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深入理解C#之参数传递 ref out params

news 来源：原创 2024/5/2 9:14:21

在讲C#参数传递之前，我们先简单讨论下 c#中值类型和引用类型的定义以及区别，有助于我们更好的理解参数传递。

我们从内存的角度来简单讨论下值类型和引用类型的区别。我们都知道值类型存储在栈上，引用类型分别在栈和托管堆上。如下图：

我们通过例子来看下值类型和引用类型存储结构不同有哪些区别：

定义一个类（引用类型）

View Code

1 public class Student
2     {
3         public int Age { get; set; }
4 
5         public void Say()
6         {
7             Console.WriteLine("我的年龄是:"+Age);
8         }
9     }

定义一个结构(值类型)

View Code

1 public struct StructStudent
2     {
3         public int Age { get; set; }
4 
5         public void Say()
6         {
7             Console.WriteLine("我的年龄是:" + Age);
8         }
9     }

在控制台输出定义如下代码：

View Code

 1  static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Student stu1 = new Student { Age=20};
 4             Student stu2 = new Student();
 5             stu2 = stu1;
 6             stu2.Age = 30;
 7             stu1.Say();
 8 
 9             stu2.Say();
10         }

输出结果：

我们将类换成结构，在看看结果如何

定义代码：

View Code

1 static void Main(string[] args)
2         {
3             StructStudent stu1 = new StructStudent { Age = 20 };
4             StructStudent stu2 = new StructStudent();
5             stu2 = stu1;
6             stu2.Age = 30;
7             stu1.Say();
8             stu2.Say();
9         }

输出结果：

我们会发现同样的代码但是结果不一样，其实每个变量都有其堆栈，不同的变量不能共用一个堆栈地址。直接上图

由图我们可以看出对于值类型 stu2的age属性更改不会影响 stu1 对于引用类型 stu1 和stu2 在栈上的地址是不同的。stu1=stu2 。这是2个相等的变量所以他们在托管堆上的引用地址是一样的。修改age 会对stu1 stu2都造成影响。所以 2种情况下输出结果会不一样。

明白这些我们就很容易理解参数传递了。

关于参数传递分按值传递和按引用传递

按值传递分值类型参数按值快递和引用类型参数按值传递

按引用传递分值类型参数按引用传递和引用类型参数按引用传递

在讲解参数传递之前我们还要明白一个概念 形参和实参。

View Code

 1  class Program
 2     {
 3         static void Main(string[] args)
 4         {
 5 
 6             string str = "da jia hao";
 7             //str 是实际参数
 8             SayHello(str);
 9         }
10         //strMessage是 形式参数
11         public static void SayHello(string strMessage)
12         {
13             Console.WriteLine(strMessage);
14         }
15     }

形参和实参的类型个数顺序必须要完全匹配。

1、值类型参数按值传递：

View Code

 1        static void Main(string[] args)
 2         {
 3             int sum = 10;
 4             Add(sum);
 5             Console.WriteLine(sum);
 6         }
 7 
 8         public static void Add(int i)
 9         {
10             i++;
11         }

输出结果：

我们可以看出sum的值并没有改变还是10. 我们通过图表来说明为什么会这样。我们知道值类型都是存储在栈上。

2、引用类型参数按值传递：

定义一个引用类型：

View Code

1 public class Student
2     {
3         public int Age { get; set; }
4     }

View Code

 1  static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Student stu = new Student { Age =20};
 4             Add(stu);
 5             Console.WriteLine(stu.Age);
 6         }
 7 
 8         public static void Add(Student stu)
 9         {
10             stu.Age++;
11         }

输出结果：

可以看出结果改变了输出是21.

为什么会是这样呢，直接上图：

3、值类型按引用传递

View Code

 1       static void Main(string[] args)
 2         {
 3             int sum = 10;
 4             Add(ref sum);
 5             Console.WriteLine(sum);
 6         }
 7 
 8         public static void Add(ref int i)
 9         {
10             i++;
11         }

输出结果：

可以看出这次sum的值改变了不是 10 而是11. 这就是ref 关键字的神奇作用。ref在参数传递中到底起了什么作用呢，我们可以理解为ref 仅仅是一个地址。在文章前面我们提到过，每个变量都有其堆栈，不同的变量不能共用一个堆栈地址。所以形参和实参在栈上的地址是不一样的。ref所起的作用我们可以简单的理解为他会记住实参的地址，当形参的值改变后，他会把值映射回之前的实参地址。

4、引用类型按引用传递

View Code

1  public class Student
2     {
3         public int Age { get; set; }
4     }

View Code

 1 static void Main(string[] args)
 2         {
 3             Student stu = new Student { Age=20};
 4             Add(ref stu);
 5             Console.WriteLine(stu.Age);
 6         }
 7 
 8         public static void Add(ref Student stu)
 9         {
10             stu.Age++;
11         }

在使用ref 的时候调用方法一定要加上ref关键字，Add(int i) 和Add(ref int i)是构成方法的重载的。

在参数传递中我们都使用ref 作为示例，那么out关键字和ref 有什么区别呢。ref和out本质基本一样。唯一的区别就是一个是侧重于修改，一个侧重于输出。

static void Main(string[] args)
        {
            int sum = 10;
            Add(ref sum);
            Console.WriteLine(sum);
        }

        public static void Add(ref int i)
        {
            i++;
        }

这段代码中我们使用ref 之前先给 sum 赋了初始值，然后修改sum的值。如果我们使用out 可以先不给sum赋值。在方法内部赋值。

params 关键字是数组类型的参数。可以指定在参数数目可变处采用参数的方法参数，在方法声明中的 params 关键字之后不允许任何其他参数，并且在方法声明中只允许一个 params 关键字。也就是说方法中如果有多个参数只允许有一个params参数，而且要放在方法的最后一个参数。

参见 MSDN示例：

View Code

 1 // cs_params.cs
 2 using System;
 3 public class MyClass 
 4 {
 5 
 6     public static void UseParams(params int[] list) 
 7     {
 8         for (int i = 0 ; i < list.Length; i++)
 9         {
10             Console.WriteLine(list[i]);
11         }
12         Console.WriteLine();
13     }
14 
15     public static void UseParams2(params object[] list) 
16     {
17         for (int i = 0 ; i < list.Length; i++)
18         {
19             Console.WriteLine(list[i]);
20         }
21         Console.WriteLine();
22     }
23 
24     static void Main() 
25     {
26         UseParams(1, 2, 3);
27         UseParams2(1, 'a', "test"); 
28 
29         // An array of objects can also be passed, as long as
30         // the array type matches the method being called.
31         int[] myarray = new int[3] {10,11,12};
32         UseParams(myarray);
33     }
34 }