[你必须知道的.NET]第十二回：参数之惑---传递的艺术（下）
本文將介紹以下內容：
- 按值傳遞與按引用傳遞深論
- ref和out比較?
- 參數應用淺析?
?
接上篇繼續，『第十一回：參數之惑---傳遞的藝術（上）』
4.2 引用類型參數的按值傳遞
當傳遞的參數為引用類型時，傳遞和操作的是指向對象的引用，這意味著方法操作可以改變原來的對象，但是值得思考的是該引用或者說指針本身還是按值傳遞的。因此，我們在此必須清楚的了解以下兩個最根本的問題：
- 引用類型參數的按值傳遞和按引用傳遞的區別？
- string類型作為特殊的引用類型，在按值傳遞時表現的特殊性又如何解釋？
首先，我們從基本的理解入手來了解引用類型參數按值傳遞的本質所在，簡單的說對象作為參數傳遞時，執行的是對對象地址的拷貝，操作的是該拷貝地址。這在本質上和值類型參數按值傳遞是相同的，都是按值傳遞。不同的是值類型的“值”為類型實例，而引用類型的“值”為引用地址。因此，如果參數為引用類型時，在調用方代碼中，可以改變引用的指向， 從而使得原對象的指向發生改變，如例所示：?
引用類型參數的按值傳遞//?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，我們進一步可以總結為：按值傳遞的實質的是傳遞值，不同的是這個值在值類型和引用類型的表現是不同的：參數為值類型時，“值”為實例本身，因此傳遞的是實例拷貝，不會對原來的實例產生影響；參數為引用類型時，“值”為對象引用，因此傳遞的是引用地址拷貝，會改變原來對象的引用指向，這是二者在統一概念上的表現區別，理解了本質也就抓住了根源。關于值類型和引用類型的概念可以參考《第八回：品味類型---值類型與引用類型（上）－內存有理》《第九回：品味類型---值類型與引用類型（中）－規則無邊》《第十回：品味類型---值類型與引用類型（下）－應用征途》，相信可以通過對系列中的值類型與引用類型的3篇的理解，加深對參數傳遞之惑的昭雪。
了解了引用類型參數按值傳遞的實質，我們有必要再引入另一個參數傳遞的概念，那就是：按引用傳遞，通常稱為引用參數。這二者的本質區別可以小結為：
- 引用類型參數的按值傳遞，傳遞的是參數本身的值，也就是上面提到的對象的引用；
- 按引用傳遞，傳遞的不是參數本身的值，而是參數的地址。如果參數為值類型，則傳遞的是該值類型的地址；如果參數為引用類型，則傳遞的是對象引用的地址。
關于引用參數的詳細概念，我們馬上就展開來討論，不過還是先分析一下string類型的特殊性，究竟特殊在哪里？
關于string的討論，在本人拙作《第九回：品味類型---值類型與引用類型（中）－規則無邊》已經有了討論，也就是開篇陳述的本文成文的歷史，所以在上述分析的基礎上，我認為應該更能對第九回的問題，做以更正。
string本身為引用類型，因此從本文的分析中可知，對于形如
static void ShowInfo(string aStr){...}
的傳遞形式，可以清楚的知道這是按值傳遞，也就是本文總結的引用類型參數的按值傳遞。因此，傳遞的是aStr對象的值，也就是aStr引用指針。接下來我們看看下面的示例來分析，為什么string類型在傳遞時表現出特殊性及其產生的原因？
//?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);
????????}
????}
}
下面對上述示例的執行過程簡要分析一下：首先，string str = "Old String"產生了一個新的string對象，如圖表示：
?
然后執行ChangeStr(aStr)，也就是進行引用類型參數的按值傳遞，我們強調說這里傳遞的是引用類型的引用值，也就是地址指針；然后調用ChangeStr方法，過程aStr = "Changing String"完成了以下的操作，先在新的一個地址生成一個string對象，該新對象的值為"Changing String"，引用地址為0x06賦給參數aStr，因此會改變aStr的指向，但是并沒有改變原來方法外str的引用地址，執行過程可以表示為：
?
因此執行結果就可想而知，我們從分析過程就可以發現string作為引用類型，在按值傳遞過程中和其他引用類型是一樣的。如果需要完成ChangeStr()調用后，改變原來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進行就可以了，屆時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接下來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
不管是值類型還是引用類型，按引用傳遞必須以ref或者out關鍵字來修飾，其規則是：
- 方法定義和方法調用必須同時顯示的使用ref或者out，否則將導致編譯錯誤；
- CRL允許通過out或者ref參數來重載方法，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);
????????}
????}
}
當然，按引用傳遞時，不管參數是值類型還是引用類型，在本質上也是相同的，這就是：ref和out關鍵字將告訴編譯器，方法傳遞的是參數地址，而不是參數本身。理解了這一點也就抓住了按引用傳遞的本質，因此根據這一本質結論我們可以得出以下更明白的說法，這就是：
- 不管參數本身是值類型還是引用類型，按引用傳遞時，傳遞的是參數的地址，也就是實例的指針。
- 如果參數是值類型，則按引用傳遞時，傳遞的是值類型變量的引用，因此在效果上類似于引用類型參數的按值傳遞方式，其實質可以分析為：值類型的按引用傳遞方式，實現的是對值類型參數實例的直接操作，方法調用方為該實例分配內存，而被調用方法操作該內存，也就是值類型的地址；而引用類型參數的按值傳遞方式，實現的是對引用類型的“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.";
????????}
????}
}
如果參數是引用類型，則按引用傳遞時，傳遞的是引用的引用而不是引用本身，類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。?
下面我們再進一步對ref和out的區別做以交代，就基本闡述清楚了按引用傳遞的精要所在，可以總結為：
- 相同點：從CRL角度來說，ref和out都是指示編譯器傳遞實例指針，在表現行為上是相同的。最能證明的示例是，CRL允許通過ref和out來實現方法重載，但是又不允許通過區分ref和out來實現方法重載，因此從編譯角度來看，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：使用的機制不同。ref要求傳遞之前的參數必須首先顯示初始化，而out不需要。也就是說，使用ref的參數必須是一個實際的對象，而不能指向null；而使用out的參數可以接受指向null的對象，然后在調用方法內部必須完成對象的實體化。??
5. 結論
完成了對值類型與引用類型的論述，在這些知識積累的基礎上，本文期望通過深入的論述來進一步的分享參數傳遞的藝術，解開層層疑惑的面紗。從探討問題的角度來說，參數傳遞的種種誤區其實根植與對值類型和引用類型的本質理解上，因此完成了對類型問題的探討再進入參數傳遞的迷宮，我們才會更加游刃有余。我想，這種探討問題的方式，也正是我們追逐問題的方式，深入進入.NET的高級殿堂是繞不開這一選擇的。
?
參考文獻
（USA）Jeffrey Richter, Applied Microsoft .NET Framework Programming
（USA）David Chappell， Understanding .NET
?
轉載于:https://www.cnblogs.com/thx-bj/archive/2008/05/28/1208799.html
總結
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）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 为国殇默哀
- 下一篇： 一个时代的结束:微软盖茨的人生掠影(组图