Как происходит инициализация ссылочных и значимых типов в C#

Что проверяют

Понимаете ли вы, что происходит в памяти между new и первой строкой конструктора и где на самом деле живёт значимый тип. Следом почти всегда спрашивают, правда ли, что структуры хранятся в стеке, и в каком порядке выполняются инициализаторы полей и конструкторы при наследовании.

Как отвечать

Начните с разницы в семантике, а не в памяти: переменная значимого типа содержит сами данные, переменная ссылочного типа содержит ссылку на объект. Отсюда копирование при присваивании и передаче в метод.

• значимые типы (struct, enum, int, bool, decimal): значение по умолчанию это все поля в нулях, его даёт default(T). Поля класса и элементы массива обнуляет среда выполнения, а локальную переменную компилятор не даст прочитать до присваивания (ошибка CS0165);
• ссылочные типы (class, record, массивы, делегаты, строки): new выделяет в управляемой куче уже обнулённую память, затем выполняются инициализаторы полей и конструкторы. Значение ссылки по умолчанию null;
• порядок при наследовании: инициализаторы полей производного класса, затем конструктор базового со своими инициализаторами, затем тело конструктора производного. Инициализатор объекта new Foo { X = 1 } отрабатывает уже после конструктора;
• структуры в современных версиях: с C# 10 у структуры можно объявить конструктор без параметров, но default(S) и new S[10] его не вызывают. С C# 11 компилятор сам обнуляет поля, которые конструктор не присвоил.

Про память скажите аккуратно: значимый тип лежит там, где объявлен. Локальная переменная обычно в стеке или регистре, поле объекта и упакованное значение (object o = 5) в куче.

Где спотыкаются

Говорят «структуры всегда в стеке». Поле int внутри класса живёт в куче вместе с объектом, а локальная переменная, захваченная лямбдой или async-методом, переезжает в сгенерированный класс.

Путают nullable reference types с реальной защитой. Аннотация string? работает только на этапе компиляции, в рантайме ссылка всё равно может быть null.

Считают, что default(MyStruct) вызовет написанный конструктор без параметров. Не вызовет: поля будут обнулены, и инварианты конструктора нарушатся.