C#的类型系统

C#是静态，安全，大多数时候显示的语言，而且所有类型都派生自Object类，同时Unity都是以MonoBehavior这个类作为基础的。

值类型与引用类型

引用类型

引用类型总是从托管堆分配，而C#要求所有对象都是用new关键词来创建。

简单介绍一下new操作符所做的事情：

计算所需内存空间，new操作符会计算其所有基类中定义的所有实例字段所需字节数。同时为了方便Mono运行时管理对象，还有一些额外信息需要托管堆为其分配空间，如类型对象指针和同步索引块。
在托管堆上分配其所要的内存空间，分配的所有字节设为0
初始化对象的类型对象指针和同步索引块
调用类型的实例构造器，同时编译器会自动调用当前类型的基类构造器
最后返回一个新建对象的引用，这就是说新建的变量是一个引用而不是对象本身

综上，引用类型可以概括为以下四点：

存储引用类型对象的内存空间从托管堆上分配
每一个对象都有额外的成员为Mono运行时提供操作该对象的信息
对象中的其他字段的字节总是0
并没有一个关键词能删除对象，所以当没有空间可用时会触发垃圾回收

值类型

如果所有类型都是引用类型，那么会消耗巨大的内存分配。因此，值类型实例都是分配在线程栈上的，并且不受垃圾回收（GC）影响

此外，值类型不能派生出其他类型，而且是隐式密封的。这就导致无须提供额外信息，也就不需要再托管堆上为其分配空间

并非所有值类型都分配在线程栈上，比如数组中的元素，引用类型中的值类型字段，迭代器中的局部变量。

引用类型总是分配在托管堆上，而值类型并不总是在线程栈上。

综上，对于值类型可以概括为：

不派生出其他类型，也不需要从其他类型派生
值类型不可变，指的是他没有提供会更改其字段的成员
值类型都派生自System.ValueTybe
值类型有已装箱和未装箱两种表示方式。装箱指的是将值类型转换为引用类型，很多情况需要获取和操作对值类型实例的引用，这便需要装箱机制

具体类型分类

引用类型：

采用 Class,Interface,Delegate关键词来声明的自定义引用类型

C#内建的引用类型：Object, string(string类型是对字符串的一个引用)，List类，Decoder

值类型：

结构：数字型结构(System.Int32, System.Float)，布尔型结构（System.Boolean），自定义的结构

枚举： System.IO.FileAttribute等

当我们深入了解各个类型之间的关系时，所有结构都派生自抽象类System.ValueTybe，枚举的基类System.Enum也都派生自System.ValueTybe。事实上所有值类型都派生自这个类

Unity脚本语言中的引用类型

UnityEngine.Object是Unity3D中C#脚本语言最基本的类，所有的脚本派生自MonoBehavior类

Unity3d中脚本会按照规定流程来执行

概括一下：

调用所有的Awake方法，再调用所有的Start方法
游戏逻辑循环

1）所有FixedUpdate方法

2）物理模拟

3）OnEnter,Exit,Stay触发函数

4）OnEnter,Exit,Stay碰撞函数
刚体插值，主要作用于transform.position和transform.rotation
输入事件如OnMouseDown，OnMouseUp
所有Update方法
高级动画，混合并应用到变换
所有LateUpdate
渲染
对象销毁或退出场景

此外，加载阶段的事件执行条件

Awake 是在gameObject被设置为Active后立即触发的, 且仅触发一次, 无论是场景中、Instantiate、还是SetActive(true);
OnEnable 只有在gameObject为Active且脚本enable为true时才会被触发, 如果enable为true时gameObject处于关闭状态, 则在gameObject被打开时跟在Awake后被触发;
Start 是在第一次Update之前触发的, 只有在gameObject为Active且脚本enable为true时才会被触发, 且仅触发一次;

Unity脚本语言中的值类型

向量类型主要表示位置和方向，以及纹理坐标，网格切线等

既然说到了向量就复习一下点乘和叉乘吧

点乘积: 两向量点乘等于他们的模长乘以向量夹角cos，可以判断当前物体是否朝向另一个物体，只需要计算transform.forward和(target.transform.position- transform.position)的点乘，大于0则面对另一个物体

叉乘：两向量的叉乘得到的向量与这两个向量组成的平面垂直，得到的模长等于他们的模长与夹角sin相乘，满足右手法则

其他的比如Color，Ray，Touch（描述手指触摸屏幕的状态）

装箱和拆箱

我们有时候就是需要一个引用类型，比如我们使用ArrayList来容纳Vector3结构，ArrayList类中的Add方法参数就是一个Object类型。但向量不是一个引用类型，这时候Vector3实例就必须转换成在托管堆上分配的对象，且必须获得对象的引用。

介绍一下装箱的步骤：

在托管堆队中分配内存，此时就需要各个字段以及那两个额外成员所需的内存
将值类型字段复制到新分配的堆内存中
返回对象地址，也就是对象的引用

我们可以发现我们只是将值类型变量复制了一份到托管堆上，我们改变原始值不会改变箱内的值

当然我们读取ArrayList中的元素便会拆箱，我们需要告诉编译器需要拆箱成什么类型（因为他已经是Object类型了）。

拆箱具体过程就是获取ArrayList中索引为0的元素包含的引用，再将其指向的对象复制到值类型的实例去，拆箱时我们要明确指定为最初的值类型。

从这些步骤我们就能看出由于装箱拆箱、复制会影响程序的速度和内存，而且由于频繁的操作托管堆会增加GC次数，所以日常开发中我们并不常用这类会触发装箱机制的类型，而是采用List这样的泛型

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