C#编程 引用传递和值传递详细讲解

编程语言 12/21 阅读 479 views次 人气 0
摘要:

  先来说下C#中的数据类型.分值类型和引用类型两大类.

值类型:直接存储数据的值,保存在内存中的stack(堆栈)中

引用类型:存储对值的引用,实际上存储的就是一个内存的地址.引用类型的保存分成两块,实际值保存在托管堆(heap)中.实际值的内存地址保存在stack中

当使用引用类型时先找到stack中的地址,再找到heap中的实际值.

也就是说保存引用类型时要用到stack和heap,但使用引用类型时我们实际上只用到stack中的值,然后通过这个值间接的访问heap中的值

C#预定义的简单类型,像int,float,bool,char都是值类型,另外enum(枚举),struct(结构)也是值类型

string,数组,自定义的class就都是引用类型了.其中的string是比较特殊的引用类型.C#给它增加个字符恒定的特性.

C#函数的参数如果不加ref,out这样的修饰符显式申明参数是通过引用传递外,默认都是值传递.

一、传递参数

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。

二、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的值,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,下面的示例使用 ref

  1. 通过值传递值类型:

class PassingValByVal

{

static void SquareIt(int x)

// The parameter x is passed by value.

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

{

x *= x;

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

}

static void Main()

{

int n = 5;

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

SquareIt(n); // Passing the variable by value.

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

}

}

 
变量  n 为值类型,包含其数据(值为  5)。当调用  SquareIt 时, n 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, n 的值在调用  SquareIt 方法前后是相同的。实际上,方法内发生的更改只影响局部变量  x

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,其余与上一示例相同。参数的值在调用方法后发生更改

class PassingValByRef

{

static void SquareIt(ref int x)

// The parameter x is passed by reference.

// Changes to x will affect the original value of x.

{

x *= x;

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

}

static void Main()

{

int n = 5;

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

SquareIt(ref n); // Passing the variable by reference.

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

}

}

本示例中,传递的不是 n 的值,而是对 n 的引用。参数 x 不是 int 类型,它是对 int 的引用(本例中为对 n 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:n

  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;

}

三、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,应使用 ref 或 out 关键字传递参数。为了简单起见,下面的示例使用  ref

  1. 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  arr。由于该参数是对  arr 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  arr
class PassingRefByVal 

{

static void Change(int[] pArray)

{

pArray[0] = 888; // This change affects the original element.

pArray = new int[5] {-3, -1, -2, -3, -4}; // This change is local.

System.Console.WriteLine("Inside the method, the first element is: {0}", pArray[0]);

}

static void Main()

{

int[] arr = {1, 4, 5};

System.Console.WriteLine("Inside Main, before calling the method, the first element is: {0}", arr [0]);

Change(arr);

System.Console.WriteLine("Inside Main, after calling the method, the first element is: {0}", arr [0]);

}

}

在上个示例中,数组  arr 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 arr 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,在这种情况下,从 1改为 888。但是,在 Change 方法内使用 new 运算符来分配新的内存部分,将使变量 pArray 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 arr(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。

  2. 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,其余与上个示例相同。方法内发生的任何更改都会影响调用程序中的原始变量
class PassingRefByRef 

{

static void Change(ref int[] pArray)

{

// Both of the following changes will affect the original variables:

pArray[0] = 888;

pArray = new int[5] {-3, -1, -2, -3, -4};

System.Console.WriteLine("Inside the method, the first element is: {0}", pArray[0]);

}

static void Main()

{

int[] arr = {1, 4, 5};

System.Console.WriteLine("Inside Main, before calling the method, the first element is: {0}", arr[0]);

Change(ref arr);

System.Console.WriteLine("Inside Main, after calling the method, the first element is: {0}", arr[0]);

}

}

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  arr 的任何引用都将指向  Change 方法中创建的五个元素的数组。

  3. 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 关键字修改的参数传递给  SwapStrings 方法。这两个字符串在该方法内以及 Main 内均进行交换。
class SwappingStrings

{

static void SwapStrings(ref string s1, ref string s2)

// The string parameter is passed by reference.

// Any changes on parameters will affect the original variables.

{

string temp = s1;

s1 = s2;

s2 = temp;

System.Console.WriteLine("Inside the method: {0} {1}", s1, s2);

}

static void Main()

{

string str1 = "John";

string str2 = "Smith";

System.Console.WriteLine("Inside Main, before swapping: {0} {1}", str1, str2);

SwapStrings(ref str1, ref str2); // Passing strings by reference

System.Console.WriteLine("Inside Main, after swapping: {0} {1}", str1, str2);

}

}

本示例中,需要通过引用传递参数以影响调用程序中的变量。如果同时从方法头和方法调用中移除  ref 关键字,则调用程序中不会发生任何更改。
 

四、引用类型的数据值传递(复本传递)

类的默认用MemberwiseClone 方法创建一个浅表副本,方法是创建一个新对象,然后将当前对象的非静态字段复制到该新对象。如果字段是值类型的,则对该字段执行逐位复制。如果字段是引用 类型,则复制引用但不复制引用的对象;因此,原始对象及其复本引用同一对象。深拷贝,即实现ICloneable接口.ICloneable可用于深拷贝 和浅拷贝。这些都是概念,但是需要我们理解:

    class ClassA : ICloneable

{

public string str;

public SubClass subclass;

public ClassA()

{

str = "classA str";

subclass = new SubClass();

}

//深复制,多层不可用MemberwiseClone()完整实现深复制

public object Clone()

{

// this.a = (string)this.a.Clone();

//this.b = (B)this.b.Clone();

var ne = new ClassA();

ne.str = this.str;

ne.subclass = (SubClass)this.subclass.Clone(); //this.b的话还是没有成功

return ne;

// return this.MemberwiseClone();

}

}

class SubClass : ICloneable

{

public string str;

public SubClass()

{

this.str = "subclass str";

}

//深复制,因为只一层,所以可以用MemberwiseClone()方法

public object Clone()

{

this.str = (string)this.str.Clone();

return this.MemberwiseClone();

}

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