c#基础系列之ref和out的深入理解

有过C#基础知识的都应该清楚Ref和Out的使用方法，所以下面这篇文章主要给大家介绍了关于c#基础系列之ref和out的相关资料，文中通过示例代码介绍的非常详细，需要的朋友可以参考借鉴，下面随着小编来一起学习学习吧

扩展阅读

c#基础系列1---深入理解值类型和引用类型

c#基础系列2---深入理解 String

引言

在上篇文章深入理解值类型和引用类型的时候，有的小伙伴就推荐说一说ref和out 关键字，昨天晚上彻夜难眠在想是否要谈一下呢，因为可谈的不是太多，也可能是我理解的不够深刻。

c#有两种参数传递方式：传值和引用，传值就是变量的值，而引用则是传递的变量的地址；

本文中说的ref和out都是引用传递，ref的重点是把值传给调用方法，out则是得到调用方法的值，类似于有返回类型的方法返回的值；

在使用两者时一定要注意一下两点，否则编译出现错误

a) ref 变量使用前要先声明同时要赋值 a=20；

b)方法调用参数要加上相应的关键字 ref or out;

应用场景

out

修饰函数参数，以传递引用的方式向函数传递参数。
out 关键字也可与泛型类型参数结合使用，以指定该类型参数是协变参数

ref

修饰函数参数，以传递引用的方式向函数传递参数。
在方法签名中，按引用将值返回给调用方。此功能在c# 7.0中新加。即：引用返回值。例如：

				?

									static ref int getuserid(int[] alluserid)

									{  

									 return ref alluserid[1];

									}

修饰局部变量。（c#7.0新增）

				?

									int x = 3;

									ref int x1 = ref x; //注意这里,我们通过ref关键字 把x赋给了x1

									x1 = 2;

									console.writeline($"改变后的变量 {nameof(x)} 值为: {x}");

运行结果为 2

在struct声明中声明 ref struct 或 ref readonly struct，来实现值类型的引用语义（c#7.2新增，此处不做讨论）

相同之处

ref 和out都可以修饰函数的参数，指示参数是以引用方式传递的。

ref和out在c#编译器下生成的il代码是相同的。生成的元数据是几乎相同的。有的网络文章说元数据也是一模一样的其实是错误的。元数据中其实是有一位来标志是ref还是out的，仅仅是一个bit的不同。要不然你以为程序执行时怎么区分是ref还是out的呢^ ~ ^

用ref或者out修饰的函数参数不能设置默认值。因为没有办法为这些参数传递一个有意义的默认值。

如果一个函数的参数用ref或者out所修饰，那这个函数的调用者传递的参数类型必须和函数定义的相同（继承关系的也不行）。下列的代码是编译不通过的

				?

									static void main(string[] args)

									  {

									   myclass c = new myclass();

									   //以下语句编译报错的

									   testref(out c);

									   console.read();

									  }  

									  static void testref(out object c1)

									  {

									   c1 = new object();

									  }

									  class myclass

									  {

									   public int id { get; set; }

									  }

不同之处

编译之后的元数据有一个bit的差别，上边已经提及，此处不过多阐述。

对于方法的重载，c#编译器是不允许只有ref和out区别的重载方法。以下方法的重载形式是不允许的。

				?

									void test(ref int) { }

									void test(out int) { }

ref和out对于c#编译器表达的意图是不一样的。ref告诉编译器调用函数之前必须初始化；out则反之，调用函数之前不必初始化。这其实也证实了“ref用于输入，out用于输出”的说法是有一点道理的，但是不是完全正确，难道我ref不能用于方法的输出吗？呵呵呵

				?

									class program

									 {

									  static void main(string[] args)

									  {

									   int i = 10;

									   console.writeline(i);

									   test(ref i);

									   test(ref i);

									   console.writeline(i);

									   console.read();

									  }

									  static void test(ref int i)

									  {

									   i += 10;

									  }

									 }

运行结果：

10
30

所以我认为真正的用法是：

ref是有进有出，而out是只出不进。

out修饰的函数变量在被调用方法中初始化之前是只写的（不能读取），而且函数执行完之前必须被初始化。以下方法编译是报错的，因为没有对out参数进行初始化

				?

									static void testref(out myclass c1)

									  {

									  }

ref则是可写可读的。

c#基础系列之ref和out的深入理解

性能

其实明白了ref和out的基本原理和作用之后，怎么用能提高性能其实已经很明了了。值类型参数如果比较大，业务又没有复制修改的需求，当然以引用方式会比较合理。至于引用类型无特殊需求场景我觉得没有必要添加ref或者out来画蛇添足。

其他

ref和out修饰引用类型参数

有的同学会问，引用类型参数本来不就是以引用方式传递的吗，在加ref或者out标记有什么意义吗？的确，大多数情况下引用类型参数的传递没有必要添加ref或者out来修饰，但是如果方法体内我修改了指针的指向的内存地址，我们的方法调用者又需要这个新的内存地址呢？例如：以下为一个连续读取n个文件的需求：

				?

									static void main(string[] args)

									  {

									   filestream fs = new filestream("新文件地址", filemode.open);

									   //第一个文件的操作省略

									   //接下来连续读取n个文件内容

									   bool ishavefile = true;

									   for (; fs!=null; readfile(ref fs, ishavefile))

									   {

									    fs.read(.............);

									    //添加判断是否还有文件可读

									    // ishavefile = false;

									   }

									   console.read();

									  }

									  static void readfile(ref filestream fs,bool ishavefile=true)

									  {

									   fs.close();

									   if (!ishavefile) fs = null;

									   else

									   {

									    fs = new filestream("新文件地址", filemode.open);

									   }

									  }