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[你必须知道的.NET]第十二回：参数之惑ms.translationtype: HT
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[你必须知道的.NET]第十二回：参数之惑---传递的艺术（下）
项目2021/10/20本文内容
Author：王涛
Date：2007-7-6
©2007 Anytao.com ，原创作品，转贴请注明作者和出处。
本文将介绍以下内容：
按值传递与按引用传递深论 ref 和out 比较 参数应用浅析接上篇继续，『第十一回：参数之惑 ---传递的艺术（上） 』
4.2 引用类型参数的按值传递
当传递的参数为引用类型时，传递和操作的是指向对象的引用，这意味着方法操作可以改变原来的对象，但是值得思考的是该引用或者说指针本身还是按值传递的。因此，我们在此必须清楚的了解以下两个最根本的问题：
引用类型参数的按值传递和按引用传递的区别？ string 类型作为特殊的引用类型，在按值传递时表现的特殊性又如何解释？首先，我们从基本的理解入手来了解引用类型参数按值传递的本质所在，简单的说对象作为参数传递时，执行的是对对象地址的拷贝，操作的是该拷贝地址。这在本质上和值类型参数按值传递是相同的，都是按值传递。不同的是值类型的“ 值” 为类型实例，而引用类型的“ 值” 为引用地址。因此，如果参数为引用类型时，在调用方代码中，可以改变引用的指向， 从而使得原对象的指向发生改变，如例所示：
引用类型参数的按值传递
// 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，我们进一步可以总结为：按值传递的实质的是传递值，不同的是这个值在值类型和引用类型的表现是不同的：参数为值类型时，“ 值” 为实例本身，因此传递的是实例拷贝，不会对原来的实例产生影响；参数为引用类型时，“ 值” 为对象引用，因此传递的是引用地址拷贝，会改变原来对象的引用指向，这是二者在统一概念上的表现区别，理解了本质也就抓住了根源。关于值类型和引用类型的概念可以参考《第八回：品味类型 ---值类型与引用类型（上）－内存有理 》《第九回：品味类型 ---值类型与引用类型（中）－规则无边 》《第十回：品味类型 ---值类型与引用类型（下）－应用征途 》，相信可以通过对系列中的值类型与引用类型的3 篇的理解，加深对参数传递之惑的昭雪。
了解了引用类型参数按值传递的实质，我们有必要再引入另一个参数传递的概念，那就是：按引用传递，通常称为引用参数。这二者的本质区别可以小结为：
· 引用类型参数的按值传递，传递的是参数本身的值，也就是上面提到的对象的引用；
· 按引用传递，传递的不是参数本身的值，而是参数的地址。如果参数为值类型，则传递的是该值类型的地址；如果参数为引用类型，则传递的是对象引用的地址。
关于引用参数的详细概念，我们马上就展开来讨论，不过还是先分析一下string 类型的特殊性，究竟特殊在哪里？
关于string 的讨论，在本人拙作《第九回：品味类型 ---值类型与引用类型（中）－规则无边 》已经有了讨论，也就是开篇陈述的本文成文的历史，所以在上述分析的基础上，我认为应该更能对第九回的问题，做以更正。
string 本身为引用类型，因此从本文的分析中可知，对于形如
static void ShowInfo(string aStr){...}
的传递形式，可以清楚的知道这是按值传递，也就是本文总结的引用类型参数的按值传递。因此，传递的是aStr 对象的值，也就是aStr 引用指针。接下来我们看看下面的示例来分析，为什么string 类型在传递时表现出特殊性及其产生的原因？
// 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); } } }
下面对上述示例的执行过程简要分析一下：首先，string str = "Old String" 产生了一个新的string 对象，如图表示：
** **
然后执行ChangeStr(aStr) ，也就是进行引用类型参数的按值传递，我们强调说这里传递的是引用类型的引用值，也就是地址指针；然后调用ChangeStr 方法，过程aStr = "Changing String" 完成了以下的操作，先在新的一个地址生成一个string 对象，该新对象的值为"Changing String" ，引用地址为0x06 赋给参数aStr ，因此会改变aStr 的指向，但是并没有改变原来方法外str 的引用地址，执行过程可以表示为：
因此执行结果就可想而知，我们从分析过程就可以发现string 作为引用类型，在按值传递过程中和其他引用类型是一样的。如果需要完成ChangeStr() 调用后，改变原来str 的值，就必须使用ref 或者out 修饰符，按照按引用传递的方式来进行就可以了，届时aStr = "Changing String" 改变的是str 的引用，也就改变了str 的指向，具体的分析希望大家通过接下来的按引用传递的揭密之后，可以自行分析。
4.3 按引用传递之ref 和out
不管是值类型还是引用类型，按引用传递必须以ref 或者out 关键字来修饰，其规则是：
方法定义和方法调用必须同时显示的使用ref 或者out ，否则将导致编译错误； CRL 允许通过out 或者ref 参数来重载方法，例如：// FileName : Anytao.net.My_Must_net // 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); } } }
当然，按引用传递时，不管参数是值类型还是引用类型，在本质上也是相同的，这就是：ref 和out 关键字将告诉编译器，方法传递的是参数地址，而不是参数本身。理解了这一点也就抓住了按引用传递的本质，因此根据这一本质结论我们可以得出以下更明白的说法，这就是：
不管参数本身是值类型还是引用类型，按引用传递时，传递的是参数的地址，也就是实例的指针。 如果参数是值类型，则按引用传递时，传递的是值类型变量的引用，因此在效果上类似于引用类型参数的按值传递方式，其实质可以分析为：值类型的按引用传递方式，实现的是对值类型参数实例的直接操作，方法调用方为该实例分配内存，而被调用方法操作该内存，也就是值类型的地址；而引用类型参数的按值传递方式，实现的是对引用类型的“ 值” 引用指针的操作。例如：** **// FileName : Anytao.net.My_Must_net // 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."; } } }
如果参数是引用类型，则按引用传递时，传递的是引用的引用而不是引用本身，类似于指针的指针概念。示例只需将上述string 传递示例中的ChangeStr 加上ref 修饰即可。
下面我们再进一步对ref 和out 的区别做以交代，就基本阐述清楚了按引用传递的精要所在，可以总结为：
相同点：从CRL 角度来说，ref 和out 都是指示编译器传递实例指针，在表现行为上是相同的。最能证明的示例是，CRL 允许通过ref 和out 来实现方法重载，但是又不允许通过区分ref 和out 来实现方法重载，因此从编译角度来看，不管是ref 还是out ，编译之后的代码是完全相同的。例如：// FileName : Anytao.net.My_Must_net // 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); } } }
编译器将提示： “ShowInfo” 不能定义仅在 ref 和 out 上有差别的重载方法。
不同点：使用的机制不同。ref 要求传递之前的参数必须首先显示初始化，而out 不需要。也就是说，使用ref 的参数必须是一个实际的对象，而不能指向null ；而使用out 的参数可以接受指向null 的对象，然后在调用方法内部必须完成对象的实体化。5.结论
完成了对值类型与引用类型的论述，在这些知识积累的基础上，本文期望通过深入的论述来进一步的分享参数传递的艺术，解开层层疑惑的面纱。从探讨问题的角度来说，参数传递的种种误区其实根植与对值类型和引用类型的本质理解上，因此完成了对类型问题的探讨再进入参数传递的迷宫，我们才会更加游刃有余。我想，这种探讨问题的方式，也正是我们追逐问题的方式，深入进入.NET 的高级殿堂是绕不开这一选择的。
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