在 C# 中何时使用 ref 以及何时不需要答案

【问题标题】：When to use ref and when it is not necessary in C#在 C# 中何时使用 ref 以及何时不需要
【发布时间】：2016-06-06 09:43:46
【问题描述】：

我有一个对象，它是程序的内存状态，还有一些其他工作函数，我将对象传递给它以修改状态。我一直通过 ref 将它传递给工作函数。但是我遇到了以下功能。

byte[] received_s = new byte[2048];
IPEndPoint tmpIpEndPoint = new IPEndPoint(IPAddress.Any, UdpPort_msg);
EndPoint remoteEP = (tmpIpEndPoint);

int sz = soUdp_msg.ReceiveFrom(received_s, ref remoteEP);

这让我很困惑，因为 received_s 和 remoteEP 都从函数返回内容。为什么remoteEP 需要ref 而received_s 不需要？

我也是一名 c 程序员，所以我无法从脑海中获取指针。

编辑：看起来 C# 中的对象是指向底层对象的指针。因此，当您将对象传递给函数时，您可以通过指针修改对象内容，并且传递给函数的唯一内容是指向对象的指针，因此不会复制对象本身。如果您希望能够在函数中切换或创建一个新对象，就像双指针一样，您可以使用 ref 或 out 。

【问题讨论】：

标签： c# ref

【解决方案1】：

简答：阅读我的article on argument passing。

长答案：当引用类型参数按值传递时，仅传递引用，不是对象的副本。这就像在 C 或 C++ 中传递一个指针（按值）。调用者不会看到参数本身值的变化，但会看到引用指向的对象的变化。

当一个参数（任何类型）通过引用传递时，这意味着调用者可以看到参数的任何更改 - 参数的更改是更改到变量。

当然，这篇文章更详细地解释了所有这些：)

有用的答案：你几乎不需要使用 ref/out。它基本上是一种获得另一个返回值的方法，通常应该避免，因为这意味着该方法可能试图做太多事情。情况并非总是如此（TryParse 等是合理使用 out 的典型示例），但使用 ref/out 应该是相对罕见的。

【讨论】：

我认为你的短答案和长答案混淆了；这是一篇大文章！
@Outlaw：是的，但简短的回答本身，即阅读文章的指令，只有 6 个字长:)
+1 所有好东西。我喜欢使用ref 来显式地表示我希望这个对象被用作参考对象，即我可以改变其中的一些东西。只是发现它使代码更具可读性。
@Liam 像你一样使用 ref 可能会让你觉得更明确，但实际上可能会让其他程序员（那些知道该关键字做什么的人）感到困惑，因为你实际上是在告诉潜在的调用者, "我可以修改您在调用方法中使用的变量，即将它重新分配给不同的对象（如果可能的话，甚至可以分配给null）所以不要挂到它，或者确保在我完成它时验证它”。这非常强大，并且与“可以修改此对象”完全不同，只要您将对象引用作为参数传递，情况总是。
@M.Mimpen：C# 7 将（希望）允许if (int.TryParse(text, out int value)) { ... use value here ... }

【解决方案2】：

将非 ref 参数视为指针，将 ref 参数视为双指针。这对我帮助最大。

您几乎不应该通过 ref 传递值。我怀疑如果不是出于互操作问题，.Net 团队永远不会将它包含在原始规范中。处理ref参数解决的大多数问题的OO方式是：

对于多个返回值

创建表示多个返回值的结构

对于因方法调用而在方法中发生变化的基元（方法对基元参数有副作用）

将对象中的方法实现为实例方法，并将对象的状态（而不是参数）作为方法调用的一部分进行操作
使用多返回值解决方案并将返回值合并到您的状态
创建一个对象，其中包含可由方法操作的状态并将该对象作为参数传递，而不是原语本身。

【讨论】：

天哪。我必须阅读这 20 倍才能理解它。对我来说听起来像是一堆额外的工作，只是为了做一些简单的事情。
.NET 框架不遵循您的#1 规则。（'为多个返回值创建结构'）。以IPAddress.TryParse(string, out IPAddress)为例。
@SwenKooij 你是对的。我假设在他们使用参数的大多数地方（a）他们正在包装一个 Win32 API，或者（b）它是早期的，C++ 程序员正在做出决定。
@SwenKooij 我知道这个回复晚了很多年，但确实如此。我们习惯了 TryParse，但这并不意味着它很好。如果我们有var candidate = int.TrialParse("123"); if (candidate.Parsed) { /* do something with candidate.Value */ } 而不是if (int.TryParse("123", out var theInt) { /* use theInt */ } 会更好，它有更多代码，但更符合C# 语言设计。

【解决方案3】：

您可能编写一个完整的 C# 应用程序并且永远不会通过 ref 传递任何对象/结构。

我有一位教授告诉我：

你唯一会使用 refs 的地方是你：

想要传递一个大对象（即对象/结构有它里面的对象/结构到多个级别）并复制它会又贵又

您正在调用框架、Windows API 或其他需要它。

不要仅仅因为你可以就这样做。你可能会被一些人咬伤如果您开始更改参数中的值并且没有更改，则会出现令人讨厌的错误注意。

我同意他的建议，在我上学五年多的时间里，除了调用框架或 Windows API 之外，我从来没有需要它。

【讨论】：

如果你打算实现“Swap”，通过 ref 传递可能会有所帮助。
@Chris 如果我对小对象使用 ref 关键字会不会有什么问题？
@TechnikEmpire “但是，在被调用函数范围内对对象的更改不会反映给调用者。”那是错的。如果我将 Person 传递给 SetName(person, "John Doe")，则 name 属性将更改，并且该更改将反映给调用者。
@M.Mimpen 评论已删除。那时我几乎没有学过 C#，而且很明显是在说我的 *$$。感谢您提请我注意。
@Chris - 我很确定传递一个“大”对象并不昂贵。如果你只是按值传递它，你仍然只是传递一个指针，对吗？

【解决方案4】：

由于 received_s 是一个数组，因此您正在传递一个指向该数组的指针。该函数在适当的位置操作现有数据，而不更改底层位置或指针。 ref 关键字表示您将实际指针传递给该位置并在外部函数中更新该指针，因此外部函数中的值将发生变化。

例如字节数组是指向前后同一个内存的指针，内存刚刚更新。

Endpoint 引用实际上是将外部函数中指向 Endpoint 的指针更新为函数内部生成的新实例。

【讨论】：

【解决方案5】：

将 ref 视为通过引用传递指针的意思。不使用 ref 意味着您正在按值传递指针。

更好的是，忽略我刚才所说的（这可能会产生误导，尤其是值类型）并阅读This MSDN page。

【讨论】：

其实不然。至少第二部分。无论您是否使用 ref，任何引用类型都将始终通过引用传递。
实际上，经过进一步思考，结果并不正确。引用实际上是按值传递的，没有 ref 类型。也就是说，更改引用指向的值会更改原始数据，但更改引用本身不会更改原始引用。
非引用引用类型不通过引用传递。对引用类型的引用按值传递。但是，如果您想将引用视为指向正在被引用的事物的指针，那么我所说的是有道理的（但这样想可能会产生误导）。因此我的警告。
链接失效了——试试这个——docs.microsoft.com/en-us/dotnet/csharp/language-reference/…

【解决方案6】：

虽然我总体上同意 Jon Skeet 的回答和其他一些回答，但有一个使用 ref 的用例，那就是加强性能优化。在性能分析过程中观察到，设置方法的返回值会对性能产生轻微影响，而使用ref 作为参数，将返回值填充到该参数中会消除这个轻微的瓶颈。

这只有在优化工作达到极端水平、牺牲可读性、可测试性和可维护性以节省毫秒或分毫秒的情况下才真正有用。

【讨论】：

【解决方案7】：

我的理解是，从 Object 类派生的所有对象都作为指针传递，而普通类型（int，struct）不作为指针传递，需要 ref。我不确定字符串（它最终是从 Object 类派生的吗？）

【讨论】：

这可能需要一些澄清。价值类型和参考类型之间有什么区别。 Ans 为什么这与在参数上使用 ref 关键字有关？
在 .net 中，除了指针、类型参数和接口之外的所有内容都派生自 Object。重要的是要理解，“普通”类型（正确称为“值类型”）也继承自对象。你是对的：值类型（默认）是按值传递的，而引用类型是通过引用传递的。如果你想修改一个值类型，而不是返回一个新的值类型（像方法内的引用类型一样处理它），你必须在它上面使用 ref 关键字。但这是不好的风格，除非你绝对确定你必须这样做，否则你不应该这样做:)
回答你的问题：字符串派生自对象。它是一种引用类型，行为类似于值类型（出于性能和逻辑原因）

【解决方案8】：

首先遵循零规则，在所涉及的类型的上下文中，基元通过值（堆栈）传递，非基元通过引用（堆）传递。

涉及的参数默认通过Value传递。很好的帖子，详细解释了事情。 http://yoda.arachsys.com/csharp/parameters.html

Student myStudent = new Student {Name="A",RollNo=1};

ChangeName(myStudent);

static void ChangeName(Student s1)
{
  s1.Name = "Z"; // myStudent.Name will also change from A to Z
                // {AS s1 and myStudent both refers to same Heap(Memory)
                //Student being the non-Primitive type
}

ChangeNameVersion2(ref myStudent);
static void ChangeNameVersion2(ref Student s1)
{
  s1.Name = "Z"; // Not any difference {same as **ChangeName**}
}

static void ChangeNameVersion3(ref Student s1)
{
    s1 = new Student{Name="Champ"};

    // reference(myStudent) will also point toward this new Object having new memory
    // previous mystudent memory will be released as it is not pointed by any object
}

我们可以说（带有警告）非原始类型只不过是指针当我们通过 ref 传递它们时，我们可以说我们正在传递 双指针

【讨论】：

所有参数在 C# 中默认按值传递。任何参数都可以通过引用传递。对于引用类型，传递的值（通过引用或值）本身就是一个引用。这完全独立于它的传递方式。
同意@Servy！ “当我们听到使用“引用”或“值”这些词时，我们应该非常清楚我们的意思是参数是引用还是值参数，或者我们的意思是所涉及的类型是引用还是值类型' Little我这边很困惑，当我说首先使用零规则，基元通过值（堆栈）传递，非基元通过引用（堆）传递我的意思是涉及的类型，而不是参数！当我们讲参数你是对的，所有的参数都是传值的，默认在C#中。
说一个参数是一个引用或值参数不是一个标准术语，你的意思真的很模棱两可。参数的类型可以是引用类型，也可以是值类型。任何参数都可以通过值或引用传递。这些是任何给定参数的正交概念。您的帖子对此的描述不正确。
您通过引用或值传递参数。术语“按引用”和“按值”不用于描述类型是值类型还是引用类型。
不，这不是感知问题。当您使用不正确的术语 来指代某事物时，该语句就变成了错误。正确的陈述使用正确的术语来指代概念很重要。