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理解C#的Ref和Out關鍵字

編輯：關於C#

類型介紹

在幾乎所有的OOP語言中，都存在2種類型的值。

值類型引用類型

以C#為例：其值類型為sbyte，byte，char，short，ushort，int，uint，long和ulong，float和double，當然還有decimal和bool。而引用類型則是string和object。

我想說的

我想說的就是——Ref和Out把我弄糊塗的原因是，當時沒有認真的去分析它對不同類型所做出的不同的動作。

對於值類型。

使用了Ref和Out的效果就幾乎和C中使用了指針變量一樣。它能夠讓你直接對原數進行操作，而不是對那個原數的Copy進行操作。舉個小例子：

using System; namespace ConsoleApplication4 { /// /// Class1 的摘要說明。 /// class Class1 { /// /// 應用程序的主入口點。 /// [STAThread] static void Main(string[] args) { int a = 5; int b; squareRef(ref a); squareOut(out b); Console.WriteLine("The a in the Main is: " + a); Console.WriteLine("The b in the Main is: " + b); } static void squareRef(ref int x) { x = x * x; Console.WriteLine("The x in the squareRef is: " + x); } static void squareOut(out int y) { y = 10; y = y * y; Console.WriteLine("The y in the squareOut is: " + y); } } }

顯示的結果就是——25 100 25 100。

這樣的話，就達到了和C中的指針變量一樣的作用。

對於引用類型。

對於引用類型就比較難理解了。

先要了解到這一層——就是當一個方法接收到一個引用類型的變量的時候，它將獲得這個引用（Reference）的一個Copy。由於Ref關鍵字可以用來向方法傳遞引用。所以，如果這個功能被誤用了——比如：當一個如數組類型的引用對象用關鍵字Ref傳遞的時候，被調用的方法實際上已經控制了傳遞過來的引用本身。這樣將使得被調用方法能用不同的對象甚至NULL來代替調用者的原始引用！

如圖。內存地址為2000的變量arrayA中其實存放著數組{1，2，3，4，……}的內存起始地址10000。如果一個方法fun()使用fun( arrayA[] )的話，它將順利的獲得數據10000，但這個10000將放在一個Copy中，不會放到內存的2000位置。而這個時候我們如果使用fun( ref arrayA[] )的話，我們得到的值就是2000啦（也就是說，被調用方法能夠修改掉arrayA中的那個引用，使之不再指向10000，甚至可以用NULL來代替10000，這樣的話，那個10000地址中的數據可能就要被垃圾回收機制清理了。）

有個例子：

using System;
using System.Drawing;
using System.Collections;
using System.ComponentModel;
using System.Windows.Forms;
using System.Data;
namespace RefOut
{
 /// <summary>
 /// Form1 的摘要說明。
 /// </summary>
 public class Form1 : System.Windows.Forms.Form
 {
  private System.Windows.Forms.Button button1;
  private System.Windows.Forms.Label label1;
  /// <summary>
  /// 必需的設計器變量。
  /// </summary>
  private System.ComponentModel.Container components = null;
  public Form1()
  {
   //
   // Windows 窗體設計器支持所必需的
   //
   InitializeComponent();
   //
   // TODO: 在 InitializeComponent 調用後添加任何構造函數代碼
   //
  }
  /// <summary>
  /// 清理所有正在使用的資源。
  /// </summary>
  protected override void Dispose( bool disposing )
  {
   if( disposing )
   {
    if (components != null) 
    {
     components.Dispose();
    }
   }
   base.Dispose( disposing );
  }
  #region Windows 窗體設計器生成的代碼
  /// <summary>
  /// 設計器支持所需的方法 - 不要使用代碼編輯器修改
  /// 此方法的內容。
  /// </summary>
  private void InitializeComponent()
  {
   this.button1 = new System.Windows.Forms.Button();
   this.label1 = new System.Windows.Forms.Label();
   this.SuspendLayout();
   // 
   // button1
   // 
   this.button1.Dock = System.Windows.Forms.DockStyle.Top;
   this.button1.Location = new System.Drawing.Point(0, 0);
   this.button1.Name = "button1";
   this.button1.Size = new System.Drawing.Size(480, 32);
   this.button1.TabIndex = 0;
   this.button1.Text = "顯示輸出";
   this.button1.Click += new System.EventHandler(this.button1_Click);
   // 
   // label1
   // 
   this.label1.Location = new System.Drawing.Point(8, 48);
   this.label1.Name = "label1";
   this.label1.Size = new System.Drawing.Size(456, 336);
   this.label1.TabIndex = 1;
   this.label1.Text = "label1";
   // 
   // Form1
   // 
   this.AutoScaleBaseSize = new System.Drawing.Size(6, 14);
   this.ClientSize = new System.Drawing.Size(480, 405);
   this.Controls.Add(this.label1);
   this.Controls.Add(this.button1);
   this.MaximizeBox = false;
   this.MinimizeBox = false;
   this.Name = "Form1";
   this.Text = "Ref & Out";
   this.ResumeLayout(false);
  }
  #endregion
  /// <summary>
  /// 應用程序的主入口點。
  /// </summary>
  [STAThread]
  static void Main() 
  {
   Application.Run(new Form1());
  }
  private void button1_Click(object sender, System.EventArgs e)
  {
   int[] firstArray = {1, 2, 3};
   int[] firstArrayCopy = firstArray;
   this.label1.Text = "Test Passing firstArray reference by value";
   this.label1.Text += "\n\nContents of firstArray before calling FirstDouble:\n\t";
   for(int i = 0;i < firstArray.Length; i++)
   {
    this.label1.Text += firstArray[i] + " ";
   }
   FirstDouble(firstArray);
   this.label1.Text += "\n\nContents of firstArray after calling FirstDouble.\n\t";
   for(int i=0;i<firstArray.Length;i++)
   {
    this.label1.Text += firstArray[i] + " ";
   }
   if(firstArray == firstArrayCopy)
    this.label1.Text +="\n\nThe references refer to the same array.\n";
   else
    this.label1.Text +="\n\nThe reference refer to different arrays.\n";
   int[] secondArray = {1, 2, 3};
   int[] secondArrayCopy = secondArray;
   this.label1.Text += "\nTest passing secondArray reference by reference.";
   this.label1.Text += "\n\nContents of secondArray before calling SecondDouble:\n\t";
   for(int i=0;i<secondArray.Length; i++)
   {
    this.label1.Text += secondArray[i] + " ";
   }
   SecondDouble(ref secondArray);
   this.label1.Text +="\n\nContents of secondArray after calling SecondDouble:\n\t";
   for(int i=0; i<secondArray.Length;i++)
   {
    this.label1.Text += secondArray[i] + " ";
   }
   if(secondArray== secondArrayCopy)
    this.label1.Text += "\n\nThe reference refer to the same array.";
   else
    this.label1.Text += "\n\nThe reference refer to different arrays.";
   this.label1.Text += "\n___________________heshi_________________\nsecondarray\n";
   for(int i = 0;i<secondArray.Length;i++)
   {
    this.label1.Text += secondArray[i] + " ";
   }
   this.label1.Text +="\nsecondarraycopy\n";
   for(int i=0;i<secondArrayCopy.Length;i++)
   {
    this.label1.Text += secondArrayCopy[i] + " ";
   }
  }
  void FirstDouble(int[] array)
  {
   for(int i = 0;i<array.Length;i++)
    array[i] *= 2;
   array = new int[] {11, 12, 13};
  }
  void SecondDouble(ref int[] array)
  {
   for(int i=0;i<array.Length;i++)
   {
    array[i] *= 2;
   }
   array = new int[] {11, 12, 13};
  }
 }
}

運行後的結果是：

這個就說明了被調用的程序已經改變了原有的Reference。

總結

總的說來，Ref和Out這兩個關鍵字都能夠提供相似的功效，其作用也很像C中的指針變量。稍有不同之處是：

使用Ref型參數時，傳入的參數必須先被初始化。而Out則不需要，對Out而言，就必須在方法中對其完成初始化。使用Ref和Out時都必須注意，在方法的參數和執行方法時，都要加Ref或Out關鍵字。以滿足匹配。 Out更適合用在需要Return多個返回值的地方，而Ref則用在需要被調用的方法修改調用者的引用的時候。