一、直观比较

	值类型	引用类型
继承父类	System.ValueType，System.ValueType继承System.Object	System.Object
内存存放位置	栈	堆
大小	每个类型固定大小	不固定大小
回收时机	操作系统控制，作用域结束	GC控制
是否密封	是	不是
比较Equals	重写了Equals，比较的是内容数值	比较的是内存地址是否相同

二、（特殊）String

String是引用类型，但是实际使用起来还是值类型。

String的不变性

string 对象称为不可变的（只读），因为一旦创建了该对象，就不能修改该对象的值。有的时候看来似乎修改了，实际是string经过了特殊处理，每次改变值时都会建立一个新的string对象，变量会指向这个新的对象，而原来的还是指向原来的对象，所以不会改变。这也是string效率低下的原因。如果经常改变string的值则应该使用StringBuilder而不使用string。

String是引用类型，只是编译器对其做了特殊处理。

三、装箱与拆箱

3.1装箱

值类型转化为引用类型。

int number = 42; // 值类型
object boxedNumber = number; // 装箱

或将值类型作为参数传递给了参数为object的方法：

void PrintObject(object obj)
{
    Console.WriteLine(obj);
}

PrintObject(1); // 装箱发生

内存过程是：
1. 在堆上为装箱对象分配内存。

2. 将值类型的值分配到开辟的内存上。

3. 将开辟内存的引用放在栈中，通过引用访问这个对象。

3.2 拆箱

引用类型转化为值类型

object boxedNumber = 42; // 装箱
int number = (int)boxedNumber; // 拆箱

3.3 装箱与拆箱的缺点

1. 堆的内存分配比栈的慢，可能是因为堆的内存分配是相对随机的。

2. 在堆上分配内存会增加gc负担。

3. 拆箱时候要进行类型检查。

3.4 如何避免

使用泛型和合适的数据结构。比如List<T>而不是ArrayList。List支持泛型，ArrayList不支持。

ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(number); // 装箱发生

四、垃圾回收GC

4.1 标记-压缩

通过一个图的数据结构来收集对象的根，这个根就是引用地址。可以理解为指向托管堆的关系线。当触发这个算法时，会检查图中的每个根是否可达，如果可达，则对其标记，然后在堆上找到剩余没有标记的对象进行删除。

4.2 分代

在主流 .NET/Mono/IL2CPP 里，托管 GC 的核心思想基本是：

• 分代（Generational GC）

  • 堆被分成几代：Gen0、Gen1、Gen2（有的实现还有 LOH – Large Object Heap）。

  • 假设：“大部分对象都很快就死了，很少有对象活得特别久”（弱代假说）。

  • 所以会频繁地只扫描 Gen0，不总是全堆扫描。

• 标记 – 清除 / 标记 – 压缩（Mark & Sweep / Mark & Compact）

  1. 从“根对象”（栈上的局部变量、静态变量等）出发，遍历可达对象并标记为 alive。

  2. 其他没被标记到的就是“不可达（垃圾）”。

  3. 清理时：

     • 要么直接把这些垃圾块记成“空闲区”（Mark & Sweep）；

     • 要么把活着的对象向一侧压缩，腾出连续空间（Mark & Compact），好处是减少碎片，但需要移动对象，更新引用。

大部分现代的 .NET GC 都是一个组合拳，比如：

• 小对象：分代 + 标记压缩

• 大对象：单独放一个堆（LOH），只做标记清除、减少移动

4.3 Unity的GC

5.x版本前不会分代和多线程。

当你用 IL2CPP（例如 iOS、安卓、微信小游戏经常用）时：

• C# 编译成 C++，再用平台编译器编译，但托管堆仍然由 Unity 自己的 GC 管理。

• Unity 在 IL2CPP 下使用的是 自家的 Boehm 派生 / Unity GC，现在也支持 增量 GC。

• 算法思想同样是：

  • 标记-清除 / 标记-压缩 + 增量执行，

  • 仍然是典型的 追踪式 GC（Tracing GC），不是引用计数。