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传值调用和传引用调用是几乎所有主流语言都会涉及到的问题，下面我谈谈我对C#中传值调用和传引用调用的理解。
1. 一般对C#中传值调用和传引用调用的理解
- 如果传递的参数是基元类型（int，float等）或结构体（struct），那么就是传值调用。
- 如果传递的参数是类（class）那么就是传引用调用。
- 如果传递的参数前有ref或者out关键字，那么就是传引用调用。
验证示例的代码如下：
view sourceprint?
01 using System;
02
03 public class ArgsByRefOrValue
04 {
05 public static void Main(string[] args)
06 {
07 // 实验1. 传值调用--基元类型
08 int i = 10;
09 Console.WriteLine("before call ChangeByInt: i = " + i.ToString());
10 ChangeByInt(i);
11 Console.WriteLine("after call ChangeByInt: i = " + i.ToString());
12
13 Console.WriteLine("==============================================");
14 // 实验2. 传值调用--结构体
15 Person_val p_val = new Person_val();
16 p_val.name = "old val name";
17 Console.WriteLine("before call ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
18 ChangeByStruct(p_val);
19 Console.WriteLine("after call ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
20
21 Console.WriteLine("==============================================");
22 // 实验3. 传引用调用--类
23 Person_ref p_ref = new Person_ref();
24 p_ref.name = "old ref name";
25 Console.WriteLine("before call ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
26 ChangeByClass(p_ref);
27 Console.WriteLine("after call ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
28
29 Console.WriteLine("==============================================");
30 // 实验4. 传引用调用--利用ref
31 Person_ref p = new Person_ref();
32 p.name = "old ref name";
33 Console.WriteLine("before call ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
34 ChangeByClassRef(ref p);
35 Console.WriteLine("after call ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
36
37 Console.ReadKey(true);
38 }
39
40 static void ChangeByInt(int i)
41 {
42 i = i + 10;
43 Console.WriteLine("when calling ChangeByInt: i = " + i.ToString());
44 }
45
46 static void ChangeByStruct(Person_val p_val)
47 {
48 p_val.name = "new val name";
49 Console.WriteLine("when calling ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
50 }
51
52 static void ChangeByClass(Person_ref p_ref)
53 {
54 p_ref.name = "new ref name";
55 Console.WriteLine("when calling ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
56 }
57
58 static void ChangeByClassRef(ref Person_ref p)
59 {
60 p.name = "new ref name";
61 Console.WriteLine("when calling ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
62 }
63 }
64
65 public struct Person_val
66 {
67 public string name;
68 }
69
70 public class Person_ref
71 {
72 public string name;
73 }
运行结果如下：
看起来似乎上面代码中实验3和实验4是一样的，即对于类（class）来说，不管加不加ref或out，都是传引用调用。
其实，这只是表面的现象，只要稍微改一下代码，结果就不一样了。
修改上面代码，再增加两个实验。
001 using System;
002
003 public class ArgsByRefOrValue
004 {
005 public static void Main(string[] args)
006 {
007 // 实验1. 传值调用--基元类型
008 int i = 10;
009 Console.WriteLine("before call ChangeByInt: i = " + i.ToString());
010 ChangeByInt(i);
011 Console.WriteLine("after call ChangeByInt: i = " + i.ToString());
012
013 Console.WriteLine("==============================================");
014 // 实验2. 传值调用--结构体
015 Person_val p_val = new Person_val();
016 p_val.name = "old val name";
017 Console.WriteLine("before call ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
018 ChangeByStruct(p_val);
019 Console.WriteLine("after call ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
020
021 Console.WriteLine("==============================================");
022 // 实验3. 传引用调用--类
023 Person_ref p_ref = new Person_ref();
024 p_ref.name = "old ref name";
025 Console.WriteLine("before call ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
026 ChangeByClass(p_ref);
027 Console.WriteLine("after call ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
028
029 Console.WriteLine("==============================================");
030 // 实验4. 传引用调用--利用ref
031 Person_ref p = new Person_ref();
032 p.name = "old ref name";
033 Console.WriteLine("before call ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
034 ChangeByClassRef(ref p);
035 Console.WriteLine("after call ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
036
037 Console.WriteLine("==============================================");
038 // 实验5. 传引用调用--类 在调用的函数重新new一个对象
039 Person_ref p_ref_new = new Person_ref();
040 p_ref_new.name = "old new ref name";
041 Console.WriteLine("before call ChangeByClassNew: p_ref_new.name = " + p_ref_new.name);
042 ChangeByClassNew(p_ref_new);
043 Console.WriteLine("after call ChangeByClassNew: p_ref_new.name = " + p_ref_new.name);
044
045 Console.WriteLine("==============================================");
046 // 实验6. 传引用调用--利用ref 在调用的函数重新new一个对象
047 Person_ref p_new = new Person_ref();
048 p_new.name = "old new ref name";
049 Console.WriteLine("before call ChangeByClassRefNew: p_new.name = " + p_new.name);
050 ChangeByClassRefNew(ref p_new);
051 Console.WriteLine("after call ChangeByClassRefNew: p_new.name = " + p_new.name);
052
053 Console.ReadKey(true);
054 }
055
056 static void ChangeByInt(int i)
057 {
058 i = i + 10;
059 Console.WriteLine("when calling ChangeByInt: i = " + i.ToString());
060 }
061
062 static void ChangeByStruct(Person_val p_val)
063 {
064 p_val.name = "new val name";
065 Console.WriteLine("when calling ChangeByStruct: p_val.name = " + p_val.name);
066 }
067
068 static void ChangeByClass(Person_ref p_ref)
069 {
070 p_ref.name = "new ref name";
071 Console.WriteLine("when calling ChangeByClass: p_ref.name = " + p_ref.name);
072 }
073
074 static void ChangeByClassRef(ref Person_ref p)
075 {
076 p.name = "new ref name";
077 Console.WriteLine("when calling ChangeByClassRef: p.name = " + p.name);
078 }
079
080 static void ChangeByClassNew(Person_ref p_ref_new)
081 {
082 p_ref_new = new Person_ref();
083 p_ref_new.name = "new ref name";
084 Console.WriteLine("when calling ChangeByClassNew: p_ref_new.name = " + p_ref_new.name);
085 }
086
087 static void ChangeByClassRefNew(ref Person_ref p_new)
088 {
089 p_new = new Person_ref();
090 p_new.name = "new ref name";
091 Console.WriteLine("when calling ChangeByClassRefNew: p_new.name = " + p_new.name);
092 }
093 }
094
095 public struct Person_val
096 {
097 public string name;
098 }
099
100 public class Person_ref
101 {
102 public string name;
103 }
则运行结果为：
实验5的运行结果似乎说明即使参数是类（class），只要不加ref，也是传值调用。
下面就引出了我的理解。
2. 没有ref时，即使参数为引用类型（class）时，也可算是一种传值调用
参数为引用类型时，传递的是该引用类型的地址的一份拷贝，“该引用类型的地址的一份拷贝”即为传值调用的“值”。
注意这里说传递的是该引用类型的地址的一份拷贝，而不是引用类型的地址。
下面将用图的形式来说明以上实验3，实验5和实验6中内存的情况。
2.1 首先是实验3
实验3的内存图如下，实参是函数ChangeByClass外的Person_ref对象，形参是函数ChangeByClass内的Person_ref对象。
从图中我们可以看出实参new出来之后就在托管堆上分配了内存，并且在栈上保存了对象的指针。
调用函数ChangeByClass后，由于没有ref参数，所以将栈上的实参p_val拷贝了一份作为形参，注意这里p_val(实参)和p_val(形参)是指向托管堆上的同一地址。
所以说没有ref时，即使参数为引用类型（class）时，也可算是一种传值调用，这里的值就是托管堆中对象的地址（0x1000）。
调用函数ChangeByClass后，通过p_val(形参)修改了name属性的值，由于p_val(实参)和p_val(形参)是指向托管堆上的同一地址，所以函数外的p_val(实参)的name属性也被修改了。
2.2 然后是实验5
上面的实验3从执行结果来看似乎是传引用调用，因为形参的改变导致了实参的改变。
下面的实验5就可以看出，p_val(形参)和p_val(实参)并不是同一个变量，而是p_val(实参)的一个拷贝。
从图中可以看出第一步还是和实验3一样，但是在调用函数ChangeByClassNew后，就不一样了。
函数ChangeByClassNew中，对p_val(形参)重新分配了内存（new操作），使其指向了新的地址(0x1100)，如下图：
所以p_val(形参)的name属性改了时候，p_val(实参)的name属性还是没变。
2.3 最后是实验6
我觉得实验6是真正的传引用调用。不废话了，直接上第一个图。
参数中加了ref关键字之后，其实传递的不是托管堆中对象的地址(0x1000)，而是栈上p_val(实参)的地址(0x0001)。
所以这里实参和形参都是栈上的同一个东西，没有什么区别了。我觉得这才是真正的传引用调用。
然后调用了函数ChangeByClassRefNew，函数中对p_val(形参)重新分配了内存（new操作），使其指向了新的地址(0x1100)。
由于p_val(形参)就是p_val(实参)，所以p_val(形参)的name属性改变后，函数ChangeByClassRefNew外的p_val(实参)的name属性也被改变了。
而原先分配的对象（地址0x1000）其实已经没有被引用了，随时会被GC回收。
3. 结论
如果传递的参数是基元类型（int，float等）或结构体（struct），那么就是传值调用。
如果传递的参数前有ref或者out关键字，那么就是传引用调用。
如果传递的参数是类（class）并且没有ref或out关键字:
- 如果调用的函数中对参数重新进行了地址分配(new操作)，那么执行结果类似传值调用
- 如果调用的函数中没有对参数重新进行了地址分配，直接就是使用了传递的参数，那么执行结果类似传引用调用
作者：wang_yb
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