ref以及传值传址的理解

　　ref（也包括out）关键字肯定都会用，传值调用和传址调用也是初学写代码时都已经历过的话题，与这相关的还有一些话题，比如值类型和引用类型有什么区别等，但是如果不仔细，可能有一些概念的混淆或者理解不够清晰（引用类型参数加ref关键字是多余的吗），本文试图以最简单的方式说明一下

　　有一些常见的说法：对于值类型传参就是传值调用，对于引用类型就是传址调用。如果加上ref关键字那就是传址调用，引用调用时，会改变原参数值，值调用时不会原改变参数值，看上去好像是的，那看一个例子：

public class MyClass{  public int Id { get; set; } }

static void Invoke1(MyClass myClass)
{
    myClass.Id = 0;
}
 
static void Invoke2(MyClass myClass)
{
    myClass = new MyClass { Id = 50 };
}

var myClass = new MyClass { Id = 100 };//原始值100
Invoke1(myClass);
Console.WriteLine(myClass.Id); //100变为0
Invoke2(myClass);
Console.WriteLine(myClass.Id); //依然是0

下面换一下将引用类型的参数加上ref关键字

public class MyClass{  public int Id { get; set; } }

static void Invoke1(MyClass myClass)
{
    myClass.Id = 0;
}
static void Invoke2(ref MyClass myClass)
{
    myClass = new MyClass { Id = 50 };
}

var myClass = new MyClass { Id = 100 };//原始值100
Invoke1(myClass);
Console.WriteLine(myClass.Id); //100变为0
Invoke2(ref myClass); //这里加了ref
Console.WriteLine(myClass.Id); //结果变了：0变为50

 

这里的现象是：

• 引用类型的参数，函数中的改变不一定会影响原来的参数
• 即使是引用类型，加上ref关键字以后也可能产生不一样的结果

那么ref关键字和传址调用还不是一回事，引用类型加传参ref关键字不是多余的（不考虑应用场景合理性），那怎么理解？

 

正常情况下（没有ref等关键字）的传参是怎么传的（包括引用类型和值类型）？

答案：传栈的副本

 

不管是值类型还是引用类型，传过去的都是栈的副本：

新的栈地址（栈的地址有改变） + 值副本（完全不变）

那么引用类型和值类型的参数传参行为是有区别的，区别在于值类型和引用类型的存储方式：

• 对于值类型：值副本就是原来的值
• 对于引用类型：值副本就是原来的托管堆地址

PS: 值类型栈上保存的值，引用类型栈上保存的托管堆的地址，真正的值在托管堆上

值类型传参对原参数无影响：栈地址和栈上的值都是副本，当然没影响

引用类型为什么有影响（不是所有情况都有影响）：传过去的托管堆地址和原来的托管堆地址是同一个地址，引用类型数据在托管堆，所以操作是针对的同一个托管堆操作，托管堆值变了，原参数引用的也是这个托管堆，当然值也跟着变化。但是如果这种操作不是操作托管堆则不会影响以前的数据，比如把栈地址副本指向一个新的托管堆地址：

myClass = new MyClass { Id = 50 };

，这种操作是在托管堆上重新分配地址，然后把托管堆地址赋值给新栈副本，也就是副本栈的值不是原来的托管堆地址了，而是新的托管堆地址，那么这种改变对于原来的栈地址是没有任何影响的。

正常传参过程中值类型和引用类型内存示意图：

那么ref关键字到底是有什么作用？

答案：传参数栈

PS: 不是传栈副本，而是参数栈，那么一切都好理解了，out也是一样的，只不过必须要赋值或者指向托管堆。但是这种情况又不一样 ：Method（out var parameters)，有兴趣可以看一下资料

为什么string类型是传值调用？

答案：string类型传参没任何特殊性，特殊性在于string类型的操作都是开辟新的托管堆，而不是改变原来托管堆值（string类型是比较特殊的引用类型，重写了一些方法和行为，这是另外一个话题）