在" .NET的堆和棧01,基本概念、值類型內存分配"中,了解了"堆"和"棧"的基本概念,以及值類型的內存分配。我們知道:當執行一個方法的時候,值類型實例會在"棧"上分配內存,而引用類型實例會在"堆"上分配內存,當方法執行完畢,"棧"上的實例由操作系統自動釋放,"堆"上的實例由.NET Framework的GC進行回收。而本篇的重點要放在:值類型和引用類型參數的傳遞,以及內存分配。
主要包括:
■ 傳遞值類型參數
■ 傳遞容易造成"棧溢出"的值類型參數,在值類型參數前加關鍵字ref
■ 傳遞引用類型參數
■ 傳遞引用類型參數,在引用類型參數之前加關鍵字ref
傳遞值類型參數
class Class1 { public void Go() { int x = 5; AddFive(x); Console.WriteLine(x.ToString()); } public int AddFive(int pValue) { pValue += 5; return pValue; } }
大致過程如下:
1、值類型變量x被放到"棧"上。
2、開始執行AddFive()方法,值類型變量pValue被放到"棧"上,並把x的值賦值給pValue,pValue的值變成了5。
3、繼續執行AddFive()方法,pValue的值變成了10。
4、執行完AddFive()方法,釋放pValue的內存,"棧"指針回到x,線程重新回到Go()方法中。
輸出結果:5
以上,在傳遞值類型參數x的時候,實際上是把x一個字節一個字節地拷貝給pValue。
傳遞容易造成"棧溢出"的值類型參數,在值類型參數前加關鍵字ref
public struct MyStruct { long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m; } public void Go() { MyStruct x = new MyStruct(); DoSomething(x); } public void DoSomething(MyStruct pValue) { // DO SOMETHING HERE.... }
假設以上的值類型struct足夠大,而x和pValue都會被分配到"棧"上,這時可能造成"棧溢出"。
如何避免呢?
--解決辦法是讓DoSomething傳遞一個ref類型參數。這樣寫:
public struct MyStruct { long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m; } public void Go() { MyStruct x = new MyStruct(); x.a = 5; DoSomething(ref x); Console.WriteLine(x.a.ToString()); } public void DoSomething(ref MyStruct pValue) { pValue.a = 12345; }
使用ref後,執行DoSomething(ref x),是把x的地址賦值給了pValue,即pValue和x指向了同一個引用地址。當改變pValue的值,變化也會反映到x中。
輸出結果:12345
以上,為了避免"大型"值類型參數傳遞時造成的"棧溢出",可以在值類型前面加ref關鍵字,於是,在傳遞值類型參數x的時候,實際上是把x本身的棧地址拷貝給pValue,x和pValue指向同一個棧地址。
傳遞引用類型參數
傳遞引用類型參數的道理和在傳遞的值類型參數前面加ref關鍵字是一樣的。
public class MyInt { public int MyValue; } public void Go() { MyInt x = new MyInt(); x.MyValue = 2; DoSomething(x); Console.WriteLine(x.MyValue.ToString()); } public void DoSomething(MyInt pValue) { pValue.MyValue = 12345; }
輸出結果:12345
以上大致過程是這樣:
1、在托管堆上創建一個MyInt類型的實例
2、在棧上創建一個MyInt類型的變量x指向堆上的實例
3、把托管堆上的公共字段MyValue賦值為2
4、通過DoSomething(x)方法,把x的引用地址賦值給pValue,即pValue和x指向同一個引用地址
5、改變pValue的值,也會反映到x上
以上,在傳遞引用類型參數x的時候,實際上是把x指向托管堆實例的引用地址拷貝給pValue,x和pValue指向同一個托管堆實例地址。
傳遞引用類型參數,在引用類型參數之前加關鍵字ref
public class Thing { } public class Animal:Thing { public int Weight; } public class Vegetable:Thing { public int Length; } public void Go() { Thing x = new Animal(); Switcharoo(ref x); Console.WriteLine( "x is Animal : " + (x is Animal).ToString()); Console.WriteLine( "x is Vegetable : " + (x is Vegetable).ToString()); } public void Switcharoo(ref Thing pValue) { pValue = new Vegetable(); }
輸出結果:
x is Animal : False
x is Vegetable : True
以上大致過程是這樣:
1、在托管堆上創建Animal對象實例。
2、在棧上創建類型為Thing的x變量指向Animal實例的引用地址。
3、通過Switcharoo(ref x)方法把x本身的地址賦值給pValue,至此,pValue和x指向了相同的棧內存地址,任何一方的變化都會反映到另外一方。
4、在Switcharoo(ref Thing pValue)內部,在托管堆上創建Vegetable對象實例。
5、pValue指向Vegetable實例,也就相當於x指向Vegetable實例。
以上,當在引用類型參數之前加上關鍵字ref,再傳遞,是把x本身的棧地址拷貝給pValue,x和pValue指向同一個棧地址。
參考資料:
C# Heap(ing) Vs Stack(ing) in .NET: Part II
《你必須知道的.NET(第2版)》,作者王濤。
".NET的堆和棧"系列包括:
進程的內存空間分好幾個段的,.net方法都是放在 代碼段 的,這個段裡的內存值是不能改變的。
“值類型存棧,引用類型存堆”這些都在數據段
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