C# ref和out的區(qū)別

zww_blog 2013-09-12

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問題：為什么c#中要有ref和out？(而java中沒有)

首先：兩者都是按地址傳遞的，使用后都將改變原來參數(shù)的數(shù)值。

其次：ref可以把參數(shù)的數(shù)值傳遞進(jìn)函數(shù)，但是out是要把參數(shù)清空，就是說你無法把一個數(shù)值從out傳遞進(jìn)去的，out進(jìn)去后，參數(shù)的數(shù)值為空，所以你必須初始化一次。這個就是兩個的區(qū)別，或者說就像有的網(wǎng)友說的，ref是有進(jìn)有出，out是只出不進(jìn)。

需求假設(shè)：現(xiàn)需要通過一個叫Swap的方法交換a,b兩個變量的值。交換前a=1,b=2，斷言：交換后a=2，b=1。

現(xiàn)編碼如下：

class Program
   {
       static void Main(string[] args)
       {
           int a = 1;
           int b = 2;
            Console.WriteLine("交換前\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
           Swap(a,b);
            Console.WriteLine("交換后\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
            Console.Read();
       }
       //交換a,b兩個變量的值
       private static void Swap(int a,int b)
       {
           int temp = a;
           a = b;
           b = temp;
           Console.WriteLine("方法內(nèi)\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
        }
    }

運行結(jié)果：

交換前 a = 1 b = 2

方法內(nèi) a = 2 b = 1

交換后 a = 1 b = 2

斷言失敗，并未達(dá)到我們的需求!

原因分析：int類型為值類型，它存在于線程的堆棧中。當(dāng)調(diào)用Swap（a,b）方法時，相當(dāng)于把a(bǔ),b的值(即1,2)拷貝一份，然后在方法內(nèi)交換這兩個值。交換完后，a還是原來的a,b還是原來的b。這就是C#中按值傳遞的原理，傳遞的是變量所對應(yīng)數(shù)據(jù)的一個拷貝，而非引用。

解決方案：因此，C#中提出了ref 和out兩個關(guān)鍵字。

修改代碼如下即可實現(xiàn)我們想要的結(jié)果：

class Program
{
       static void Main(string[] args)
      {
            int a = 1;
           int b = 2;
            Console.WriteLine("交換前\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
            Swap(ref a,ref b);
            Console.WriteLine("交換后\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
            Console.Read();
        }
       //交換a,b兩個變量的值
        private static void Swap(ref int a, ref int b)
        {
            int temp = a;
            a = b;
            b = temp;
            Console.WriteLine("方法內(nèi)\ta={0}\tb={1}\t",a,b);
       }
    }

同理用out同樣可以實現(xiàn)我們的需求。

下面談?wù)剅ef和out到底有什么區(qū)別：

1關(guān)于重載

原則：有out|ref關(guān)鍵字的方法可以與無out和ref關(guān)鍵字的方法構(gòu)成重載；但如想在out和ref間重載，編譯器將提示：不能定義僅在ref和out的上的方法重載

ref 和 out 關(guān)鍵字在運行時的處理方式不同，但在編譯時的處理方式相同。因此，如果一個方法采用 ref 參數(shù)，而另一個方法采用 out 參數(shù)，則無法重載這兩個方法。例如，從編譯的角度來看，以下代碼中的兩個方法是完全相同的，因此將不會編譯以下代碼：

class CS0663_Example

{

// Compiler error CS0663: "Cannot define overloaded

// methods that differ only on ref and out".

public void SampleMethod(out int i) { }

public void SampleMethod(ref int i) { }

}

但是，如果一個方法采用 ref 或 out 參數(shù)，而另一個方法不采用這兩類參數(shù)，則可以進(jìn)行重載，如下所示：

class RefOutOverloadExample

{

public void SampleMethod(int i) { }

public void SampleMethod(out int i) { }

}

2 關(guān)于調(diào)用前初始值

原則：ref作為參數(shù)的函數(shù)在調(diào)用前，實參必須賦初始值。否則編譯器將提示：使用了未賦值的局部變量；

out作為參數(shù)的函數(shù)在調(diào)用前，實參可以不賦初始值。

3 關(guān)于在函數(shù)內(nèi)，引入的參數(shù)初始值問題

原則：在被調(diào)用函數(shù)內(nèi)，out引入的參數(shù)在返回前至少賦值一次，否則編譯器將提示：使用了未賦值的out參數(shù);

在被調(diào)用函數(shù)內(nèi)，ref引入的參數(shù)在返回前不必為其賦初值。

總結(jié)：C#中的ref和out提供了值類型按引用進(jìn)行傳遞的解決方案，當(dāng)然引用類型也可以用ref和out修飾,但這樣已經(jīng)失去了意義。因為引用數(shù)據(jù)類型本來就是傳遞的引用本身而非值的拷貝。ref和out關(guān)鍵字將告訴編譯器，現(xiàn)在傳遞的是參數(shù)的地址而不是參數(shù)本身，這和引用類型默認(rèn)的傳遞方式是一樣的。同時，編譯器不允許out和ref之間構(gòu)成重載，又充分說明out和ref的區(qū)別僅是編譯器角度的，他們生成的IL代碼是一樣的。有人或許疑問，和我剛開始學(xué)習(xí)的時候一樣的疑惑：值類型在托管堆中不會分配內(nèi)存，為什么可以按地址進(jìn)行傳遞呢？值類型雖然活在線程的堆棧中，它本身代表的就是數(shù)據(jù)本身(而區(qū)別于引用數(shù)據(jù)類型本身不代表數(shù)據(jù)而是指向一個內(nèi)存引用),但是值類型也有它自己的地址，即指針，現(xiàn)在用ref和out修飾后，傳遞的就是這個指針，所以可以實現(xiàn)修改后a，b的值真正的交換。這就是ref和out給我們帶來的好處。