value اور reference types میں کیا فرق ہے؟

Question

Accepted Answer

C# کی اقسام دو بنیادی زمرہ جات میں تقسیم ہوتی ہیں: **value types** (براہ راست ڈیٹا محفوظ کرتے ہیں) اور **reference types** (ہیپ پر ڈیٹا کا حوالہ/pointer محفوظ کرتے ہیں)۔ یہ اس میں مختلف ہیں کہ وہ کیسے محفوظ ہوتے ہیں، نقل ہوتے ہیں، اور موازنہ کیے جاتے ہیں — یہ ایک اہم امتیاز ہے جو پوری زبان میں رویے کو متاثر کرتا ہے۔

## دونوں زمرہ جات

```text
Value types     → struct, int, double, bool, char, enum, DateTime, decimal
                  Stored INLINE (stack for locals); copied BY VALUE.
Reference types → class, string, array, object, interface, delegate
                  Variable holds a REFERENCE to data on the heap; copied BY REFERENCE.
```

## اہم فرق: copy semantics

```csharp
// VALUE type — assignment COPIES the value (independent)
int a = 5;
int b = a;      // b is a COPY
b = 10;         // a is still 5

struct Point { public int X; }
Point p1 = new() { X = 1 };
Point p2 = p1;  // COPIES the whole struct
p2.X = 99;      // p1.X is still 1

// REFERENCE type — assignment copies the REFERENCE (both point to the SAME object)
class Box { public int Value; }
Box box1 = new() { Value = 1 };
Box box2 = box1;   // both reference the SAME Box
box2.Value = 99;   // box1.Value is now 99 too!
```

Value type کو assign کرنا ڈیٹا کو نقل کرتا ہے (آزادانہ)؛ reference type کو assign کرنا حوالے کو نقل کرتا ہے (دونوں نام ایک ہی object کی طرف اشارہ کرتے ہیں، اس لیے ایک کے ذریعے تبدیل کرنا دوسرے کو متاثر کرتا ہے)۔

## موازنہ اور methods کو بھیجنا

```csharp
// == compares VALUES for value types, REFERENCES (identity) for reference types
string s1 = "hi"; // (string is special — == compares content)
Box b1 = new(), b2 = new();
b1 == b2;   // false — different objects (reference equality by default)

// methods get a COPY of value types, the reference (by value) for reference types
void Modify(Box b) { b.Value = 100; }   // affects the caller's object
void Modify(int x) { x = 100; }           // does NOT affect the caller's int
```

## null

```text
Reference types can be null (no object). Value types CANNOT be null
(unless made nullable: int? — a Nullable<int>).
```

## یہ کیوں اہم ہے

Value-vs-reference کا امتیاز C# میں سب سے بنیادی تصورات میں سے ایک ہے، اور یہ رویے اور bugs کی ایک وسیع رینج کی وضاحت کرتا ہے — اسے ضروری علم بناتا ہے۔

یہ سمجھنا کہ **value types** (structs، primitives جیسے int/double، enums) قیمت کے لحاظ سے نقل ہوتے ہیں (آزاد کاپیاں) جبکہ **reference types** (classes، arrays، strings) حوالے کے لحاظ سے نقل ہوتے ہیں (دونوں نام ایک ہی object کی طرف اشارہ کرتے ہیں) ڈیٹا کے رویے کی پیش گوئی کے لیے اہم ہے: value-type کاپی میں تبدیلی اصل کو متاثر نہیں کرتی، لیکن shared reference-type object میں تبدیلی اس سے متعلقہ تمام references کو متاثر کرتی ہے (حیرت انگیز bugs کا ایک عام ذریعہ)۔

یہ امتیاز **equality** (value types کے لیے `==` اقدار کا موازنہ کرتا ہے لیکن reference types کے لیے بطور default reference identity)، **method arguments** (value types کاپیوں کے طور پر بھیجے جاتے ہیں، reference types کے حوالے قیمت کے لحاظ سے بھیجے جاتے ہیں — اس لیے methods ایک passed object میں تبدیلی کر سکتے ہیں لیکن ایک passed int میں نہیں)، اور **nullability** (صرف reference types null ہو سکتے ہیں، جب تک کہ value type کو `?` سے nullable نہ بنایا جائے) کو بھی متاثر کرتا ہے۔

یہ سمجھنا کہ کون سی اقسام value بمقابلہ reference ہیں اور نتیجے میں copy، comparison، اور mutation semantics صحیح C# لکھنے اور زبان کے سب سے عام تصوراتی پھندوں سے بچنے کے لیے بنیادی ہے — یہ یہ بتاتا ہے کہ ڈیٹا پروگرام کے ذریعے کیسے بہتا ہے اور یہ ایک کثرت سے interview میں آنے والا موضوع ہے کیونکہ یہ ظاہر کرتا ہے کہ آیا ایک developer واقعی C# کے type system کو سمجھتا ہے۔