C# 型別系統核心：值型別與參考型別的記憶體行為差異

一、型別分類與記憶體模型

C# 型別系統劃分為兩大陣營：

• 值型別：直接儲存資料本身，配置於 堆疊，生命週期隨作用域自動釋放。
• 參考型別：儲存記憶體位址（指標），實際物件配置於 受控堆積，由 GC 回收。

值型別語意：逐份複製

int i = 10;
int j = i;  // j 獲得獨立副本
j = 20;     // i 仍為 10

記憶體中存在兩個獨立的 10，互不干擾。

參考型別語意：共享引用

Vector x = new Vector(); // 假設 Vector 為 class
x.Value = 20;
Vector y = x;            // y 指向同一物件
y.Value = 50;
Console.WriteLine(x.Value); // 輸出 50！

x 與 y 指向同一堆積物件，修改任一者均影響另一者。參考型別可指派 null 表示不指向任何物件。

二、CTS 統一型別系統

C# 預定義型別並非語言內建，而是對應 .NET 執行期型別：

• int → System.Int32
• double → System.Double
• bool → System.Boolean

這意味著所有基礎型別皆為結構/類別，擁有方法（如 int.MaxValue、ToString()），實現了「一切皆物件」的統一性。

三、預定義值型別速查表

整數家族

浮點與精確十進位

• float (32-bit, ~7 位有效數字) —— 字面值加 f 後綴：3.14f
• double (64-bit, ~15 位) —— 預設浮點字面值型別
• decimal (128-bit, 28-29 位) —— 財務計算首選，字面值加 m：19.99m

布林與字元

• bool：true/false
• char：單一 Unicode 字元 (16-bit)，單引號括起：'中'；雙引號為字串 "中"

四、預定義參考型別

object：萬物基類

所有型別隱含繼承 System.Object，提供 Equals()、GetHashCode()、GetType() 等虛擬方法，可覆寫實現自訂相等邏輯。

string：不可變參考型別

string 雖為參考型別，但語意上表現為不可變值型別：

string s1 = "GoSoA";
string s2 = s1;      // 共用同一字串物件
s1 = "www.GoSoA";    // s1 指向新物件，s2 仍指向原物件
// 輸出：s1=www.GoSoA, s2=GoSoA

修改字串實為建立新物件，原物件不變，這是為了執行緒安全與字串駐留優化。