C# 中的 ref 参数在堆栈上会发生什么？

Question

我正在阅读一些有关 WCF 和 IDispatchMessageInspector 的 C# 文档，该接口定义了一个通过引用传递的“消息”对象，以便可以对其进行操作。

当您通过 ref 传递某些内容而不是正常传递时，堆栈上实际发生了什么？

Answer 1

通过引用传递的不是对象，而是变量。

基本上，它为调用方用作参数的变量以及您调用的方法中的参数别名：

public void Foo()
{
    int x = 10;
    Bar(ref x);
    Console.WriteLine(x); // Prints 20
}

public void Bar(ref int y)
{
    y = 20;
}

这里，x和< code>y 本质上是相同的变量 - 它们引用相同的存储位置。对 x 所做的更改可通过 y 看到，反之亦然。 （请注意，在本例中，它是调用者中的局部变量，但不一定是 - 如果您通过引用传递了实例变量，则 Bar可能会调用另一个方法来更改同一变量，然后 y 将被视为“神奇地”更改...）

有关 C# 中参数传递的更多信息，请参阅我的 有关该主题的文章。

Answer 2

通过引用意味着您可以更改传递给项目的原始变量。它基本上传递堆栈上变量的地址而不是变量值。

IL 转储：

正如您实际询问堆栈上实际发生的情况，这里是按引用和按值方法的 IL 转储：

.method private hidebysig instance void  ByRef(string& s) cil managed
{
  // Code size       9 (0x9)
  .maxstack  8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldarg.1
  IL_0002:  ldstr      "New value"
  IL_0007:  stind.ref
  IL_0008:  ret
} // end of method Class1::ByRef

与

.method private hidebysig instance void  ByValue(string s) cil managed
{
  // Code size       9 (0x9)
  .maxstack  8
  IL_0000:  nop
  IL_0001:  ldstr      "New value"
  IL_0006:  starg.s    s
  IL_0008:  ret
} // end of method Class1::ByValue

正如您所看到的，主要区别在于参数类型（string& 而不是 string），并且它执行了额外的步骤来间接加载和存储值。

简单的C#源码如下所示，供参考：

void ByRef(ref string s)
{
    s = "New value";
}

void ByValue(string s)
{
    s = "New value";
}

Answer 3

当你按价值传递某物时；在调用函数之前，会创建值类型的副本并将其放入堆栈中。当您通过引用传递某些内容时，该地址将被压入堆栈而不是创建副本，并且当您修改函数中的对象时，将修改原始对象而不是副本。

它的工作方式是，当编译器发现参数是通过 ref 传递时，会将您对变量的引用转换为间接内存访问。

例如，让我们假设在内存位置 100 有一个整数 123；现在，当您调用一个按值接受的函数（默认情况下）时，将在调用该函数之前制作 123 的副本并将其推送到堆栈上，这意味着该副本现在将位于（可以说）160 地址。但是，当您通过引用传递某些内容时，地址 100 将被推入堆栈并驻留在位置 160 上。

现在生成的指令将读取 160 以获取对象的位置，然后修改 100 处的数据。间接发生的情况与原样相同当您使用 * 运算符时，完成指针。

Answer 4

通过 ref 意味着您可以为传递的对象创建新实例，
按值不能仅更改对象属性