[你必须知道的.NET]第十二回：参数之惑---传递的艺术（下）
本文將介紹以下內(nèi)容：
- 按值傳遞與按引用傳遞深論
- ref和out比較?
- 參數(shù)應(yīng)用淺析?
?
接上篇繼續(xù)，『第十一回：參數(shù)之惑---傳遞的藝術(shù)（上）』
4.2 引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞
當(dāng)傳遞的參數(shù)為引用類(lèi)型時(shí)，傳遞和操作的是指向?qū)ο蟮囊?#xff0c;這意味著方法操作可以改變?cè)瓉?lái)的對(duì)象，但是值得思考的是該引用或者說(shuō)指針本身還是按值傳遞的。因此，我們?cè)诖吮仨毲宄牧私庖韵聝蓚€(gè)最根本的問(wèn)題：
- 引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞和按引用傳遞的區(qū)別？
- string類(lèi)型作為特殊的引用類(lèi)型，在按值傳遞時(shí)表現(xiàn)的特殊性又如何解釋？
首先，我們從基本的理解入手來(lái)了解引用類(lèi)型參數(shù)按值傳遞的本質(zhì)所在，簡(jiǎn)單的說(shuō)對(duì)象作為參數(shù)傳遞時(shí)，執(zhí)行的是對(duì)對(duì)象地址的拷貝，操作的是該拷貝地址。這在本質(zhì)上和值類(lèi)型參數(shù)按值傳遞是相同的，都是按值傳遞。不同的是值類(lèi)型的“值”為類(lèi)型實(shí)例，而引用類(lèi)型的“值”為引用地址。因此，如果參數(shù)為引用類(lèi)型時(shí)，在調(diào)用方代碼中，可以改變引用的指向， 從而使得原對(duì)象的指向發(fā)生改變，如例所示：?
引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞//?FileName????:?Anytao.net.My_Must_net
//?Description?:?The?.NET?what?you?should?know?of?arguments.?
//?Release??????:?2007/07/01?1.0
//?Copyright???:?(C)2007?Anytao.com??http://www.anytao.com
using?System;
namespace?Anytao.net.My_Must_net
{
????class?Args
????{
????????public?static?void?Main()
????????{
????????????ArgsByRef?abf?=?new?ArgsByRef();
????????????AddRef(abf);
????????????Console.WriteLine(abf.i);
????????}
????????private?static?void?AddRef(ArgsByRef?abf)
????????{
????????????abf.i?=?20;
????????????Console.WriteLine(abf.i);
????????}
????}
????class?ArgsByRef
????{
????????public?int?i?=?10;
????}
}
因此，我們進(jìn)一步可以總結(jié)為：按值傳遞的實(shí)質(zhì)的是傳遞值，不同的是這個(gè)值在值類(lèi)型和引用類(lèi)型的表現(xiàn)是不同的：參數(shù)為值類(lèi)型時(shí)，“值”為實(shí)例本身，因此傳遞的是實(shí)例拷貝，不會(huì)對(duì)原來(lái)的實(shí)例產(chǎn)生影響；參數(shù)為引用類(lèi)型時(shí)，“值”為對(duì)象引用，因此傳遞的是引用地址拷貝，會(huì)改變?cè)瓉?lái)對(duì)象的引用指向，這是二者在統(tǒng)一概念上的表現(xiàn)區(qū)別，理解了本質(zhì)也就抓住了根源。關(guān)于值類(lèi)型和引用類(lèi)型的概念可以參考《第八回：品味類(lèi)型---值類(lèi)型與引用類(lèi)型（上）－內(nèi)存有理》《第九回：品味類(lèi)型---值類(lèi)型與引用類(lèi)型（中）－規(guī)則無(wú)邊》《第十回：品味類(lèi)型---值類(lèi)型與引用類(lèi)型（下）－應(yīng)用征途》，相信可以通過(guò)對(duì)系列中的值類(lèi)型與引用類(lèi)型的3篇的理解，加深對(duì)參數(shù)傳遞之惑的昭雪。
了解了引用類(lèi)型參數(shù)按值傳遞的實(shí)質(zhì)，我們有必要再引入另一個(gè)參數(shù)傳遞的概念，那就是：按引用傳遞，通常稱為引用參數(shù)。這二者的本質(zhì)區(qū)別可以小結(jié)為：
- 引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞，傳遞的是參數(shù)本身的值，也就是上面提到的對(duì)象的引用；
- 按引用傳遞，傳遞的不是參數(shù)本身的值，而是參數(shù)的地址。如果參數(shù)為值類(lèi)型，則傳遞的是該值類(lèi)型的地址；如果參數(shù)為引用類(lèi)型，則傳遞的是對(duì)象引用的地址。
關(guān)于引用參數(shù)的詳細(xì)概念，我們馬上就展開(kāi)來(lái)討論，不過(guò)還是先分析一下string類(lèi)型的特殊性，究竟特殊在哪里？
關(guān)于string的討論，在本人拙作《第九回：品味類(lèi)型---值類(lèi)型與引用類(lèi)型（中）－規(guī)則無(wú)邊》已經(jīng)有了討論，也就是開(kāi)篇陳述的本文成文的歷史，所以在上述分析的基礎(chǔ)上，我認(rèn)為應(yīng)該更能對(duì)第九回的問(wèn)題，做以更正。
string本身為引用類(lèi)型，因此從本文的分析中可知，對(duì)于形如
static void ShowInfo(string aStr){...}
的傳遞形式，可以清楚的知道這是按值傳遞，也就是本文總結(jié)的引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞。因此，傳遞的是aStr對(duì)象的值，也就是aStr引用指針。接下來(lái)我們看看下面的示例來(lái)分析，為什么string類(lèi)型在傳遞時(shí)表現(xiàn)出特殊性及其產(chǎn)生的原因？
//?FileName????:?Anytao.net.My_Must_net//?Description?:?The?.NET?what?you?should?know?of?arguments.?
//?Release??????:?2007/07/05?1.0
//?Copyright???:?(C)2007?Anytao.com??http://www.anytao.com
using?System;
namespace?Anytao.net.My_Must_net
{
????class?how2str
????{
????????static?void?Main()
????????{
????????????string?str?=?"Old?String";
????????????ChangeStr(str);
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????????static?void?ChangeStr(string?aStr)
????????{
????????????aStr?=?"Changing?String";
????????????Console.WriteLine(aStr);
????????}
????}
}
下面對(duì)上述示例的執(zhí)行過(guò)程簡(jiǎn)要分析一下：首先，string str = "Old String"產(chǎn)生了一個(gè)新的string對(duì)象，如圖表示：
?
然后執(zhí)行ChangeStr(aStr)，也就是進(jìn)行引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞，我們強(qiáng)調(diào)說(shuō)這里傳遞的是引用類(lèi)型的引用值，也就是地址指針；然后調(diào)用ChangeStr方法，過(guò)程aStr = "Changing String"完成了以下的操作，先在新的一個(gè)地址生成一個(gè)string對(duì)象，該新對(duì)象的值為"Changing String"，引用地址為0x06賦給參數(shù)aStr，因此會(huì)改變aStr的指向，但是并沒(méi)有改變?cè)瓉?lái)方法外str的引用地址，執(zhí)行過(guò)程可以表示為：
?
因此執(zhí)行結(jié)果就可想而知，我們從分析過(guò)程就可以發(fā)現(xiàn)string作為引用類(lèi)型，在按值傳遞過(guò)程中和其他引用類(lèi)型是一樣的。如果需要完成ChangeStr()調(diào)用后，改變?cè)瓉?lái)str的值，就必須使用ref或者out修飾符，按照按引用傳遞的方式來(lái)進(jìn)行就可以了，屆時(shí)aStr = "Changing String"改變的是str的引用，也就改變了str的指向，具體的分析希望大家通過(guò)接下來(lái)的按引用傳遞的揭密之后，可以自行分析。
4.3 按引用傳遞之ref和out
不管是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型，按引用傳遞必須以ref或者out關(guān)鍵字來(lái)修飾，其規(guī)則是：
- 方法定義和方法調(diào)用必須同時(shí)顯示的使用ref或者out，否則將導(dǎo)致編譯錯(cuò)誤；
- CRL允許通過(guò)out或者ref參數(shù)來(lái)重載方法，例如：?
//?Description?:?The?.NET?what?you?should?know?of?arguments.?
//?Release??????:?2007/07/03?1.0
//?Copyright???:?(C)2007?Anytao.com??http://www.anytao.com
using?System;
namespace?Anytao.net.My_Must_net._11_Args
{
????class?TestRefAndOut
????{
????????static?void?ShowInfo(string?str)
????????{
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????????static?void?ShowInfo(ref?string?str)
????????{
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????}
}
當(dāng)然，按引用傳遞時(shí)，不管參數(shù)是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型，在本質(zhì)上也是相同的，這就是：ref和out關(guān)鍵字將告訴編譯器，方法傳遞的是參數(shù)地址，而不是參數(shù)本身。理解了這一點(diǎn)也就抓住了按引用傳遞的本質(zhì)，因此根據(jù)這一本質(zhì)結(jié)論我們可以得出以下更明白的說(shuō)法，這就是：
- 不管參數(shù)本身是值類(lèi)型還是引用類(lèi)型，按引用傳遞時(shí)，傳遞的是參數(shù)的地址，也就是實(shí)例的指針。
- 如果參數(shù)是值類(lèi)型，則按引用傳遞時(shí)，傳遞的是值類(lèi)型變量的引用，因此在效果上類(lèi)似于引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞方式，其實(shí)質(zhì)可以分析為：值類(lèi)型的按引用傳遞方式，實(shí)現(xiàn)的是對(duì)值類(lèi)型參數(shù)實(shí)例的直接操作，方法調(diào)用方為該實(shí)例分配內(nèi)存，而被調(diào)用方法操作該內(nèi)存，也就是值類(lèi)型的地址；而引用類(lèi)型參數(shù)的按值傳遞方式，實(shí)現(xiàn)的是對(duì)引用類(lèi)型的“值”引用指針的操作。例如：??
//?Description?:?The?.NET?what?you?should?know?of?arguments.?
//?Release??????:?2007/07/06?1.0
//?Copyright???:?(C)2007?Anytao.com??http://www.anytao.com
using?System;
namespace?Anytao.net.My_Must_net
{
????class?TestArgs
????{
????????static?void?Main(string[]?args)
????????{
????????????int?i?=?100;
????????????string?str?=?"One";
????????????ChangeByValue(ref?i);
????????????ChangeByRef(ref?str);
????????????Console.WriteLine(i);
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????????static?void?ChangeByValue(ref?int?iVlaue)
????????{
????????????iVlaue?=?200;
????????}
????????static?void?ChangeByRef(ref?string?sValue)
????????{
????????????sValue?=?"One?more.";
????????}
????}
}
如果參數(shù)是引用類(lèi)型，則按引用傳遞時(shí)，傳遞的是引用的引用而不是引用本身，類(lèi)似于指針的指針概念。示例只需將上述string傳遞示例中的ChangeStr加上ref修飾即可。?
下面我們?cè)龠M(jìn)一步對(duì)ref和out的區(qū)別做以交代，就基本闡述清楚了按引用傳遞的精要所在，可以總結(jié)為：
- 相同點(diǎn)：從CRL角度來(lái)說(shuō)，ref和out都是指示編譯器傳遞實(shí)例指針，在表現(xiàn)行為上是相同的。最能證明的示例是，CRL允許通過(guò)ref和out來(lái)實(shí)現(xiàn)方法重載，但是又不允許通過(guò)區(qū)分ref和out來(lái)實(shí)現(xiàn)方法重載，因此從編譯角度來(lái)看，不管是ref還是out，編譯之后的代碼是完全相同的。例如：
//?Description?:?The?.NET?what?you?should?know?of?arguments.?
//?Release??????:?2007/07/03?1.0
//?Copyright???:?(C)2007?Anytao.com??http://www.anytao.com
using?System;
namespace?Anytao.net.My_Must_net._11_Args
{
????class?TestRefAndOut
????{
????????static?void?ShowInfo(string?str)
????????{
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????????static?void?ShowInfo(ref?string?str)
????????{
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????????static?void?ShowInfo(out?string?str)
????????{
????????????str?=?"Hello,?anytao.";
????????????Console.WriteLine(str);
????????}
????}
}
編譯器將提示： “ShowInfo”不能定義僅在 ref 和 out 上有差別的重載方法。?
- 不同點(diǎn)：使用的機(jī)制不同。ref要求傳遞之前的參數(shù)必須首先顯示初始化，而out不需要。也就是說(shuō)，使用ref的參數(shù)必須是一個(gè)實(shí)際的對(duì)象，而不能指向null；而使用out的參數(shù)可以接受指向null的對(duì)象，然后在調(diào)用方法內(nèi)部必須完成對(duì)象的實(shí)體化。??
5. 結(jié)論
完成了對(duì)值類(lèi)型與引用類(lèi)型的論述，在這些知識(shí)積累的基礎(chǔ)上，本文期望通過(guò)深入的論述來(lái)進(jìn)一步的分享參數(shù)傳遞的藝術(shù)，解開(kāi)層層疑惑的面紗。從探討問(wèn)題的角度來(lái)說(shuō)，參數(shù)傳遞的種種誤區(qū)其實(shí)根植與對(duì)值類(lèi)型和引用類(lèi)型的本質(zhì)理解上，因此完成了對(duì)類(lèi)型問(wèn)題的探討再進(jìn)入?yún)?shù)傳遞的迷宮，我們才會(huì)更加游刃有余。我想，這種探討問(wèn)題的方式，也正是我們追逐問(wèn)題的方式，深入進(jìn)入.NET的高級(jí)殿堂是繞不開(kāi)這一選擇的。
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參考文獻(xiàn)
（USA）Jeffrey Richter, Applied Microsoft .NET Framework Programming
（USA）David Chappell， Understanding .NET
?
轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/thx-bj/archive/2008/05/28/1208799.html
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的[你必须知道的.NET]第十二回：参数之惑---传递的艺术（下）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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