在 C# 函数中键入“字符串”作为参数

Question

C# 中的string 类型是引用类型，通过值传递引用类型参数会复制引用，因此我不需要使用ref 修饰符。但是，我需要使用ref 修饰符来修改输入string。这是为什么呢？

using System;

class TestIt
{
    static void Function(ref string input)
    {
        input = "modified";
    }

    static void Function2(int[] val) // Don't need ref for reference type
    {
        val[0] = 100;
    }

    static void Main()
    {
        string input = "original";
        Console.WriteLine(input);
        Function(ref input);      // Need ref to modify the input
        Console.WriteLine(input);

        int[] val = new int[10];
        val[0] = 1;
        Function2(val);
        Console.WriteLine(val[0]);
    }
}

Answer 1

你需要引用字符串参数的原因是，即使你传入一个对字符串对象的引用，给参数分配其他东西只会替换当前存储在参数变量中的引用 .也就是说，你改变了参数所指的东西，但原来的对象没有改变。

当你引用参数时，你已经告诉函数该参数实际上是传入变量的别名，因此分配给它会有预期的效果。

编辑：请注意，虽然 string 是不可变的引用类型，但在这里并不太相关。由于您只是试图分配一个新对象（在本例中是“修改”的字符串对象），因此您的方法不适用于 any 引用类型。例如，考虑对您的代码进行以下轻微修改：

using System;

class TestIt 
{
    static void Function(ref string input)
    {
        input = "modified";
    }

    static void Function2(int[] val) // don't need ref for reference type
    {
        val = new int[10];  // Change: create and assign a new array to the parameter variable
        val[0] = 100;
    }
    static void Main()
    {
        string input = "original";
        Console.WriteLine(input);
        Function(ref input);      // need ref to modify the input
        Console.WriteLine(input);

        int[] val = new int[10];
        val[0] = 1;
        Function2(val);
        Console.WriteLine(val[0]); // This line still prints 1, not 100!
    }
}

现在，数组测试“失败”，因为您将一个新对象分配给非 ref 参数变量。

Answer 2

将string 与类似string 但可变的类型进行比较会有所帮助。让我们看一个StringBuilder 的简短示例：

public void Caller1()
{
    var builder = new StringBuilder("input");
    Console.WriteLine("Before: {0}", builder.ToString());
    ChangeBuilder(builder);
    Console.WriteLine("After: {0}", builder.ToString());
}

public void ChangeBuilder(StringBuilder builder)
{
    builder.Clear();
    builder.Append("output");
}

这会产生：

Before: input
After: output

所以我们看到，对于可变类型，即可以修改其值的类型，可以将对该类型的引用传递给ChangeBuilder 之类的方法，而不使用ref 或out 和在我们调用它之后仍然会更改值。

请注意，我们实际上从未将builder 设置为ChangeBuilder 中的其他值。

相比之下，如果我们对字符串做同样的事情：

public void Caller2()
{
    var s = "input";
    Console.WriteLine("Before: {0}", s);
    TryToChangeString(s);
    Console.WriteLine("After: {0}", s);
}

public void TryToChangeString(string s)
{
    s = "output";
}

这会产生：

Before: input
After: input

为什么？因为在TryToChangeString 中，我们实际上并没有改变变量s 引用的字符串的内容，所以我们用一个全新的字符串替换 s。此外，s 是 TryToChangeString 的局部变量，因此替换 s 的值 inside 函数对传递给函数调用的变量没有影响。

因为string 是不可变的，所以如果不使用ref 或out，就无法影响调用者字符串。

最后，最后一个例子用string做我们想要的：

public void Caller3()
{
    var s = "input";
    Console.WriteLine("Before: {0}", s);
    ChangeString(ref s);
    Console.WriteLine("After: {0}", s);
}

public void ChangeString(ref string s)
{
    s = "output";
}

这会产生：

Before: input
After: output

ref 参数实际上使两个s 变量彼此别名。就好像它们是同一个变量。

Answer 3

字符串是不可变的 - 您不是在修改字符串，而是将引用指向的对象替换为另一个对象。

将其与例如列表进行比较：要添加项目，您不需要参考。要将整个列表替换为不同的对象，您需要 ref（或 out）。

Answer 4

这适用于所有不可变类型。 string 恰好是不可变的。

为了改变方法之外的不可变类型，你必须改变引用。因此需要ref 或out 在方法之外产生效果。

注意：值得注意的是，在您的示例中，您调用了与另一个示例不匹配的特定情况：您实际上指向的是不同的引用，而不是简单地更改现有引用。正如 dlev（以及我的 cmets 中的 Skeet 本人）所指出的，如果您对 all 其他类型（例如，val = new int[1]）（包括可变类型）执行相同操作，那么您将“丢失”您的更改一旦方法返回，因为它们没有发生在内存中的同一个对象上，除非您使用 ref 或 out，就像上面对 string 所做的那样。

希望澄清：

您正在传递一个指向内存中对象的指针。如果没有ref 或out，则会创建一个指向完全相同位置的新指针，并且所有更改都使用复制的指针进行。使用它们时，会使用相同的指针，并且对指针所做的所有更改都会反映在方法之外。

如果您的对象是可变的，那么这意味着它可以在不创建对象的新实例的情况下进行更改。如果你创建一个新实例，那么你必须指向内存中的其他地方，这意味着你必须改变你的指针。

现在，如果您的对象是不可变的，那么这意味着如果不创建新实例就无法更改它。

在您的示例中，您创建了一个 string 的新实例（等于 "modified"），然后更改了指针 (input) 以指向该新实例。对于int 数组，您更改了val 有效指向的10 个值中的一个，这不需要弄乱val 的指针——它只是转到您想要的位置（数组的第一个元素)，然后就地修改第一个值。

一个更类似的例子是（从 dlev 窃取，但这是使它们真正具有可比性的方法）：

static void Function(ref string input)
{
    input = "modified";
}

static void Function2(int[] val)
{
    val = new int[1];
    val[0] = 100;
}

这两个函数都改变了它们的参数指针。只是因为您使用了ref，input 才会“记住”它的更改，因为当它更改指针时，它正在更改传入的指针，而不是只是它的副本。 p>

val 在函数之外仍然是一个由 10 个 ints 组成的数组，而 val[0] 仍然是 1，因为 Function2 中的“val”是一个不同 最初指向与 Main 的 val 相同位置的指针，但在新数组创建后它指向其他位置（不同的指针指向新数组，而原来的指针继续指向到同一个位置）。

如果我使用 ref 和 int 数组，那么它会改变。而且它的大小也会发生变化。

Answer 5

新手的一个更好的例子：

string a = "one";
string b = a;
string b = "two";

Console.WriteLine(a);

... 将输出"one"。

为什么？因为您将一个全新的字符串分配给指针b。

Answer 6

令人困惑的是，默认情况下，ref 类型引用是按值传递的，要修改引用本身（对象指向的内容），您必须按引用传递引用 - 使用 ref。

在您的情况下，您正在处理字符串-将字符串分配给变量（或附加到等）会更改引用，因为字符串是不可变的，因此也无法避免这种情况，因此您必须使用ref .

Answer 7

你是对的。数组和字符串是引用类型。但如果说实话并比较类似的行为，你应该这样写：

static void Function2(int[] val) // It doesn't need 'ref' for a reference type
{
    val = new[] { 1, 2, 3, 4 };
}

但在您的示例中，您通过引用 val 在 C# 一维数组的某些元素中执行写入操作。