擴(kuò)展閱讀

c#基礎(chǔ)系列1---深入理解 值類(lèi)型和引用類(lèi)型

c#基礎(chǔ)系列2---深入理解 String

引言

在上篇文章深入理解值類(lèi)型和引用類(lèi)型的時(shí)候，有的小伙伴就推薦說(shuō)一說(shuō)ref和out 關(guān)鍵字，昨天晚上徹夜難眠在想是否要談一下呢，因?yàn)榭烧劦牟皇翘?，也可能是我理解的不夠深刻?/p>

C#有兩種參數(shù)傳遞方式：傳值和引用，傳值就是變量的值，而引用則是傳遞的變量的地址；

本文中說(shuō)的Ref和Out都是引用傳遞，Ref的重點(diǎn)是把值傳給調(diào)用方法，Out則是得到調(diào)用方法的值，類(lèi)似于有返回類(lèi)型的方法返回的值；

在使用兩者時(shí)一定要注意一下兩點(diǎn)，否則編譯出現(xiàn)錯(cuò)誤

a) ref 變量使用前要先聲明同時(shí)要賦值 a=20；

b)方法調(diào)用參數(shù)要加上相應(yīng)的關(guān)鍵字 ref or out;

應(yīng)用場(chǎng)景

out

• 修飾函數(shù)參數(shù)，以傳遞引用的方式向函數(shù)傳遞參數(shù)。
• out 關(guān)鍵字也可與泛型類(lèi)型參數(shù)結(jié)合使用，以指定該類(lèi)型參數(shù)是協(xié)變參數(shù)

ref

• 修飾函數(shù)參數(shù)，以傳遞引用的方式向函數(shù)傳遞參數(shù)。
• 在方法簽名中，按引用將值返回給調(diào)用方。此功能在c# 7.0中新加。即：引用返回值。例如：

 static ref int GetUserId(int[] allUserid)
 {  
  return ref allUserid[1];
 }

• 修飾局部變量。（c#7.0新增）

 int x = 3;
 ref int x1 = ref x; //注意這里,我們通過(guò)ref關(guān)鍵字 把x賦給了x1
 x1 = 2;
 Console.WriteLine($"改變后的變量 {nameof(x)} 值為: {x}");

運(yùn)行結(jié)果為 2

• 在struct聲明中聲明 ref struct 或 ref readonly struct，來(lái)實(shí)現(xiàn)值類(lèi)型的引用語(yǔ)義（c#7.2新增，此處不做討論）

相同之處

ref 和out都可以修飾函數(shù)的參數(shù)，指示參數(shù)是以引用方式傳遞的。

ref和out在c#編譯器下生成的IL代碼是相同的。生成的元數(shù)據(jù)是幾乎相同的。有的網(wǎng)絡(luò)文章說(shuō)元數(shù)據(jù)也是一模一樣的其實(shí)是錯(cuò)誤的。元數(shù)據(jù)中其實(shí)是有一位來(lái)標(biāo)志是ref還是out的，僅僅是一個(gè)bit的不同。要不然你以為程序執(zhí)行時(shí)怎么區(qū)分是ref還是out的呢^ ~ ^

用ref或者out修飾的函數(shù)參數(shù)不能設(shè)置默認(rèn)值。因?yàn)闆](méi)有辦法為這些參數(shù)傳遞一個(gè)有意義的默認(rèn)值。

如果一個(gè)函數(shù)的參數(shù)用ref或者out所修飾，那這個(gè)函數(shù)的調(diào)用者傳遞的參數(shù)類(lèi)型必須和函數(shù)定義的相同（繼承關(guān)系的也不行）。下列的代碼是編譯不通過(guò)的

 static void Main(string[] args)
   {
    MyClass c = new MyClass();
    //以下語(yǔ)句編譯報(bào)錯(cuò)的
    Testref(out c);
    Console.Read();
   }  
   static void Testref(out object c1)
   {
    c1 = new object();
   }
   
   class MyClass
   {
    public int Id { get; set; }
   }

不同之處

編譯之后的元數(shù)據(jù)有一個(gè)bit的差別，上邊已經(jīng)提及，此處不過(guò)多闡述。

對(duì)于方法的重載，c#編譯器是不允許只有ref和out區(qū)別的重載方法。以下方法的重載形式是不允許的。

 void test(ref int) { }
 void test(out int) { }

ref和out對(duì)于c#編譯器表達(dá)的意圖是不一樣的。ref告訴編譯器調(diào)用函數(shù)之前必須初始化；out則反之，調(diào)用函數(shù)之前不必初始化。這其實(shí)也證實(shí)了“ref用于輸入，out用于輸出”的說(shuō)法是有一點(diǎn)道理的，但是不是完全正確，難道我ref不能用于方法的輸出嗎？呵呵呵

 class Program
  {
   static void Main(string[] args)
   {
    int i = 10;
    Console.WriteLine(i);
    Test(ref i);
    Test(ref i);
    Console.WriteLine(i);
    Console.Read();
   }
   static void Test(ref int i)
   {
    i += 10;
   }
  }

運(yùn)行結(jié)果：

    10
    30

所以我認(rèn)為真正的用法是：

ref是有進(jìn)有出，而out是只出不進(jìn)。

out修飾的函數(shù)變量在被調(diào)用方法中初始化之前是只寫(xiě)的（不能讀?。液瘮?shù)執(zhí)行完之前必須被初始化。以下方法編譯是報(bào)錯(cuò)的，因?yàn)闆](méi)有對(duì)out參數(shù)進(jìn)行初始化

 static void Testref(out MyClass c1)
   {
    
   }

ref則是可寫(xiě)可讀的。

性能

其實(shí)明白了ref和out的基本原理和作用之后，怎么用能提高性能其實(shí)已經(jīng)很明了了。值類(lèi)型參數(shù)如果比較大，業(yè)務(wù)又沒(méi)有復(fù)制修改的需求，當(dāng)然以引用方式會(huì)比較合理。至于引用類(lèi)型無(wú)特殊需求場(chǎng)景我覺(jué)得沒(méi)有必要添加ref或者out來(lái)畫(huà)蛇添足。

其他

ref和out修飾引用類(lèi)型參數(shù)

有的同學(xué)會(huì)問(wèn)，引用類(lèi)型參數(shù)本來(lái)不就是以引用方式傳遞的嗎，在加ref或者out標(biāo)記有什么意義嗎？ 的確，大多數(shù)情況下引用類(lèi)型參數(shù)的傳遞沒(méi)有必要添加ref或者out來(lái)修飾，但是如果方法體內(nèi)我修改了指針的指向的內(nèi)存地址，我們的方法調(diào)用者又需要這個(gè)新的內(nèi)存地址呢？ 例如：以下為一個(gè)連續(xù)讀取N個(gè)文件的需求：

 static void Main(string[] args)
   {
    FileStream fs = new FileStream("新文件地址", FileMode.Open);
    //第一個(gè)文件的操作省略
    //接下來(lái)連續(xù)讀取N個(gè)文件內(nèi)容
    bool isHaveFile = true;
    for (; fs!=null; ReadFile(ref fs, isHaveFile))
    {
     fs.Read(.............);
     //添加判斷是否還有文件可讀
     // isHaveFile = false;
    }
    Console.Read();
   }
   static void ReadFile(ref FileStream fs,bool isHaveFile=true)
   {
    fs.Close();
    if (!isHaveFile) fs = null;
    else
    {
     fs = new FileStream("新文件地址", FileMode.Open);
    }
   }

可見(jiàn)引用類(lèi)型添加ref或者out 在一些特定場(chǎng)景下是有必要的。

ref和out修飾值類(lèi)型參數(shù)

為值類(lèi)型參數(shù)指定ref或者out，效果等同于以傳值的方式傳遞引用類(lèi)型，也就是說(shuō)指向類(lèi)型實(shí)例的指針是復(fù)制操作，實(shí)例的值并沒(méi)有發(fā)生復(fù)制操作。

關(guān)于值類(lèi)型指針

有的同學(xué)會(huì)有疑問(wèn)，值類(lèi)型變量其實(shí)就是值本身，為什么也會(huì)有指針呢?這種問(wèn)題其實(shí)自己仔細(xì)一想就會(huì)知道，無(wú)論值類(lèi)型還是引用類(lèi)型值都是分配在內(nèi)存中，就會(huì)有內(nèi)存地址的概念。既然都有內(nèi)存地址，那就無(wú)所謂值類(lèi)型和引用類(lèi)型了

c#7.0+

關(guān)于c# 7.0 +中對(duì)ref或者out功能的增強(qiáng)請(qǐng)自行查找msdn。

疑問(wèn)？？？

有人說(shuō)ref或者out 修飾的引用類(lèi)型參數(shù)在傳遞時(shí)候，指向類(lèi)型實(shí)例的指針并不發(fā)生copy操作，也就是說(shuō)調(diào)用方法之前和方法體中的指針的指針是一個(gè)，目前本人學(xué)疏才淺并不這么認(rèn)為，是否有大神可以留言指點(diǎn)一二？

以上都是非生產(chǎn)環(huán)境測(cè)試結(jié)果，如果錯(cuò)誤，請(qǐng)及時(shí)指正

總結(jié)

以上就是這篇文章的全部?jī)?nèi)容了，希望本文的內(nèi)容對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，如果有疑問(wèn)大家可以留言交流，謝謝大家對(duì)腳本之家的支持。

最新評(píng)論