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C#中的ref關鍵字

編輯:關於C#

最近有人問到 ref 關鍵字的正確用法,下面我們來舉例說明。其實要更好的理解 ref 關鍵字,結合 C++ 代碼更加容易一些。另外在開始我們的例子之前,需要提前說明幾點:

C# 中的數據有兩種類型:引用類型(reference types)和值類型(value types)。 簡單類型(包括int, long, double等)和結構(structs)都是值類型,而其他的類都是引用類型。 簡單類型在傳值的時候會做復制操作,而引用類型只是傳遞引用,就像 C++ 中的指針一樣。

注意 structs 在 C# 和 C++ 中的區別。在 C++ 中, structs 和類基本相同(except that the default inheritance and default access are public rather than private)。 而在 C# 中,structs 和類有很大的區別。其中最大的區別(我個人覺得,同時也是容易忽略的一個地方)可能就是它是值類型,而不是引用類型。

下面這段代碼是 MSDN 中的例子:

// cs_ref.cs
using System;
public class MyClass
{
  public static void TestRef(ref char i)
  {
   // The value of i will be changed in the calling method
   i = 'b';
  }
 
  public static void TestNoRef(char i)
  {
   // The value of i will be unchanged in the calling method
   i = 'c';
  }
 
  // This method passes a variable as a ref parameter; the value of the
  // variable is changed after control passes back to this method.
  // The same variable is passed as a value parameter; the value of the
  // variable is unchanged after control is passed back to this method.
  public static void Main()
  {
   char i = 'a';  // variable must be initialized
   TestRef(ref i); // the arg must be passed as ref
   Console.WriteLine(i);
   TestNoRef(i);
   Console.WriteLine(i);
  }
}

大家很容易看出輸出結果是:

b
b

那麼如果把這個例子做一些新的改動,將值類型(這裡用的是 char)改成引用類型,程序運行又是什麼效果呢?

// ----------------------------------------
// MyClass definition
public class MyClass
{
  public int Value;
}
// ----------------------------------------
// Tester methods
public static void TestRef(ref MyClass m)
{
  m.Value = 10;
}
public static void TestNoRef(MyClass m)
{
  m.Value = 20;
}
public static void TestCreateRef(ref MyClass m)
{
  m = new MyClass();
  m.Value = 100;
}
public static void TestCreateNoRef(MyClass m)
{
  m = new MyClass();
  m.Value = 200;
}
public static void Main()
{
  MyClass m = new MyClass();
  m.Value = 1;
 
  TestRef(ref m);
  Console.WriteLine(m.Value);
 
  TestNoRef(m);
  Console.WriteLine(m.Value);
 
  TestCreateRef(ref m);
  Console.WriteLine(m.Value);
 
  TestCreateNoRef(m);
  Console.WriteLine(m.Value);
}

大家能馬上給出正確的答案麼?如果能,那看來你對 ref 的用法了解得還是非常不錯的。其實如果大家對 C++ 比較熟悉的話,把這段代碼換成 C++ 的就好理解的多了。

// ----------------------------------------
// MyClass definition
#pragma once
class MyClass
{
public:
  int Value;
};
typedef MyClass* MyClassPtr;
// ----------------------------------------
// Tester methods
void TestRef(char* i)
{
  *i = 'b';
}
void TestNoRef(char i)
{
  i = 'c';
}
void TestRef(MyClassPtr* m)
{
  (*m)->Value = 10;
}
void TestNoRef(MyClassPtr m)
{
  m->Value = 20;
}
void TestCreateRef(MyClassPtr* m)
{
  delete (*m);
  *m = new MyClass();
  (*m)->Value = 100;
}
void TestCreateNoRef(MyClassPtr m)
{
  m = new MyClass();
  m->Value = 200;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
  char c = 'a';
  TestRef(&c);
  printf("%c\n", c);  // output: b
  TestNoRef(c);
  printf("%c\n", c);  // output: b
  MyClassPtr m = new MyClass;
  m->Value = 1;
  TestRef(&m);
  printf("%d\n", m->Value);
  TestNoRef(m);
  printf("%d\n", m->Value);
  TestCreateRef(&m);
  printf("%d\n", m->Value);
  TestCreateNoRef(m);
  printf("%d\n", m->Value);
  delete m;
  return 0;
}

這兩段分別用 C# 和 C++ 實現的代碼的輸出結果都是一樣的。後面用 MyClass 測試的輸出結果是:

10
20
100
100

具體的原因相信經過大家的分析應該會很清楚的。另外如果大家有興趣可以用 structs 再試試,也可以同時對 structs 在 C++ 和 C# 中的區別有進一步的認識。

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