c#基礎(chǔ)系列之ref和out的深入理解
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引言
在上篇文章深入理解值類型和引用類型的時候,有的小伙伴就推薦說一說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,類似于有返回類型的方法返回的值;
在使用兩者時一定要注意一下兩點(diǎn),否則編譯出現(xiàn)錯誤
a) ref 變量使用前要先聲明同時要賦值 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)鍵字也可與泛型類型參數(shù)結(jié)合使用,以指定該類型參數(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,來實(shí)現(xiàn)值類型的引用語義(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)文章說元數(shù)據(jù)也是一模一樣的其實(shí)是錯誤的。元數(shù)據(jù)中其實(shí)是有一位來標(biāo)志是ref還是out的,僅僅是一個bit的不同。要不然你以為程序執(zhí)行時怎么區(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]有辦法為這些參數(shù)傳遞一個有意義的默認(rèn)值。
如果一個函數(shù)的參數(shù)用ref或者out所修飾,那這個函數(shù)的調(diào)用者傳遞的參數(shù)類型必須和函數(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的
static void Main(string[] args) { MyClass c = new MyClass(); //以下語句編譯報錯的 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bit的差別,上邊已經(jīng)提及,此處不過多闡述。
對于方法的重載,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的(不能讀?。?,而且函數(shù)執(zhí)行完之前必須被初始化。以下方法編譯是報錯的,因?yàn)闆]有對out參數(shù)進(jìn)行初始化
static void Testref(out MyClass c1) { }
ref則是可寫可讀的。
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。值類型參數(shù)如果比較大,業(yè)務(wù)又沒有復(fù)制修改的需求,當(dāng)然以引用方式會比較合理。至于引用類型無特殊需求場景我覺得沒有必要添加ref或者out來畫蛇添足。
其他
ref和out修飾引用類型參數(shù)
有的同學(xué)會問,引用類型參數(shù)本來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)情況下引用類型參數(shù)的傳遞沒有必要添加ref或者out來修飾,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)用者又需要這個新的內(nèi)存地址呢? 例如:以下為一個連續(xù)讀取N個文件的需求:
static void Main(string[] args) { FileStream fs = new FileStream("新文件地址", FileMode.Open); //第一個文件的操作省略 //接下來連續(xù)讀取N個文件內(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); } }
可見引用類型添加ref或者out 在一些特定場景下是有必要的。
ref和out修飾值類型參數(shù)
為值類型參數(shù)指定ref或者out,效果等同于以傳值的方式傳遞引用類型,也就是說指向類型實(shí)例的指針是復(fù)制操作,實(shí)例的值并沒有發(fā)生復(fù)制操作。
關(guān)于值類型指針
有的同學(xué)會有疑問,值類型變量其實(shí)就是值本身,為什么也會有指針呢?這種問題其實(shí)自己仔細(xì)一想就會知道,無論值類型還是引用類型值都是分配在內(nèi)存中,就會有內(nèi)存地址的概念。既然都有內(nèi)存地址,那就無所謂值類型和引用類型了
c#7.0+
關(guān)于c# 7.0 +中對ref或者out功能的增強(qiáng)請自行查找msdn。
疑問???
有人說ref或者out 修飾的引用類型參數(shù)在傳遞時候,指向類型實(shí)例的指針并不發(fā)生copy操作,也就是說調(diào)用方法之前和方法體中的指針的指針是一個,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)境測試結(jié)果,如果錯誤,請及時指正
總結(jié)
以上就是這篇文章的全部內(nèi)容了,希望本文的內(nèi)容對大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價值,如果有疑問大家可以留言交流,謝謝大家對腳本之家的支持。
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