写能力。因为是首次翻译英文文章（哎，原谅我这个菜比，弱爆了！），所以肯定会有很多问题（有些语句理解不透彻，翻译出来也不通顺，还请不吝赐教），也请各位园友多多指正，谢谢！

关于原文作者

	原文作者：Shivprasad koirala
	原文地址：http://www.codeproject.com/Articles/76153/Six-important-NET-concepts-Stack-heap-value-types

内容导读

概述
当你声明一个变量背后发生了什么？
堆和栈
值类型和引用类型
哪些是值类型，哪些是引用类型？
装箱和拆箱
装箱和拆箱的性能问题

一、概述

　　本文会阐述六个重要的概念：堆、栈、值类型、引用类型、装箱和拆箱。本文首先会通过阐述当你定义一个变量之后系统内部发生的改变开始讲解，然后将关注点转移到存储双雄：堆和栈。之后，我们会探讨一下值类型和引用类型，并对有关于这两种类型的重要基础内容做一个讲解。

　　本文会通过一个简单的代码来展示在装箱和拆箱过程中所带来的性能上的影响，请各位仔细阅读。

二、当你声明一个变量背后发生了什么？

　　当你在一个.NET应用程序中定义一个变量时，在RAM中会为其分配一些内存块。这块内存有三样东西：变量的名称、变量的数据类型以及变量的值。

　　上面简单阐述了内存中发生的事情，但是你的变量究竟会被分配到哪种类型的内存取决于数据类型。在.NET中有两种可分配的内存：栈和堆。在接下来的几个部分中，我们会试着详细地来理解这两种类型的存储。

三、存储双雄：堆和栈

　　为了理解栈和堆，让我们通过以下的代码来了解背后到底发生了什么。

public void Method1()
{
    // Line 1
    int i=4;

    // Line 2
    int y=2;

    //Line 3
    class1 cls1 = new class1();
}

　　代码只有三行，现在我们可以一行一行地来了解到底内部是怎么来执行的。

Line 1：当这一行被执行后，编译器会在栈上分配一小块内存。栈会在负责跟踪你的应用程序中是否有运行内存需要

Line 2：现在将会执行第二步。正如栈的名字一样，它会将此处的一小块内存分配叠加在刚刚第一步的内存分配的顶部。你可以认为栈就是一个一个叠加起来的房间或盒子。在栈中，数据的分配和解除都会通过LIFO (Last In First Out)即先进后出的逻辑规则进行。换句话说，也就是最先进入栈中的数据项有可能最后才会出栈。
Line 3：在第三行中，我们创建了一个对象。当这一行被执行后，.NET会在栈中创建一个指针，而实际的对象将会存储到一个叫做“堆”的内存区域中。“堆”不会追踪运行内存，它只是能够被随时访问到的一堆对象而已。不同于栈，堆用于动态内存的分配。
这里需要注意的另一个重要的点是对象的引用指针是分配在栈上的。例如：声明语句 Class1 cls1; 其实并没有为Class1的实例分配内存，它只是在栈上为变量cls1创建了一个引用指针（并且将其默认职位null）。只有当其遇到new关键字时，它才会在堆上为对象分配内存。
离开这个Method1方法时（the fun）：现在执行控制语句开始离开方法体，这时所有在栈上为变量所分配的内存空间都会被清除。换句话说，在上面的示例中所有与int类型相关的变量将会按照“LIFO”后进先出的方式从栈中一个一个地出栈。
需要注意的是：这时它并不会释放堆中的内存块，堆中的内存块将会由垃圾回收器稍候进行清理。

　　现在我们许多的开发者朋友一定很好奇为什么会有两种不同类型的存储？我们为什么不能将所有的内存块分配只到一种类型的存储上？

　　如果你观察足够仔细，基元数据类型并不复杂，他们仅仅保存像 ‘int i = 0’这样的值。对象数据类型就复杂了，他们引用其他对象或其他基元数据类型。换句话说，他们保存其他多个值的引用并且这些值必须一一地存储在内存中。对象类型需要的是动态内存而基元类型需要静态内存。如果需求是动态内存的话，那么它将会在堆上为其分配内存，相反，则会在栈上为其分配。