深刻理解C#的传值调用和传引用调用

深刻理解C#的传值调用和传引用调用

Posted on 2011-05-18 23:11 wang_yb 阅读(5220) 评论(6) 编辑 收藏

传值调用和传引用调用是几乎所有主流语言都会涉及到的问题，下面我谈谈我对C#中传值调用和传引用调用的理解。

1. 一般对C#中传值调用和传引用调用的理解

如果传递的参数是基元类型（int，float等）或结构体（struct），那么就是传值调用。
如果传递的参数是类（class）那么就是传引用调用。
如果传递的参数前有ref或者out关键字，那么就是传引用调用。

验证示例的代码如下：

运行结果如下：



看起来似乎上面代码中实验3和实验4是一样的，即对于类（class）来说，不管加不加ref或out，都是传引用调用。
其实，这只是表面的现象，只要稍微改一下代码，结果就不一样了。
修改上面代码，再增加两个实验。

则运行结果为：



实验5的运行结果似乎说明即使参数是类（class），只要不加ref，也是传值调用。
下面就引出了我的理解。
2. 没有ref时，即使参数为引用类型（class）时，也可算是一种传值调用
参数为引用类型时，传递的是该引用类型的地址的一份拷贝，“该引用类型的地址的一份拷贝”即为传值调用的“值”。
注意这里说传递的是该引用类型的地址的一份拷贝，而不是引用类型的地址。
下面将用图的形式来说明以上实验3，实验5和实验6中内存的情况。

2.1 首先是实验3

实验3的内存图如下，实参是函数ChangeByClass外的Person_ref对象，形参是函数ChangeByClass内的Person_ref对象。



从图中我们可以看出实参new出来之后就在托管堆上分配了内存，并且在栈上保存了对象的指针。
调用函数ChangeByClass后，由于没有ref参数，所以将栈上的实参p_val拷贝了一份作为形参，注意这里p_val(实参)和p_val(形参)是指向托管堆上的同一地址。
所以说没有ref时，即使参数为引用类型（class）时，也可算是一种传值调用，这里的值就是托管堆中对象的地址（0x1000）。
调用函数ChangeByClass后，通过p_val(形参)修改了name属性的值，由于p_val(实参)和p_val(形参)是指向托管堆上的同一地址，所以函数外的p_val(实参)的name属性也被修改了。

2.2 然后是实验5

上面的实验3从执行结果来看似乎是传引用调用，因为形参的改变导致了实参的改变。
下面的实验5就可以看出，p_val(形参)和p_val(实参)并不是同一个变量，而是p_val(实参)的一个拷贝。



从图中可以看出第一步还是和实验3一样，但是在调用函数ChangeByClassNew后，就不一样了。
函数ChangeByClassNew中，对p_val(形参)重新分配了内存（new操作），使其指向了新的地址(0x1100)，如下图：



所以p_val(形参)的name属性改了时候，p_val(实参)的name属性还是没变。

2.3 最后是实验6

我觉得实验6是真正的传引用调用。不废话了，直接上第一个图。



参数中加了ref关键字之后，其实传递的不是托管堆中对象的地址(0x1000)，而是栈上p_val(实参)的地址(0x0001)。
所以这里实参和形参都是栈上的同一个东西，没有什么区别了。我觉得这才是真正的传引用调用。
然后调用了函数ChangeByClassRefNew，函数中对p_val(形参)重新分配了内存（new操作），使其指向了新的地址(0x1100)。



由于p_val(形参)就是p_val(实参)，所以p_val(形参)的name属性改变后，函数ChangeByClassRefNew外的p_val(实参)的name属性也被改变了。
而原先分配的对象（地址0x1000）其实已经没有被引用了，随时会被GC回收。

3. 结论

如果传递的参数是基元类型（int，float等）或结构体（struct），那么就是传值调用。
如果传递的参数前有ref或者out关键字，那么就是传引用调用。
如果传递的参数是类（class）并且没有ref或out关键字:

如果调用的函数中对参数重新进行了地址分配(new操作)，那么执行结果类似传值调用
如果调用的函数中没有对参数重新进行了地址分配，直接就是使用了传递的参数，那么执行结果类似传引用调用