将大序列作为函数参数传递答案

【问题标题】：Passing large sequences as function parameters将大序列作为函数参数传递
【发布时间】：2012-06-28 18:36:43
【问题描述】：

这确实是一个简单的问题（但我似乎无法在 MSDN 文档中找到答案）。

如果我在 F# 中将大型序列和对象作为函数参数传递，除非我提供 byref 关键字，否则它们是否总是按值复制？问题是，我无意修改参数，但同时，我不希望每次调用函数时都复制大对象。

【问题讨论】：

我强烈认为任何说“数组通过引用传递”的人都在滥用术语，这可能会使新学习者感到困惑，但承认我的感受可能是少数。

标签： f# pass-by-reference pass-by-value

【解决方案1】：

默认情况下，序列/列表/数组通过引用传递

例如

let mutate (arr:int[]) =
    arr.[0] <- 1

let t = Array.zerocreate 1
mutate t
printfn "%i" (t.[0]) //prints 1

【讨论】：

如果默认情况下，你的意思是有一些不同的方法吗？
@svick - 如果你真的想使用结构体并用它来伪造数组，你可能会做一些讨厌的事情
那么说一个与 C# 中非常相似的概念（其中有值类型和引用类型）也适用于这里是否正确？堆上分配的东西总是引用类型吗？
@Shredderroy 就像在 C# 中一样，F# 具有引用类型和值类型。就像在 C# 中一样，值和引用类型都可以根据上下文在堆上分配。

【解决方案2】：

由于值是不可变的，因此您传递的相同序列将被修改或用于.. 不会每次都复制对象..

虽然如果您修改序列，那么将使用新值创建一个新序列

【讨论】：

【解决方案3】：

如 cmets 中所述，F# 使用与 C# 基本相同的机制。这意味着只有 值类型（原始值，如 int、float 和结构）被复制到堆栈上，所有其他类型通过引用传递 - 这包括所有集合（序列 @987654323 @、数组 'T[] 以及不可变的函数列表 list<'T>)。

当您使用不可变类型时（函数式 list<'T> 和 seq<'T> 没有副作用），除了性能之外，传递引用和复制对象没有区别 - 运行时总是将它们作为引用传递，但是除非您正在优化某些程序，否则您无需担心这一点（如果您可以更改传递机制，它不会改变行为）。

对于（可变）数组，通过查看 John Palmer 回答中的示例，您可以很容易地看到行为是通过引用传递的。

作为旁注，如果要创建对堆栈分配的可变变量的引用，则使用 byref 关键字（或类型）。这意味着，您可以使用它来传递对值类型变量的引用：

let bar (a:byref<int>) =    // takes reference to a (stack-allocated) 'int' variable
  a <- 42                   // mutate the variable

let mutable foo = 10        // declare a mutable variable
bar &foo                    // pass reference to the `bar` function

如果您使用byref 传递集合，您实际上是在传递对堆栈分配的引用的引用，该引用实际上指向堆分配的数据结构。但是，byref 在 F# 中很少使用 - 在调用 C/C++ 或 COM 库时，您主要需要它来实现互操作性。

【讨论】：

非常感谢您的回复。非常感谢所有文章和书籍，这些都是我学习 F# 的主要资源。但由于约翰·帕尔默是第一个回答基本问题的人，我觉得在道德上有义务接受他的回答。
@Shredderroy 我很高兴我的一些工作很有用！约翰肯定给了你正确的答案（+1！）-我只是想我可以添加更多细节。
"和所有其他类型都是通过引用传递" 不，所有其他类型都是引用类型，其值（引用）也是通过值传递的。

【解决方案4】：

我不同意人们在这里使用的术语。

我将其表述为：默认情况下，.NET 中的所有内容都是按值传递的，例外情况是，例如C# 中的 ref 和 out 参数和 F# 中的 byref 参数。但是，序列和数组以及大多数其他类型（除了结构体和基元）都是对象引用，这意味着当您将它们作为参数（按值）传递时，您仅传递对实体的引用，调用者和被调用者共享堆上的相同实际实体。所以引用是按值传递的，但引用本身只是小东西，而它们指向的对象实体（包含所有数据）是在堆上共享的大东西。

【讨论】：