小记一次让我误会的引用传参

大部分时候，引用类型和值类型的区别是显而易见的，但在用引用类型作为方法参数时，却多次引起了我的误解，每次都得对着电脑抓狂一下才又一次发现问题所在。

问题在于如下代码段：

Code Segment 1
public class Person {
    public int age;
}

public static void Main(string[] args)
{
    Person p = new Person();    // #1
    p.age = 10;
    AddAgeA(p);
    Console.WriteLine(p.age);
}

public static void AddAgeA(Person p) {
    p.age = 20;
}

此时会输出20，这很明显，现在加上了一个方法AddAgeB：

public static void AddAgeB(Person p)
public static void AddAgeB(Person p) {
    p = new Person();    //#2
    p.age = 20;
}

当把Main方法中的AddAgeA(p)改成AddAgeB(p)后，就输出了10，而不再是20。

于是我自言自语：不是说class都是引用类型么？AddAgeB一样是接收一个引用类型Person，虽然方法体中新new了一个Person，但是紧跟在后面的一句一样对这个引用类型的age字段赋值了啊？
在Main方法中Person p = new Person() (#1处)时，在堆中就分配了一块空间，下一句向这块空间中的age所在的内存空间存入了10，然后把p这个引用传递给AddAgeB()方法，在AddAgeB()中又在堆中开辟了一块新的空间(#2处)，然后把新开辟的内存地址赋给p，下一句把新空间中的age赋为20，这么说来，Main()中的输出应该变成20了啊？难道这样不对么？

我抓狂了一下后发现，上面我的自言自语中缺失了一个很重要的细节，而这个细节，就是关键所在。问题出在这一句：“然后把p这个引用传递给AddAgeB()方法”，这太含糊了，我忘记了这里的“引用传递”其实是一个“复制”的过程。在上面两个AddAge方法体中的p，其实只是Main方法中的p的一个副本，当执行：Person p = new Person() 时，会在托管堆上开辟一块地址空间，存放Person的一个实例，这个实例的age字段就存在这个空间里头，同时，在栈上还会分配一块内存空间，它用来存放Person实例所在的堆内存地址，而p的值，就是栈上的这个地址。当执行 AddAgeA(p) 或 AddAgeB(p)时，栈上p的值（内存地址）会被复制，而在AddAge方法体中所使用的p，就是这个复制出来的副本，而不是原来的p，但是，它们的值（地址）是一样的，都是指向托管堆中的Person实例地址，所以，在AddAgeA()中，当执行p.age = 20时，托管堆中的那个Person实例的age字段的值就变成了20，于是，在Main方法中输出时，因为Main方法中的p也是指向这块堆空间地址，所以输出了20。

而在AddAgeB()中，有关键的一句：p = new Person()，这一句会在托管堆中再开辟一块新的内存空间，把后把它的地址赋给栈上的p，在这个时候，Main方法中的p和AddAgeB方法中的p不仅在栈上的位置不一样，值也不一样，当在执行下一句：p.age = 20；时，新开辟的堆空间中的age的值的的确确是改变了，但是在出了方法体的右花括号之后，方法体中的p(在栈上)就因为作用域的原因而被释放，那么，AddAgeB方法中创建的那个Person实例就成了一个等待GC来回收的垃圾，因为此时堆中存在了两个Person实例，在Main方法中的那个p所指向的堆空间中的age并没有被改变，所以在Main方法中输出了10。

再回头看看装箱：

Box Main
public static void Main() {
    int a = 5;
    object obj = a;
    obj = 10;
    Console.WriteLine("a = " + a);
    Console.WriteLine("obj = " + obj);
}

很显然，此时输出了 a = 5 , obj = 10。
在第二行中，有一个装箱操作，a的值为被“复制”一份到obj中，所以a的值不变，obj的值在执行obj = 10之后变了。

现在改一下：

public static void Main() {
    int a = 5;
    object obj = a;
    Change(obj);
    Console.WriteLine("a = " + a);
    Console.WriteLine("obj = " + obj);
}
public void Change(object obj) {
    obj = 10;
}

此时会输出什么呢？
正确答案是a = 5, obj = 5

由此也可得知，当在Change方法体中执行obj = 10时，10会被装到托管堆中的箱子里面去，然后obj的值被重新赋为这个箱子所在的起始地址，由于方法体中的obj引用的值跟Main方法中的obj引用的值并不一样，所以，输出的obj还是5。

总结一下，其实就是几个字：

如果没有用ref或out关键字的话，在给方法传递参数时，会有一个复制的过程，不管是值类型还是引用类型。

当然，用上了ref的话，就没有了这个复制过程，Main方法中的p和AddAge方法中的p就是实实在在的同一个引用了。