物件導向程式設計 (OOP, Objective-Oriented-Programming) 是軟體開發其中一個重要的概念，而了解 Reference Type 的特性則是接觸 OOP 的起手式，這是在學習程式開發的過程，其中一個新手比較難跨過越的門檻。
本文試著從記憶體的角度出發，比較 Reference Type 與 Value Type 在記憶體中行為上的差異，希望能夠幫助大家更了解 Reference Type 與 Value Type。
Memory
要談 Reference type 跟 Value type 之前，應該要先從了解實際的記憶體 (Random Access Memory，簡稱 RAM) 長什麼樣子開始：
記憶體（RAM）是一個一個的儲存空間，功能為儲存資料，每一個記憶體都有自己的記憶體位址 (Memory Address)，電腦就可以透過這個 Memory Address 找到特定的記憶體，拿出裡面所儲存的資料；你可以把記憶體想像成是一個一個的貨櫃，可以儲存貨物，每一個貨櫃，都有特定的編號，方便尋找與紀錄。
而現實世界中的各種資料，在電腦的世界都會被轉化成 1010…0101 的形式儲存，也就是所謂的 Binary data ，需要的時候再透過既定的方法，將 Binary data 轉成現實世界中，人類看得懂的資料格式。
Value Type
以 iOS 所使用的 Swift 語言為例，當我們寫下這樣的程式碼，到底電腦做了哪些事：
=這個符號，在 Swift 中稱為Assignment Operator，它會將位於 Operator 右邊的資料，儲存到左邊的變數中。如果在右手邊的是一個運算式 (Expression)，它則會將右邊運算式的結果，儲存到左邊的變數中。
而當電腦執行到 var price = 4，會做以下的事情：
1. 先在 RAM 中，找到一個閒置的 memory。
2. 將 price 這個變數，與我們剛剛找到的 memory 之 memory address 關聯起來。
3. 將 4 這個數字，轉成 Binary data，並儲存在這個 memory 中。
4. 下次我們再使用到 price 這個變數的時候，電腦就會知道我們指的是這個 memory address，繼而去找到這個 memory，將其儲存的資料取出來使用。
接著，var anotherPrice = price
1. 先在 RAM 中，找到一個閒置的 memory。
2. 將 anotherPrice 這個變數，與我們剛剛找到的 memory 之 address 關聯起來。
3. 找到變數 price 所對應到的 memory，將其儲存的資料複製一份，放到 anotherPrice 變數所對應到的 memory。
最後，anotherPrice = 10
1. 找到 anotherPrice 所對應的 memory。
2. 將 10 轉成 binary data 並取代原先的資料。
price 與 anotherPrice 擁有各自的資料，存放在各自相對應的記憶體內，兩變數並不是共用一份資料，因此執行完 anotherPrice = 10 之後，我們將兩個變數各自 print 出來，會發現 price 所儲存的內容並沒有被改變，這種資料的 獨立性，就是 Value Type 的特性。
Console 將會印出：
Price is 4.
AnotherPrice is 10.Reference Type
接著，讓我們來看看 Reference Type 是什麼樣子，以 iOS 所使用的 Swift 為例：
UILabel為 iOS 很常使用的Class，通常用來顯示文字內容。
而當電腦執行到 var label = UILabel()，會做以下的事情：
1. 先在 RAM 中，找到 一塊 足夠大的，閒置的 memory 區塊。
2. 將 UILabel() 這個 instance，儲存在這個 memory 區塊中。
3. 再找到 一個 閒置的記憶體，將 label 這個變數與此記憶體位址關聯起來。
4. 將先前存放 instance 的 memory 區塊中第一個 memory address 儲存到 label 變數所對應的記憶體內。
5. 下次我們再使用到 label 這個變數的時候，電腦就會知道我們指的是這個 memory address 為起點的記憶體區塊，繼而去找到這個區塊以及其內所處存的 instance。
接著，var anotherLabel = label :
1. 找到 一個 閒置的記憶體。
2. 將 anotherLabel 這個變數與此記憶體位址關聯起來。
3. 將 label variable 中所儲存的資料，複製一份到 anotherLabel 中。
當我們使用一個變數，且此變數儲存的是 Reference Type 時，記憶體內儲存的是 記憶體區塊的 memory address。
因為 Class 描述的是一個物件，而一個物件的資料會超過單一記憶體所能容納的大小，因此我們需要的是
一塊記憶體，而不是一個記憶體。這與 Value Type 只需要一個記憶體，且儲存具體資料，有所不同。
而當我們需要這個 instance 的時候：
1. 將變數所對應之記憶體內，所儲存的 memory address 取出來。
2. 透過此 memory address，找到 instance，並對之做操作。
讓我們將兩個變數所存之 instance 的 text 印出來看看：
Console 將會印出：
Text in label variable: AppWorks School
Text in anotherLabel variable: AppWorks School
---
Text in label variable: Awesome swift!
Text in anotherLabel variable: Awesome swift!label 與 anotherLabel 所儲存的記憶體位址 (0001230078901234) 相同，也就是透過這兩個變數，我們會找到同樣的 instance。anotherLabel 對 instance 做的行為，是可以透過 label 觀察到的。這與 Value Type，每個變數各自擁有獨立的資料，互不影響，是不一樣的運作模式。
Conclusion
Reference Type 與 Value Type 的差別，就是在記憶體內所儲存的內容，Reference Type 儲存 instance 的 記憶體位址，而 Value Type 儲存 資料本身，於是 Reference Type 的變數，會修改到同一個 instance，而 Value Type 不會。
Reference Type 的觀念，是學習寫程式的過程一定會碰到的東西，而記憶體與 Reference Type 的關聯，也是我寫程式一段時間之後，才有比較深刻的體悟。透過這篇文章，希望能給一樣剛接觸這領域的人一點幫助。
