前几天写了一篇介绍 ref 使用方法的文章:正确理解 C# 中的 ref 关键字,用于帮助大家加深对 ref 使用方法的了解。看来还是有部分兄弟姐妹没有完全搞明白:( 那我就再加上一篇,讲述得清楚一些。有不对的地方请指出,大家共同提供,呵呵。
C# 中的变量
依据网上的一些文章介绍,要了解 C# 对内存的处理,首先要了解 C# 中的变量,以及变量的值是什么。在 C# 中,一个变量仅仅用于连接一个名称(这个名称当然就是变量名了,我们在代码中用到的)和一小块内存。一个变量有它的值,也就是这小块内存中存储的值。至于这小块内存的大小,以及如何解释其中存储的数据,则是和变量的类型(值类型和引用类型)相关的;这也就是值类型和引用类型的区别所在。
一个引用类型的变量的值永远是 null 或者一个引用。如果是引用,则它一定会指向一个相对应的对象实例。比如:一个申明为 Stream s 的变量一定会是 null 或者指向一个 Stream 类的实例(当然也可能是 FileStream, MemoryStream 等子类的实例)。而这个变量的大小则永远是一个引用所需的大小,和其指向实例的大小是没有关系的。在 32 位系统上,引用的大小是 4 个字节。
而值类型则不同!一个值类型变量的值(所对应内存块中存储的数据)则永远是其对应实例的值。比如,我们定义了一个 struct:
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public struct MyStruct
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{
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public int a;
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public int b;
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}
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MyStruct m1 =
new MyStruct();
在这里,变量 m1 的值则是两个整数,而不是一个指向两个整数的引用。其内存中的存储的数据大小也就是 8 个字节,而不是引用所需的 4 个字节了。
讲到这里,大家也就会明白为什么值类型是按值传递(copy整个对象中的数据,对新对象数据的修改是不会影响到原对象的),而引用类型是按引用传递(仅仅 copy 的是引用--暂时可以把它当作内存地址吧)了!而不仅仅是看它们各自的名称,呵呵。在 C# 中,值类型因为都是按值传递,所以也就不存在对象生命周期,引用计数啊什么的。在 unsafe 的情况下,我们甚至还可以像 C++ 中的那样申明值类型的指针!但是对于引用类型,这确是不行的。我想,C#中,引用类型的对象都是由系统来管理的;如果再允许我们用指针来指来指去的,整个程序非得乱套了不可!
那么我们再来看看上次那些 C# 的代码
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// ----------------------------------------
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// MyClass definition
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public class MyClass
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{
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public int Value;
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}
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// ----------------------------------------
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// Tester methods
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public static void TestRef(
ref MyClass m1)
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{
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// 这里的 m1 也就相当于大家所说的指向指针的指针:
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// m1 指向 Main 中的 m,而 m 则指向那个实际的 MyClass 的实例
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// 相当于 C++ 中的
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// MyClass** m1 = &m;
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// (*m1)->Value = 10;
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//
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m1.Value = 10;
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}
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public static void TestNoRef(MyClass m1)
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{
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// 这里是一个普通的传递引用类型的例子。相当于:
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// MyClass m1 = m;
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// m1.Value = 20;
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//
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// m1 复制了 m 中的内容,也就是说现在 m1 也和 m 一样,指向了 m 指向的实例
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// 所以这里对 m1 的修改也会影响到 Main 中的 m。
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//
31
m1.Value = 20;
32
}
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public static void TestCreateRef(
ref MyClass m1)
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{
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// 这里的 m1 也是一个指向引用的引用:
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// m1 指向 Main 中的 m,而 m 则指向那个实际的 MyClass 的实例
38
// 相当于 C++ 中的
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// MyClass** m1 = &m;
40
// *m1 = new MyClass();
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// (*m1)->Value = 100;
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// 在上面的 *m1 = new MyClass() 这个调用的时候,实际上只是将 Main 中 m 的值(引用)给修改了,
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// 也就是说现在 m1 指向 Main 中的 m,而 m 现在则指向了这个新生成的实例。
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// 所以这里 m1.Value = 100 是会影响到 Main 中的结果的
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//
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m1 = new MyClass();
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m1.Value = 100;
48
}
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public static void TestCreateNoRef(MyClass m1)
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{
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// 在这个方法里面,我们新申明了一个 MyClass 的实例,而让 m1 指向了这个实例
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// 这时候,实际上将 m1 的值修改了, m1 和 Main 中的 m 各自指向不同的实例
54
// 所以对 m1 做的任何修改都不会影响到 m 了
55
//
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m1 = new MyClass();
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m1.Value = 200;
58
}
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public static void Main()
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{
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MyClass m =
new MyClass();
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m.Value = 1;
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TestRef(
ref m);
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Console.WriteLine(m.Value);
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68
TestNoRef(m);
69
Console.WriteLine(m.Value);
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71
TestCreateRef(
ref m);
72
Console.WriteLine(m.Value);
73
74
TestCreateNoRef(m);
75
Console.WriteLine(m.Value);
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}