基礎類型

所有的類型都從 System.Object 派生

1、類型System.Object

運行時要求每一個類型都是從System.Object派生，如果沒有顯示的寫明繼承關係，最後都會預設的從System.Object來派生。System.Object提供了四個公用方法和兩個收保護方法：

2、new 操作符需要乾的事情

- 計算類型以及其基類(直到system.object)的實例欄位需要的位元組數，以及堆上額外成員需要的位元組數。額外成員包括 類型對象指針 和同步索引塊 - 從托管堆中分配自己數從而分配對象記憶體 - 初始化 類型對象指針 和同步索引塊 成員的值 - 調用構造函數。每一個構造函數都負責初始化該類型定義的實例欄位 - 返回一個引用

類型轉換

3、類型安全

    CLR 最重要的一個特性就是類型安全。以為不管是什麼變數，調用一下GetType就可以知道他的具體類型，此方法是非虛方法，不可以進行偽裝和重寫。而同時C#也規定，不要求任何特殊語法，就可將對象轉換成對應的任何基類，因為面相基類的轉換預設為是類型安全的。類型偽裝是很多安全問題的根源，也會破壞程式的健壯性和穩定性。

4、is 和 as 運算符

    is 運算符專門用來檢查對象是否可以相容的轉換為另外的一個類型的對象，永遠不會拋出錯誤，只是會返回true或者false.

  if(o is Employee)
    {
        Employee e = (Employee)o;
    }

    上面的代碼中，做了兩次類型檢查，增強了安全性，但無疑對性能造成一定的浪費。普通的強制類型轉換過程：CLR首先必須判斷變數(o)引用的對象的實際類型，然後CLR 類型便利繼承的層次結構，用每一個基礎類型去核對制定的類型(Employee)。

    as 運算符就是為了簡化上面的常用編程模式而設計的，as運算符只是檢查一次對象，如果對象位null就返回位null，然後就進行轉換，如果轉換不了就返回位null，而永遠不會拋出錯誤。如下代碼，if中間只是判斷一個是否位null，相比速度會快很多

Employee e = o as Employee;
if(e != null)
{
    
}

命名空間和程式集

    命名空間只是對相關類型進行邏輯分組。對於編譯器而言，命名空間的作用就是為了類型名稱架上點分隔符讓名稱變得更加長，也更加具有唯一性。

    命名空間只是針對編譯器，而CLR對命名空間是無概念的，在訪問類型的時候,CLR需要知道類型的完整名稱以及該類型定義在哪一個程式集裡面，這樣“運行時”才能正確的找到和載入正確的程式級，並且對其進行操作

    命名空間，和程式級之間無直接關係，一個命名空間的代碼可以出現在多個程式級中，一個程式級也可以有多個命名空間。可以參考，System以及Linq相關程式級和命名空間

    using運算符，只是為了方便開發人員，少寫一些類的全稱部分，同樣只是針對編譯器有用，CLR並不認識這個語法。另外一個作用就是允許給類型和命名空間創建別名，如下：

using WintellectWidget = Wintellect.Widget 
public sealed class Program 
{ 
    public static void Main() 
    {
     WintellectWidget = new WintellectWidget(); 
    }
} 

    如果還是有在不同程式級中，同名的類型，此種情況可以通過外部程式級來解決(extern alias)

運行時的相互關係

    假定有如下兩個類型的定義

  internal class Employee {
      public int GetYearsEmployed(){} 
      public virtual string GetProgressReport(){} 
    public static Employee Lookup(string name){}
  } 
  internal sealed class Manager:Employee 
  { 
      public overide String GetProgressReport(){}
  }

    如下圖，程式以及執行過一段時間，現在即將調用M3方法。JIT將M3的IL代碼編譯成CPU的指令時，會註意到所有的類型，確保以及載入了具體對應的程式集。利用程式集的元數據，CLR提取與之相關的信息，創建數據結構來表示類型本身

    如圖中，Employee和Manager類型對象都包含兩個成員：類型對象指針和同步索引塊。而在定義類型的時候，可以在類型內部定義靜態數據欄位，俄日這些靜態數據欄位提供支援的位元組在類型對象自身中分配，每一個類型對象都包含一個方法表，在方法表中國，類型定義的每一個方法都有對應的記錄項

    然後，M3執行代碼構造一個Manager對象，造成在托管堆上創建Manager類型的一個實例對象。此對象也有類型對象指針和同步索引塊，同時還包含必要的位元組來容納Manager類型定義的所有實例數據欄位，以及容納有Manager的任何基類定義的所有實例欄位。

    任何時候在堆上創建對象時，CLR會自動初始化內部的"類型對象指針”成員來引用和對象對應的類型對象(也就是Manager類型對象)，在執行構造函數之前還會先初始化同步索引塊，並且將對象的實例欄位設置為null或者0.然後通過new操作符返回地址

    M3的下一行代碼是調用Employee的靜態方法 Lookup 得到一個Manager對象。調用靜態方法的時候，CLR會首先定位到靜態方法的類型對應的類型對象，然後，JIT編譯器在類型對象方法表中查找與被調用方法的對應的記錄項，對方法進行JIT編譯，然後在調用編譯好的代碼。

    M3接下來調用非虛實例方法，GetYearsEmployed。調用虛方法時，JIT編譯器會找到發出調用的那個變數(e)的類型(Employee)對應的類型對象。如果找不到，就回溯到 object 類，之所以能回溯，是因為每一個對象都有一個欄位引用了它的基類類型。從方法記錄表中找到被調用方法的記錄項後，進行JIT編譯，編譯完成後，在進行方法的調用。

    接下來調用的是Empoloyee的虛實例方法GetProgressReport。調用時，JIT要先在方法中生成一些額外的代碼，每次都會執行這些代碼。這些代碼，首先檢查發出調用的變數，然後跟隨地址來到發出調用的對象，變數e引用的是 manager 對象，然後代碼檢查對象的內部的“類型對象指針”成員，改成員指向了實際的類型。然後在對類型的對象方法表中查找被調用的方法的記錄向，對方法進行JIT編譯，並且執行。

     Employee和Manager類型對象都會包含一個“類型對象指針”成員，由於類型對象本身也是對象，CLR在創建類型對象時，必須初始化這些成員。CLR開始在進程中運行時，會立即為MSCorLib.dll中定義的System.Type類型對象創建一個特殊的類型對象。Employee和Manager類型對象都是改類型的“實例”,因此，他們的類型對象指針成員都會初始化成對System.Type類型對象的引用。當然，System.Type類型對象本身也是對象，內部也有“類型對象指針”成員，這個指針就指向了他本身，因為這個System.Type類型對象本身是一個類型對象的“實例”。而System.Object的GetType方法返回存儲在指定對象的“類型對象指針”成員中的地址，也就是說，GetType方法返回執行對象的類型對象指針，這樣就可以判斷任何對象的真實類型。