C#中栈和堆以及修饰符

关于堆中字符串的存放

string s1="123"
string s2="123"
string s1="456"

此时s1输出为456 而s2仍然为123

因为在使用 String str = "字符串" 的方式来创建String变量的时候，那么String的值便会存储在String常量池中，在我们以这种方式创建String变量时，编译器会先判断你这个内容有没有已经在常量池出现过了，如果已经出现过，那么就不会再在常量池中使用空间来存放一个相同的内容，这个内容只会固定有一个引用，所以在创造相同内容的String的时候，他们的引用都是相同的。又有一种情况：一开始A和B内容相同，就是说s1与s2的引用都相同时，此时将s1的内容更改，那么s1的内容在常量池中就会使用另一块空间，那么相应的s1的引用也会改变，而s2的引用并不会改变，因为s2此时还是存储的原来的内容。我们可以来看简易的图解：

栈区、堆区、常量区、静态区、代码区 ，static的变量放在静态区

在C#中，内存管理是由.NET运行时（CLR - Common Language Runtime）负责的。CLR将内存分为几个不同的区域，用于存储不同类型的数据。以下是这些区域的简要说明：

1. 栈区（Stack）：

   • 栈是一种后进先出（LIFO - Last In, First Out）的数据结构。

   • 局部变量和方法调用时的参数通常存储在栈上。

   • 栈的大小是有限的，并且在线程创建时分配。

2. 堆区（Heap）：

   • 堆是用于动态内存分配的内存区域。

   • 对象通常是在堆上分配的。

   • .NET运行时的垃圾回收器负责管理堆内存，自动回收不再使用的对象。

3. 常量区（Read-Only Data Section）：

   • 常量数据存储在只读数据区，这些数据在程序的整个生命周期内都不会改变。

4. 静态区（Static Data Section）：

   • 静态变量和类变量存储在静态区。

   • 静态变量的生命周期与应用程序域的生命周期相同，它们在第一次使用时初始化，并在应用程序域卸载时销毁。

5. 代码区（Code Section）：

   • 包含编译后的程序代码，即中间语言（MSIL - Microsoft Intermediate Language）代码。

   • 代码区是只读的，存储了方法的IL代码和元数据。

6. JIT编译后的代码：

   • 虽然不是传统意义上的内存区域，但.NET运行时的JIT（Just-In-Time）编译器会将IL代码编译成本地机器代码，这些代码在执行时存储在内存中。

7. 全局常量区：

   • 有些实现可能还有一个全局常量区，用于存储全局常量。

8. 线程局部存储（Thread Local Storage, TLS）：

   • 用于存储线程特有的数据，比如线程的堆栈底和线程的异常处理上下文。

关于 static 变量，它们确实存储在静态区。每个 static 变量都属于一个类或结构，而不是类的实例。因此，它们在程序集加载时初始化，并在程序集卸载时释放。由于 static 变量与任何特定实例无关，它们在整个应用程序域中是唯一的。

修饰符介绍

在C#中，修饰符（Modifiers）用于定义类、方法、属性、字段等成员的访问级别和行为。以下是一些常用的修饰符：

1. 访问修饰符：

   • public：成员可以被任何其他代码访问。

   • private：成员只能在其定义的类内部访问。

   • protected：成员只能在其定义的类或派生类中访问。

   • internal：成员只能在同一个程序集（Assembly）中访问。

   • protected internal：成员可以在同一个程序集或派生类中访问。

2. 非访问修饰符：

   • static：表示该成员属于类本身，而不是类的实例。

   • const：表示一个常量，其值在编译时已知，并且在运行时不可更改。

   • readonly：表示一个字段可以在声明时或构造函数中被赋值，但之后不可更改。

   • abstract：用于声明抽象类或抽象方法，抽象方法必须在派生类中被重写。

   • sealed：用于阻止继承类进一步重写方法。

   • override：用于重写基类中的虚方法或属性。

   • virtual：用于声明一个方法或属性，该方法或属性可以在派生类中被重写。

   • event：用于声明事件，通常与委托一起使用。

   • new：用于隐藏继承类中的同名成员。

   • volatile：指示字段可能被多个线程同时访问，要求编译器和运行时确保对该字段的读写操作的原子性。

   • async：用于声明异步方法，允许使用 await 关键字。

   • unsafe：指示包含指针操作的代码块，只能在 unsafe 上下文中使用。

3. 接口实现修饰符：

   • 当实现接口成员时，可以使用 public 或 private 修饰符来指定实现的可访问性。

4. 参数修饰符：

   • ref：表示方法调用时传递的参数是按引用传递的。

   • out：类似于 ref，但调用者不需要在调用前初始化参数。

   • params：表示方法可以接收不定数量的参数，这些参数被封装在数组中。

5. 特性修饰符（Attribute Modifiers）：

   • 用于定义特性（Attribute）的适用范围，如 AttributeUsage。

方法重载和重写

方法重载（Overloading）

方法重载是指在同一个类中可以有多个同名的方法，但它们的参数列表必须不同。参数列表的不同可以是参数的数量不同，或者是参数的类型不同。

特点：

• 方法名相同。

• 参数列表不同（参数数量、类型、顺序）。

• 返回类型可以相同也可以不同。

• 重载方法在编译时进行解析。

方法重写（Overriding）

方法重写是指在派生类（子类）中重写基类中的虚方法（virtual）或抽象方法（abstract）。它允许派生类提供自己的实现方式。

特点：

• 基类方法必须被声明为 virtual、abstract 或 override。

• 派生类使用 override 关键字来重写方法。

• 重写方法的访问级别不能比基类方法更严格。

• 返回类型必须与被重写的方法一致，或者为基方法返回类型的子类型。