.NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配
在" .NET的堆和栈01,基本概念、值类型内存分配"中，了解了"堆"和"栈"的基本概念，以及值类型的内存分配。我们知道：当执行一个方法的时候，值类型实例会在"栈"上分配内存，而引用类型实例会在"堆"上分配内存，当方法执行完毕，"栈"上的实例由操作系统自动释放，"堆"上的实例由.NET Framework的GC进行回收。而本篇的重点要放在：值类型和引用类型参数的传递，以及内存分配。
主要包括：
■ 传递值类型参数
■ 传递容易造成"栈溢出"的值类型参数，在值类型参数前加关键字ref
■ 传递引用类型参数
■ 传递引用类型参数，在引用类型参数之前加关键字ref
传递值类型参数
class Class1 { public void Go() { int x = 5; AddFive(x); Console.WriteLine(x.ToString()); } public int AddFive(int pValue) { pValue += 5; return pValue; } }
大致过程如下：
1、值类型变量x被放到"栈"上。
2、开始执行AddFive()方法，值类型变量pValue被放到"栈"上，并把x的值赋值给pValue，pValue的值变成了5。
3、继续执行AddFive()方法，pValue的值变成了10。
4、执行完AddFive()方法，释放pValue的内存，"栈"指针回到x，线程重新回到Go()方法中。
输出结果：5
以上，在传递值类型参数x的时候，实际上是把x一个字节一个字节地拷贝给pValue。
传递容易造成"栈溢出"的值类型参数，在值类型参数前加关键字ref
public struct MyStruct { long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m; } public void Go() { MyStruct x = new MyStruct(); DoSomething(x); } public void DoSomething(MyStruct pValue) { // DO SOMETHING HERE.... }
假设以上的值类型struct足够大，而x和pValue都会被分配到"栈"上，这时可能造成"栈溢出"。
如何避免呢？
--解决办法是让DoSomething传递一个ref类型参数。这样写：
public struct MyStruct { long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m; } public void Go() { MyStruct x = new MyStruct(); x.a = 5; DoSomething(ref x); Console.WriteLine(x.a.ToString()); } public void DoSomething(ref MyStruct pValue) { pValue.a = 12345; }
使用ref后，执行DoSomething(ref x)，是把x的地址赋值给了pValue，即pValue和x指向了同一个引用地址。当改变pValue的值，变化也会反映到x中。
输出结果：12345
以上，为了避免"大型"值类型参数传递时造成的"栈溢出"，可以在值类型前面加ref关键字，于是，在传递值类型参数x的时候，实际上是把x本身的栈地址拷贝给pValue，x和pValue指向同一个栈地址。
传递引用类型参数
传递引用类型参数的道理和在传递的值类型参数前面加ref关键字是一样的。
public class MyInt { public int MyValue; } public void Go() { MyInt x = new MyInt(); x.MyValue = 2; DoSomething(x); Console.WriteLine(x.MyValue.ToString()); } public void DoSomething(MyInt pValue) { pValue.MyValue = 12345; }
输出结果：12345
以上大致过程是这样：
1、在托管堆上创建一个MyInt类型的实例
2、在栈上创建一个MyInt类型的变量x指向堆上的实例
3、把托管堆上的公共字段MyValue赋值为2
4、通过DoSomething(x)方法，把x的引用地址赋值给pValue,即pValue和x指向同一个引用地址
5、改变pValue的值，也会反映到x上
以上，在传递引用类型参数x的时候，实际上是把x指向托管堆实例的引用地址拷贝给pValue，x和pValue指向同一个托管堆实例地址。
传递引用类型参数，在引用类型参数之前加关键字ref
public class Thing { } public class Animal:Thing { public int Weight; } public class Vegetable:Thing { public int Length; } public void Go() { Thing x = new Animal(); Switcharoo(ref x); Console.WriteLine( "x is Animal : " + (x is Animal).ToString()); Console.WriteLine( "x is Vegetable : " + (x is Vegetable).ToString()); } public void Switcharoo(ref Thing pValue) { pValue = new Vegetable(); }
输出结果：
x is Animal : False
x is Vegetable : True
以上大致过程是这样：
1、在托管堆上创建Animal对象实例。
2、在栈上创建类型为Thing的x变量指向Animal实例的引用地址。
3、通过Switcharoo(ref x)方法把x本身的地址赋值给pValue，至此，pValue和x指向了相同的栈内存地址，任何一方的变化都会反映到另外一方。
4、在Switcharoo(ref Thing pValue)内部，在托管堆上创建Vegetable对象实例。
5、pValue指向Vegetable实例，也就相当于x指向Vegetable实例。
以上，当在引用类型参数之前加上关键字ref，再传递，是把x本身的栈地址拷贝给pValue,x和pValue指向同一个栈地址。
参考资料：
C# Heap(ing) Vs Stack(ing) in .NET: Part II
《你必须知道的.NET(第2版)》，作者王涛。
".NET的堆和栈"系列包括：
