В чем разница ссылочных и значимых типов в C# и как они работают с памятью?

Что проверяют

Понимаете ли вы семантику копирования и знаете ли, что расположение в памяти определяется не типом, а контекстом.

Как отвечать

Значимые типы (int, double, bool, struct, enum) хранят само значение. Присваивание копирует содержимое, и копии независимы.

Ссылочные (class, string, массивы, делегаты) хранят ссылку. Присваивание копирует ссылку, оба имени указывают на один объект в куче.

Про память точнее, чем обычно говорят: локальная переменная значимого типа лежит на стеке, но поле значимого типа внутри класса и элемент массива структур лежат в куче вместе с владельцем. То есть «структура на стеке, класс в куче» это упрощение, верное лишь для локальных переменных.

Отсюда практические следствия:

• значимый тип передаётся в метод копией, и изменения внутри метода не видны снаружи, если не использовать ref или out;
• ссылочный передаётся ссылкой-копией: поля объекта изменить можно, а переприсвоить саму переменную вызывающего нет;
• значимые типы не бывают null, для этого есть Nullable<T>;
• сравнение: у структур по значению, у классов по ссылке, если не переопределено.

Отдельно про упаковку: приведение значимого типа к object или интерфейсу создаёт объект в куче и копирует туда значение, распаковка копирует обратно. В цикле это заметная нагрузка на сборщик, из-за этого и появились обобщения и Span<T>.

Где спотыкаются

Говорят, что структуры всегда на стеке.

Считают string значимым типом, потому что он ведёт себя как значение: он ссылочный, просто неизменяемый.

Не знают про упаковку и её стоимость.

Путают передачу по ссылке с передачей ссылки по значению.