C# の ValueType は参照型にならずにオブジェクトからどのように継承しますか?

C# の値型は、値型の特性を維持しながら Object (参照型) を継承するにはどうすればよいですか?

質問:

C# では構造体がクラスから継承することを禁止していますが、すべての値の型は Object から継承します。この違いと、CLR がこの継承をどのように管理するかを説明していただけますか?

答え:

あなたの想定に反して、C# では構造体がクラスから継承することができます。実際、すべての構造は System.ValueType を継承し、System.ValueType 自体も System.Object を継承します。では、値型の特性を失わずに、値型が参照型 (System.Object) を継承するにはどうすればよいでしょうか?

CLR 管理:

CLR は、コピー動作に基づいて、値型と参照型を明確に区別します。値型は値によってコピーされます。つまり、値型が値によって割り当てられるか渡されるたびに、新しいインスタンスが作成されます。一方、参照型は参照によってコピーされ、同じ基礎となるメモリ位置を共有します。

継承にもかかわらず、値型と参照型の間のこの基本的な違いは残ります。 ValueType が Object から継承する場合、参照動作は継承されません。対照的に、継承では主に、継承されたメンバーとメソッドへのアクセスが提供されます。

派生関係:

値型と参照型の間の継承関係は、ボックスのアナロジーで理解できます。青いボックスは参照型を表し、赤いボックスは値の型を表します。ボックス内には、O (System.Object)、V (System.ValueType)、および E (System.Enum) というラベルの付いた 3 つの特別な青いボックスがあります。

各赤いボックス (ValueType) は V ボックスまたは E ボックスの内側に配置され、O はすべてのボックスの外側に配置されます。これは、最終的に System.Object に遡る場合でも、すべての ValueType が最終的に System.ValueType または System.Enum から派生することを意味します (青いボックス O)。

結論:

基本的に、ValueType は Object から継承し、その値の型の動作には影響しません。 CLR は、ValueType が値によるコピーのセマンティクスを維持する一方で、継承されたメンバーとメソッドには継承関係を通じて引き続きアクセスできるようにします。

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