C#的類型系統(tǒng)

C#是靜態(tài)，安全，大多數(shù)時(shí)候顯示的語(yǔ)言，而且所有類型都派生自O(shè)bject類，同時(shí)Unity都是以MonoBehavior這個(gè)類作為基礎(chǔ)的。

值類型與引用類型

引用類型

引用類型總是從托管堆分配，而C#要求所有對(duì)象都是用new關(guān)鍵詞來(lái)創(chuàng)建。

簡(jiǎn)單介紹一下new操作符所做的事情：

計(jì)算所需內(nèi)存空間，new操作符會(huì)計(jì)算其所有基類中定義的所有實(shí)例字段所需字節(jié)數(shù)。同時(shí)為了方便Mono運(yùn)行時(shí)管理對(duì)象，還有一些額外信息需要托管堆為其分配空間，如類型對(duì)象指針和同步索引塊。

在托管堆上分配其所要的內(nèi)存空間，分配的所有字節(jié)設(shè)為0

初始化對(duì)象的類型對(duì)象指針和同步索引塊

調(diào)用類型的實(shí)例構(gòu)造器，同時(shí)編譯器會(huì)自動(dòng)調(diào)用當(dāng)前類型的基類構(gòu)造器

最后返回一個(gè)新建對(duì)象的引用，這就是說(shuō)新建的變量是一個(gè)引用而不是對(duì)象本身

綜上，引用類型可以概括為以下四點(diǎn)：

存儲(chǔ)引用類型對(duì)象的內(nèi)存空間從托管堆上分配

每一個(gè)對(duì)象都有額外的成員為Mono運(yùn)行時(shí)提供操作該對(duì)象的信息

對(duì)象中的其他字段的字節(jié)總是0

并沒(méi)有一個(gè)關(guān)鍵詞能刪除對(duì)象，所以當(dāng)沒(méi)有空間可用時(shí)會(huì)觸發(fā)垃圾回收

值類型

如果所有類型都是引用類型，那么會(huì)消耗巨大的內(nèi)存分配。因此，值類型實(shí)例都是分配在線程棧上的，并且不受垃圾回收（GC）影響

此外，值類型不能派生出其他類型，而且是隱式密封的。這就導(dǎo)致無(wú)須提供額外信息，也就不需要再托管堆上為其分配空間

并非所有值類型都分配在線程棧上，比如數(shù)組中的元素，引用類型中的值類型字段，迭代器中的局部變量。

引用類型總是分配在托管堆上，而值類型并不總是在線程棧上。

綜上，對(duì)于值類型可以概括為：

不派生出其他類型，也不需要從其他類型派生

值類型不可變，指的是他沒(méi)有提供會(huì)更改其字段的成員

值類型都派生自System.ValueTybe

值類型有已裝箱和未裝箱兩種表示方式。裝箱指的是將值類型轉(zhuǎn)換為引用類型，很多情況需要獲取和操作對(duì)值類型實(shí)例的引用，這便需要裝箱機(jī)制

具體類型分類

引用類型：

? 采用 Class,Interface,Delegate關(guān)鍵詞來(lái)聲明的自定義引用類型

? C#內(nèi)建的引用類型：Object, string(string類型是對(duì)字符串的一個(gè)引用)，List類，Decoder

值類型：

? 結(jié)構(gòu)：數(shù)字型結(jié)構(gòu)(System.Int32, System.Float)，布爾型結(jié)構(gòu)（System.Boolean），自定義的結(jié)構(gòu)

? 枚舉： System.IO.FileAttribute等

當(dāng)我們深入了解各個(gè)類型之間的關(guān)系時(shí)，所有結(jié)構(gòu)都派生自抽象類System.ValueTybe，枚舉的基類System.Enum也都派生自System.ValueTybe。事實(shí)上所有值類型都派生自這個(gè)類

Unity腳本語(yǔ)言中的引用類型

UnityEngine.Object是Unity3D中C#腳本語(yǔ)言最基本的類，所有的腳本派生自MonoBehavior類

Unity3d中腳本會(huì)按照規(guī)定流程來(lái)執(zhí)行

概括一下：

調(diào)用所有的Awake方法，再調(diào)用所有的Start方法

游戲邏輯循環(huán)

1）所有FixedUpdate方法

2）物理模擬

3）OnEnter,Exit,Stay觸發(fā)函數(shù)

4）OnEnter,Exit,Stay碰撞函數(shù)

剛體插值，主要作用于transform.position和transform.rotation

輸入事件如OnMouseDown，OnMouseUp

所有Update方法

高級(jí)動(dòng)畫，混合并應(yīng)用到變換

所有LateUpdate

渲染

對(duì)象銷毀或退出場(chǎng)景

此外，加載階段的事件執(zhí)行條件

• Awake 是在gameObject被設(shè)置為Active后立即觸發(fā)的, 且僅觸發(fā)一次, 無(wú)論是場(chǎng)景中、Instantiate、還是SetActive(true);
• OnEnable 只有在gameObject為Active且腳本enable為true時(shí)才會(huì)被觸發(fā), 如果enable為true時(shí)gameObject處于關(guān)閉狀態(tài), 則在gameObject被打開時(shí)跟在Awake后被觸發(fā);
• Start 是在第一次Update之前觸發(fā)的, 只有在gameObject為Active且腳本enable為true時(shí)才會(huì)被觸發(fā), 且僅觸發(fā)一次;

Unity腳本語(yǔ)言中的值類型

向量類型主要表示位置和方向，以及紋理坐標(biāo)，網(wǎng)格切線等

既然說(shuō)到了向量就復(fù)習(xí)一下點(diǎn)乘和叉乘吧

點(diǎn)乘積: 兩向量點(diǎn)乘等于他們的模長(zhǎng)乘以向量夾角cos，可以判斷當(dāng)前物體是否朝向另一個(gè)物體，只需要計(jì)算transform.forward和(target.transform.position- transform.position)的點(diǎn)乘，大于0則面對(duì)另一個(gè)物體

叉乘：兩向量的叉乘得到的向量與這兩個(gè)向量組成的平面垂直，得到的模長(zhǎng)等于他們的模長(zhǎng)與夾角sin相乘，滿足右手法則

其他的比如Color，Ray，Touch（描述手指觸摸屏幕的狀態(tài)）

裝箱和拆箱

我們有時(shí)候就是需要一個(gè)引用類型，比如我們使用ArrayList來(lái)容納Vector3結(jié)構(gòu)，ArrayList類中的Add方法參數(shù)就是一個(gè)Object類型。但向量不是一個(gè)引用類型，這時(shí)候Vector3實(shí)例就必須轉(zhuǎn)換成在托管堆上分配的對(duì)象，且必須獲得對(duì)象的引用。

介紹一下裝箱的步驟：

在托管堆隊(duì)中分配內(nèi)存，此時(shí)就需要各個(gè)字段以及那兩個(gè)額外成員所需的內(nèi)存

將值類型字段復(fù)制到新分配的堆內(nèi)存中

返回對(duì)象地址，也就是對(duì)象的引用

我們可以發(fā)現(xiàn)我們只是將值類型變量復(fù)制了一份到托管堆上，我們改變?cè)贾挡粫?huì)改變箱內(nèi)的值

當(dāng)然我們讀取ArrayList中的元素便會(huì)拆箱，我們需要告訴編譯器需要拆箱成什么類型（因?yàn)樗呀?jīng)是Object類型了）。

拆箱具體過(guò)程就是獲取ArrayList中索引為0的元素包含的引用，再將其指向的對(duì)象復(fù)制到值類型的實(shí)例去，拆箱時(shí)我們要明確指定為最初的值類型。

從這些步驟我們就能看出由于裝箱拆箱、復(fù)制會(huì)影響程序的速度和內(nèi)存，而且由于頻繁的操作托管堆會(huì)增加GC次數(shù)，所以日常開發(fā)中我們并不常用這類會(huì)觸發(fā)裝箱機(jī)制的類型，而是采用List這樣的泛型

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Unity3D脚本语言的类型系统的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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