本文中大部分示例代碼來自於《CLR via C# Edition3》，並在此之上加以總結和簡化，文中只是重點介紹幾個比較有共性的問題，對一些細節不會做過深入的講解。
前幾天一直忙著翻譯有關內存中堆和棧的問題博文《C#堆vs棧》，正是在寫作本文的過程中對有些地方還是產生了很多的Why，所以就先翻譯並學習了一些C/C++方面的知識，這樣有助於解決CLR之外的一些困惑，希望多大家有所幫助。
對知識的理解上難免有偏差或不正確，如有疑問以及錯誤，還請大家回復~~~
C#中的類型劃分為值類型（Value Type）和引用類型（Reference Type）。
Sample One：
public void SampleOne()
{
SomeClass r1 = new SomeClass(); // 引用類型，在托管堆上被分配。
SomeStruct v1 = new SomeStruct(); // 值類型，在線程棧上被分配。
r1.X = 5; // 修改引用類型的值為5
v1.X = 5; // 修改值類型的x值為5
Console.WriteLine(r1.X); // 結果顯示“5”
Console.WriteLine(v1.X); // 結果顯示“5”
}
SampleOne中僅僅是將值類型、引用類型的內容簡單地更改了，並沒有什麼特別之處，對應的下圖是程序在線程棧（Thread Stack）和托管堆（Managed Heap）上的示意圖，唯一要說明的是下圖中的“r1”本身代表了“對托管堆中一個對象SomeClass的引用（指針==值類型）”，如果理解起來有難度，請參考文章《C#堆vs棧》 。
Sample Two：
public void SmapleTwo()
{
SomeClass r1 = new SomeClass(); // 引用類型，在托管堆上被分配。
SomeStruct v1 = new SomeStruct(); // 值類型，在線程棧上被分配。
r1.X = 5; // 修改引用類型的值為5
v1.X = 5; // 修改值類型的x值為5
SomeClass r2 = r1; // 只復制引用（r1指針）
SomeStruct v2 = v1; // 復制v1生成棧上的新對象v2
r1.X = 8; // r1.X與r2.X均改變，因為其指向的地址內容相同
v1.X = 9; // v1.X改變，而v2.X不改變
Console.WriteLine(r1.X); // 結果顯示“8”
Console.WriteLine(r2.X); // 結果顯示“8”
Console.WriteLine(v1.X); // 結果顯示“9”
Console.WriteLine(v2.X); // 結果顯示“5”
}
SampleTwo中想說明的結果是：值類型是拷貝行為，新對象在棧上，新舊對象之間沒有影響；引用類型拷貝的是“指向對象的指針”，指針指向的地址內容還是同一個，所以改變r1.X將影響r2.X。
上面一節講述了C#中值類型和引用類型在行為上是有區別的，值類型的“Box”操作而引發的一系列效率上的討論。
Framework中很多函數的原型被設計成參數為Object，這樣就導致了很多值類型需要轉換成Object引用類型，從而導致了裝箱以及稍後的拆箱操作（當然也有很多原型實現了值類型的參數重載或泛型方法，從而避免裝箱/拆箱操作）。
舉一個例子：System.Collection.ArrayList的Add方法原型為public virtual int Add(object value);
首先將線程棧中p逐字段的復制到托管堆中，並且產生了類型對象指針和同步索引快兩個對象，然後將類型對象指針p’返回給Add方法，如下圖：
而新產生的托管堆中的對象完全不依賴於線程棧中原有的對象p，並且兩者的生命周期也沒有任何關聯。
最後，當我們使用var p =(Point)a[0]的時候，將object轉換成Point類型，進行拆箱。進行拆箱的過程與裝箱相反：由托管堆中的引用類型復制到線程棧中作為值類型，再使用。
顯然，這裡的Box和UnBox操作都會對程序的性能產生不利的影響，我們要避免此類問題的發生。
Sample One：
public int RunSample1()
{
var v = 5;
object o = v; //Box
v = 123;
Console.WriteLine(v + ", " + (Int32) o); //Fisrt 'v' boxed, and 'o' boxed.
return v;
#region IL Generate Code
//.method public hidebysig instance void RunSample1() cil managed
//{
// // 代碼大小 47 (0x2f)
// .maxstack 3
// .locals init ([0] int32 v,
// [1] object o)
// IL_0000: nop
// IL_0001: ldc.i4.5
// IL_0002: stloc.0
// IL_0003: ldloc.0
// IL_0004: box [mscorlib]System.Int32
// IL_0009: stloc.1
// IL_000a: ldc.i4.s 123
// IL_000c: stloc.0
// IL_000d: ldloc.0
// IL_000e: box [mscorlib]System.Int32
// IL_0013: ldstr ", "
// IL_0018: ldloc.1
// IL_0019: unbox.any [mscorlib]System.Int32
// IL_001e: box [mscorlib]System.Int32
// IL_0023: call string [mscorlib]System.String::Concat(object,
// object,
// object)
// IL_0028: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
// IL_002d: nop
// IL_002e: ret
//} // end of method BoxAndUnBox::Run
#endregion
}
從SampleOne中我們得到如下結論：
Sample Two：
public Point RunSample2()
{
var p = new Point(1, 1);
Console.WriteLine(p); //Box, show 1,1
p.Offset(2, 2); //Change Point -> 3,3
Console.WriteLine(p); //Box, show 3,3
object o = p; //Box
Console.WriteLine(o); //Show 3,3
((Point) o).Offset(3, 3); //UnBox and Change Point -> 6,6
Console.WriteLine(o); //Show 3,3
return (Point) o; // UnBox and Copy a instance for return
#region IL Generate Code
//.method public hidebysig instance valuetype [System.Drawing]System.Drawing.Point
// RunSample2() cil managed
//{
// // 代碼大小 94 (0x5e)
// .maxstack 3
// .locals init ([0] valuetype [System.Drawing]System.Drawing.Point p,
// [1] object o,
// [2] valuetype [System.Drawing]System.Drawing.Point CS$1$0000,
// [3] valuetype [System.Drawing]System.Drawing.Point CS$0$0001)
// IL_0000: nop
// IL_0001: ldloca.s p
// IL_0003: ldc.i4.1
// IL_0004: ldc.i4.1
// IL_0005: call instance void [System.Drawing]System.Drawing.Point::.ctor(int32,
// int32)
// IL_000a: nop
// IL_000b: ldloc.0
// IL_000c: box [System.Drawing]System.Drawing.Point
// IL_0011: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_0016: nop
// IL_0017: ldloca.s p
// IL_0019: ldc.i4.2
// IL_001a: ldc.i4.2
// IL_001b: call instance void [System.Drawing]System.Drawing.Point::Offset(int32,
// int32)
// IL_0020: nop
// IL_0021: ldloc.0
// IL_0022: box [System.Drawing]System.Drawing.Point
// IL_0027: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_002c: nop
// IL_002d: ldloc.0
// IL_002e: box [System.Drawing]System.Drawing.Point
// IL_0033: stloc.1
// IL_0034: ldloc.1
// IL_0035: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_003a: nop
// IL_003b: ldloc.1
// IL_003c: unbox.any [System.Drawing]System.Drawing.Point
// IL_0041: stloc.3
// IL_0042: ldloca.s CS$0$0001
// IL_0044: ldc.i4.3
// IL_0045: ldc.i4.3
// IL_0046: call instance void [System.Drawing]System.Drawing.Point::Offset(int32,
// int32)
// IL_004b: nop
// IL_004c: ldloc.1
// IL_004d: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_0052: nop
// IL_0053: ldloc.1
// IL_0054: unbox.any [System.Drawing]System.Drawing.Point
// IL_0059: stloc.2
// IL_005a: br.s IL_005c
// IL_005c: ldloc.2
// IL_005d: ret
//} // end of method BoxAndUnBox::RunSample2
#endregion
}
結論如下：
SampleThree:
public bool RunSample3()
{
var p = new MyPoint(1, 1); // Define struct type
object o = p;
Console.WriteLine(p.ToString()); // Not Box
((IMyPoint) p).Change(2, 2); // When turn to interface it should boxed and copy a instance.
Console.WriteLine(p); // Show 1,1
((IMyPoint) o).Change(2, 2); // 'o' is a reference type, it not boxed.
Console.WriteLine(o); // Show 2,2
return ((MyPoint) o).x.Equals(p.x);
#region IL Generate Code
//.method public hidebysig instance bool RunSample3() cil managed
//{
// // 代碼大小 115 (0x73)
// .maxstack 3
// .locals init ([0] valuetype Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint p,
// [1] object o,
// [2] bool CS$1$0000,
// [3] int32 CS$0$0001)
// IL_0000: nop
// IL_0001: ldloca.s p
// IL_0003: ldc.i4.1
// IL_0004: ldc.i4.1
// IL_0005: call instance void Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint::.ctor(int32,
// int32)
// IL_000a: nop
// IL_000b: ldloc.0
// IL_000c: box Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint
// IL_0011: stloc.1
// IL_0012: ldloca.s p
// IL_0014: constrained. Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint
// IL_001a: callvirt instance string [mscorlib]System.Object::ToString()
// IL_001f: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
// IL_0024: nop
// IL_0025: ldloc.0
// IL_0026: box Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint
// IL_002b: ldc.i4.2
// IL_002c: ldc.i4.2
// IL_002d: callvirt instance void Demo_CLRVIACSHARP.IMyPoint::Change(int32,
// int32)
// IL_0032: nop
// IL_0033: ldloc.0
// IL_0034: box Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint
// IL_0039: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_003e: nop
// IL_003f: ldloc.1
// IL_0040: castclass Demo_CLRVIACSHARP.IMyPoint
// IL_0045: ldc.i4.2
// IL_0046: ldc.i4.2
// IL_0047: callvirt instance void Demo_CLRVIACSHARP.IMyPoint::Change(int32,
// int32)
// IL_004c: nop
// IL_004d: ldloc.1
// IL_004e: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(object)
// IL_0053: nop
// IL_0054: ldloc.1
// IL_0055: unbox.any Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint
// IL_005a: ldfld int32 Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint::x
// IL_005f: stloc.3
// IL_0060: ldloca.s CS$0$0001
// IL_0062: ldloca.s p
// IL_0064: ldfld int32 Demo_CLRVIACSHARP.MyPoint::x
// IL_0069: call instance bool [mscorlib]System.Int32::Equals(int32)
// IL_006e: stloc.2
// IL_006f: br.s IL_0071
// IL_0071: ldloc.2
// IL_0072: ret
//} // end of method BoxAndUnBox::RunSample3
#endregion
}
結論如下：
歡迎各位看官拍磚～～～
Update：
2015.04.16 13:23 看了評論後我崩潰了~~~這裡也有我的原因，因為寫了之前的《C#堆vs棧》系列，所以在本文中，沒有過多的解釋過程，而是直接以結論和總結代替之，本文最終想表達的觀點是：要從對象的存儲位置來分析值類型和引用類型的行為，便於我們掌握值類型和引用類型。哪些說我將值類型在棧上，引用類型在堆上的觀點，請你們好好讀一讀文章，不要望文生義。
2015.04.16 15:41 最終我覺得是我范了以偏概全的錯誤，將堆上被封裝為引用類型（Box操作）的對象表現為引用行為，就得出“存儲位置不同，其表現行為也不同，最終更好的理解值類型與引用類型”的結論，而忽略了在堆上直接被引用類型所包含的值類型的行為。
2015.04.16 16:13 最後以Eric Lippert的解釋來做最後的總結吧
英文：http://blogs.msdn.com/b/ericlippert/archive/2010/09/30/the-truth-about-value-types.aspx
中文：http://www.cnblogs.com/kirinboy/archive/2012/06/15/value-and-reference-in-csharp-2.html
示例代碼下載
