C#中通过值和引用传递参数

 

在 C# 中，既可以通过值也可以通过引用传递参数。通过引用传递参数允许函数成员（方法、属性、索引器、运算符和构造函数）更改参数的值，并保持该更改。若要通过引用传递参数，请使用ref或out关键字。为简单起见，本主题的示例中只使用了ref关键字。有关ref和out之间的差异的信息，请参见、使用 ref 和 out 传递数组。

本主题包括下列章节：

·            传递值类型参数

·            传递引用类型参数

它还包括以下示例：

示例	演示	是否使用 ref 或 out
1	通过值传递值类型	否
2	通过引用传递值类型	是
3	交换值类型（两个整数）	是
4	通过值传递引用类型	否
5	通过引用传递引用类型	是
6	交换引用类型（两个字符串）	是

 

传递值类型参数

值类型变量直接包含其数据，这与引用类型变量不同，后者包含对其数据的引用。因此，向方法传递值类型变量意味着向方法传递变量的一个副本。方法内发生的对参数的更改对该变量中存储的原始数据无任何影响。如果希望所调用的方法更改参数值，必须使用ref或out关键字通过引用传递该参数。为了简单起见，以下示例使用ref。

示例 1：通过值传递值类型

下面的示例演示通过值传递值类型参数。通过值将变量myInt传递给方法SquareIt。方法内发生的任何更改对变量的原始值无任何影响。

 

// PassingParams1.cs 

using System;

class PassingValByVal

{

    static void SquareIt(int x)

    // The parameter x is passed by value.

    // Changes to x will not affect the original value of myInt.

    {

        x *= x;

        Console.WriteLine("The value inside the method: {0}", x);

    }

    public static void Main()

    {

        int myInt = 5;

        Console.WriteLine("The value before calling the method: {0}",

           myInt);

        SquareIt(myInt);   // Passing myInt by value.

        Console.WriteLine("The value after calling the method: {0}",

           myInt);

    }

}

 

输出

The value before calling the method: 5
The value inside the method: 25
The value after calling the method: 5

代码讨论

变量myInt为值类型，包含其数据（值5）。当调用SquareIt时，myInt的内容被复制到参数x中，在方法内将该参数求平方。但在 Main 中，myInt的值在调用SquareIt方法之前和之后是相同的。实际上，方法内发生的更改只影响局部变量x。

示例 2：通过引用传递值类型

下面的示例除使用ref关键字传递参数以外，其余与“示例 1”相同。参数的值在调用方法后发生更改。

// PassingParams2.cs 
using System;
class PassingValByRef
{
    static void SquareIt(ref int x)
    // The parameter x is passed by reference.
    // Changes to x will affect the original value of myInt.
    {
        x *= x;
        Console.WriteLine("The value inside the method: {0}", x);
    }
    public static void Main()
    {
        int myInt = 5;
        Console.WriteLine("The value before calling the method: {0}",
           myInt);
        SquareIt(ref myInt);   // Passing myInt by reference.
        Console.WriteLine("The value after calling the method: {0}",
           myInt);
    }
}

输出

The value before calling the method: 5
The value inside the method: 25
The value after calling the method: 25

代码讨论

本示例中，传递的不是myInt的值，而是对myInt的引用。参数x不是int类型，它是对int的引用（本例中为对myInt的引用）。因此，当在方法内对x求平方时，实际被求平方的是x所引用的项：myInt。

示例 3：交换值类型

更改所传递参数的值的常见示例是Swap方法，在该方法中传递x和y两个变量，然后使方法交换它们的内容。必须通过引用向Swap方法传递参数；否则，方法内所处理的将是参数的本地副本。以下是使用引用参数的Swap方法的示例：

 

static void SwapByRef(ref int x, ref int y)
{
    int temp = x;
    x = y;
    y = temp;
}

 

调用该方法时，请在调用中使用ref关键字，如下所示：

SwapByRef (ref i, ref j);

传递引用类型参数

引用类型的变量不直接包含其数据；它包含的是对其数据的引用。当通过值传递引用类型的参数时，有可能更改引用所指向的数据，如某类成员的值。但是无法更改引用本身的值；也就是说，不能使用相同的引用为新类分配内存并使之在块外保持。若要这样做，请使用ref（或out）关键字传递参数。为了简单起见，以下示例使用ref。

示例 4：通过值传递引用类型

下面的示例演示通过值向Change方法传递引用类型的参数myArray。由于该参数是对myArray的引用，所以有可能更改数组元素的值。但是，试图将参数重新分配到不同的内存位置时，该操作仅在方法内有效，并不影响原始变量myArray。

// PassingParams4.cs 
// Passing an array to a method without the ref keyword.
// Compare the results to those of Example 5.
using System;
class PassingRefByVal 
{
   static void Change(int[] arr)
   {
     arr[0]=888;   // This change affects the original element.
      arr = new int[5] {-3, -1, -2, -3, -4};  // This change is local.
      Console.WriteLine("Inside the method, the first element is: {0}", arr[0]);
   }
   
   public static void Main() 
  {
      int[] myArray = {1,4,5};
      Console.WriteLine("Inside Main, before calling the method, the first element is: {0}", myArray [0]);
      Change(myArray);
      Console.WriteLine("Inside Main, after calling the method, the first element is: {0}", myArray [0]);
   }
}

输出

Inside Main, before calling the method, the first element is: 1
Inside the method, the first element is: -3
Inside Main, after calling the method, the first element is: 888

代码讨论

在上个示例中，数组myArray为引用类型，在未使用ref参数的情况下传递给方法。在此情况下，将向方法传递指向myArray的引用的一个副本。输出显示方法有可能更改数组元素的内容（从1改为888）。但是，在Change方法内使用new运算符分配新的内存部分，将使变量arr引用新的数组。因此，这之后的任何更改都不会影响原始数组myArray（它是在Main内创建的）。实际上，本示例中创建了两个数组，一个在Main内，一个在Change方法内。

示例 5：通过引用传递引用类型

本示例除在方法头和调用中使用ref关键字以外，其余与“示例 4”相同。方法内发生的任何更改都会影响调用程序中的原始变量。

// PassingParams5.cs 
// Passing an array to a method with the ref keyword.
// Compare the results to those of Example 4.
using System;
class PassingRefByRef 
{
   static void Change(ref int[] arr)
   {
      // Both of the following changes will affect the original variables:
      arr[0]=888;
      arr = new int[5] {-3, -1, -2, -3, -4};
      Console.WriteLine("Inside the method, the first element is: {0}", arr[0]);
   }
   
   public static void Main() 
   {
      int[] myArray = {1,4,5};
      Console.WriteLine("Inside Main, before calling the method, the first element is: {0}", myArray [0]);
      Change(ref myArray);
      Console.WriteLine("Inside Main, after calling the method, the first element is: {0}", myArray [0]);
   }
}

输出

Inside Main, before calling the method, the first element is: 1
Inside the method, the first element is: -3
Inside Main, after calling the method, the first element is: -3

代码讨论

方法内发生的所有更改都影响 Main 中的原始数组。实际上，使用new运算符对原始数组进行了重新分配。因此，调用Change方法后，对myArray的任何引用都将指向Change方法中创建的五个元素的数组。

示例 6：交换两个字符串

交换字符串是通过引用传递引用类型参数的很好的示例。本示例中，str1和str2两个字符串在 Main 中初始化，并作为由ref关键字修饰的参数传递给SwapStrings方法。这两个字符串在该方法内以及 Main 内均进行交换。

// PassingParams6.cs
using System;
class SwappinStrings
{
    static void SwapStrings(ref string s1, ref string s2)
    // The string parameter x is passed by reference.
    // Any changes on parameters will affect the original variables.
    {
        string temp = s1;
        s1 = s2;
        s2 = temp;
        Console.WriteLine("Inside the method: {0}, {1}", s1, s2);
    }
    public static void Main()
    {
        string str1 = "John";
        string str2 = "Smith";
        Console.WriteLine("Inside Main, before swapping: {0} {1}", 
           str1, str2);
        SwapStrings(ref str1, ref str2);   // Passing strings by reference
        Console.WriteLine("Inside Main, after swapping: {0}, {1}", 
           str1, str2);
    }
}

输出

Inside Main, before swapping: John Smith
Inside the method: Smith, John
Inside Main, after swapping: Smith, John