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C# ref 關鍵字（開發者如何運作）

發佈 2023年11月13日

這C# ref 關鍵字是一個每位初學者都應該了解的重要工具。它用來通过引用而非值传递参数或参数，允許在被调用的方法內对引用類型變量所做的更改反映在外部。在本教程中，我們將詳細介紹 ref 關鍵字，並探索各種控制台程式碼範例來說明其運作方式。

ref 關鍵字介紹

在 C# 中，當你傳遞方法參數時，預設是以值傳遞。這意味著會創建參數值的副本，且在呼叫方法中所做的任何更改都不會影響方法之外的原始變數。 ref 關鍵字改變了這種行為，允許你通過引用傳遞參數。當參數以引用方式傳遞時，方法內所做的任何更改將直接影響方法外的原始變數。

關鍵概念

ref 關鍵字：用於表示變數是通過引用傳遞的。
參考變數：引用數據存儲位置的類型。
值類型：持有實際數據的類型。
原始變數：在使用 ref 關鍵字時，外部的方法中會反映方法內部所作更改的變數。

按引用傳遞

讓我們先了解變數是如何透過引用傳遞的概念。假設您有一個方法可以增量整數，如以下代碼所示：

class Program
{
//method returns incremented value
    static void IncrementByOne(int num)
    {
        num++;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        IncrementByOne(value);
        Console.WriteLine(value);  // Output: 5
    }
}

class Program
{
//method returns incremented value
    static void IncrementByOne(int num)
    {
        num++;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        IncrementByOne(value);
        Console.WriteLine(value);  // Output: 5
    }
}

Friend Class Program
'method returns incremented value
	Private Shared Sub IncrementByOne(ByVal num As Integer)
		num += 1
	End Sub

	Shared Sub Main()
		Dim value As Integer = 5
		IncrementByOne(value)
		Console.WriteLine(value) ' Output: 5
	End Sub
End Class

VB C#

在上面的代碼中，即使我們在 IncrementByOne 方法中增加了 num，原始的 value 仍然保持不變。這是因為 num 是原始變數的副本，對其所做的更改不會影響原始變數。

使用 ref 關鍵字

現在，讓我們看看 ref 關鍵字如何改變這種行為。透過使用 ref，您可以將變數以參考方式傳遞給方法，如以下其中一個代碼範例所示。

class Program
{
//ref int
    static void IncrementByOneRef(ref int num)
    {
        num++;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        IncrementByOneRef(ref value);
        Console.WriteLine(value);  // Output: 6
    }
}

class Program
{
//ref int
    static void IncrementByOneRef(ref int num)
    {
        num++;
    }

    static void Main()
    {
        int value = 5;
        IncrementByOneRef(ref value);
        Console.WriteLine(value);  // Output: 6
    }
}

Friend Class Program
'ref int
	Private Shared Sub IncrementByOneRef(ByRef num As Integer)
		num += 1
	End Sub

	Shared Sub Main()
		Dim value As Integer = 5
		IncrementByOneRef(value)
		Console.WriteLine(value) ' Output: 6
	End Sub
End Class

VB C#

請注意在方法簽名和呼叫中都使用了 ref 關鍵字。這告訴 C# 你想要通過引用傳遞 value 變數。因此，在 IncrementByOneRef 方法中所做的更改會反映在原始的 value 變數中。

處理值類型

ref 關鍵字在處理整數、雙精度數及結構體等類型時特別有用。這些類型直接儲存在記憶體中，以引用方式傳遞它們可以提升性能並對數據操作進行更精確的控制。

修改引用變數

雖然ref關鍵字通常與值類型相關聯，但它也可以用於引用類型變量。引用類型，如類和陣列，儲存的是記憶體中實際資料的引用，而不是資料本身。這意味著你正在處理類似指標的結構，通過引用傳遞可以產生不同的結果，如以下範例所示：

class Person
{
    public string Name { get; set; }
}

class Program
{
    //method
    static void ChangeName(ref Person person)
    {
        //new object
        person = new Person { Name = "Alice" };
    }

    static void Main()
    {
        Person person = new Person { Name = "Bob" };
        ChangeName(ref person);
        Console.WriteLine(person.Name);  // Output: Alice
    }
}

class Person
{
    public string Name { get; set; }
}

class Program
{
    //method
    static void ChangeName(ref Person person)
    {
        //new object
        person = new Person { Name = "Alice" };
    }

    static void Main()
    {
        Person person = new Person { Name = "Bob" };
        ChangeName(ref person);
        Console.WriteLine(person.Name);  // Output: Alice
    }
}

Friend Class Person
	Public Property Name() As String
End Class

Friend Class Program
	'method
	Private Shared Sub ChangeName(ByRef person As Person)
		'new object
		person = New Person With {.Name = "Alice"}
	End Sub

	Shared Sub Main()
		Dim person As New Person With {.Name = "Bob"}
		ChangeName(person)
		Console.WriteLine(person.Name) ' Output: Alice
	End Sub
End Class

VB C#

在這個例子中，ChangeName 方法將 person 變量的引用更改為一個新的 Person 對象。因此，原始的 person 變數現在指向一個不同的物件，其名稱為 "Alice"。

參考型別參數的方法多載

您可以擁有多個同名但參數不同的方法。這叫做方法重載。使用 ref 關鍵字時，方法多載變得更強大。

class Calculator
{
    public static void Add(ref int x, int y)
    {
        x += y;
    }

    public static void Add(ref double x, double y)
    {
        x += y;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        int intValue = 5;
        double doubleValue = 7.5;
        //ref parameter
        Calculator.Add(ref intValue, 3);
        Calculator.Add(ref doubleValue, 2.5);

        Console.WriteLine(intValue);      // Output: 8
        Console.WriteLine(doubleValue);   // Output: 10.0
    }
}

class Calculator
{
    public static void Add(ref int x, int y)
    {
        x += y;
    }

    public static void Add(ref double x, double y)
    {
        x += y;
    }
}

class Program
{
    static void Main()
    {
        int intValue = 5;
        double doubleValue = 7.5;
        //ref parameter
        Calculator.Add(ref intValue, 3);
        Calculator.Add(ref doubleValue, 2.5);

        Console.WriteLine(intValue);      // Output: 8
        Console.WriteLine(doubleValue);   // Output: 10.0
    }
}

Friend Class Calculator
	Public Shared Sub Add(ByRef x As Integer, ByVal y As Integer)
		x += y
	End Sub

	Public Shared Sub Add(ByRef x As Double, ByVal y As Double)
		x += y
	End Sub
End Class

Friend Class Program
	Shared Sub Main()
		Dim intValue As Integer = 5
		Dim doubleValue As Double = 7.5
		'ref parameter
		Calculator.Add(intValue, 3)
		Calculator.Add(doubleValue, 2.5)

		Console.WriteLine(intValue) ' Output: 8
		Console.WriteLine(doubleValue) ' Output: 10.0
	End Sub
End Class

VB C#

在上面的範例中，我們重載了Add方法，使其同時適用於int和double類型。ref關鍵字允許方法直接修改原始變數。

使用 out 關鍵字

另一個相關的關鍵字是 out。它類似於ref，但用途略有不同。雖然 ref 期望在傳遞之前變數已被初始化，但當您希望方法為不一定有初始值的參數賦值時，可以使用 out 關鍵字：

class Program
{
    static void Divide(int dividend, int divisor, out int quotient)
    {
        quotient = dividend / divisor;
    }

    static void Main()
    {
        int result;
        Divide(10, 2, out result);
        Console.WriteLine(result);  // Output: 5
    }
}

class Program
{
    static void Divide(int dividend, int divisor, out int quotient)
    {
        quotient = dividend / divisor;
    }

    static void Main()
    {
        int result;
        Divide(10, 2, out result);
        Console.WriteLine(result);  // Output: 5
    }
}

Friend Class Program
	Private Shared Sub Divide(ByVal dividend As Integer, ByVal divisor As Integer, ByRef quotient As Integer)
		quotient = dividend \ divisor
	End Sub

	Shared Sub Main()
		Dim result As Integer = Nothing
		Divide(10, 2, result)
		Console.WriteLine(result) ' Output: 5
	End Sub
End Class

VB C#

在此範例中，Divide 方法計算商並使用 out 關鍵字將其賦值給 quotient 變數。值得注意的是，在將 result 傳遞給方法之前，您不需要先初始化它。

ref 和 out 關鍵字之間的區別

out 關鍵字類似於 ref 關鍵字，但有顯著的不同。 out 參數不需要初始值，而 ref 參數在方法呼叫之前必須有初始值。

潛在陷阱

雖然 ref 和 out 關鍵字可以是強大的工具，但應謹慎使用。不正確使用這些關鍵字可能會導致代碼混亂和意外行為。例如，如果未先初始化，則不能在 ref 或 out 參數中使用非 ref 變量，因為這會導致編譯錯誤。

ref 關鍵字的進階用法

操作參考類型和值類型

理解兩個引用和值類型之間的差異對於使用 ref 關鍵字時至關重要。

參考類型：變數指的是記憶體中存放資料的位置，例如物件、陣列等。
值類型：變量直接包含數據，例如整數、浮點數等。
使用 ref 與值類型結合使用可以讓變更在方法外反映出來，而引用類型變數本身就具有這種行為。

使用ref關鍵字的擴展方法

您也可以在擴展方法中使用 ref 關鍵字。範例：

public static class StringExtensions
{
//example
    public static void AppendValue(ref this string input, string value)
    {
        input += value;
    }
}

public static class StringExtensions
{
//example
    public static void AppendValue(ref this string input, string value)
    {
        input += value;
    }
}

Public Module StringExtensions
'example
	Public Sub AppendValue(ByRef Me input As String, ByVal value As String)
		input &= value
	End Sub
End Module

VB C#

編譯器錯誤和 ref 關鍵字

如果您忘記在方法簽名或方法調用中包含 ref 關鍵字，將導致編譯時的編譯器錯誤。

`Async` 方法和 ref 參數

請注意，您不能在迭代器方法或 async 方法中使用 ref 參數，因為這些需要按值傳遞參數。

推出Iron Suite

除了了解 C# 中的 ref 關鍵字等關鍵概念外，還有一套強大的工具可以大大簡化開發人員的工作。 Iron Suite 是一套強大的工具和庫，包括 IronPDF、IronXL、IronOCR 和 IronBarcode。讓我們探索這些工具，看看它們如何在沒有任何爭議的情況下提升您的編程體驗。

IronPDF PDF 處理變得簡單

了解 IronPDF作為 Iron Suite 的重要組成部分。它是一個庫，允許開發人員在 C# 中創建、讀取和編輯 PDF 文件。如果您想將 HTML 轉換為 PDF，IronPDF 擁有您需要的工具。查看將 HTML 轉換為 PDF 的教程瞭解更多有關此功能的資訊。

IronXL Excel 操作盡在指尖

在C#中使用Excel文件可能具有挑戰性，但IronXL 特色簡化此任務。它使您能夠在未安裝 Excel 的情況下讀取、寫入、編輯和操作 Excel 檔案。從匯入數據到創建新電子表格，IronXL 在 C# 中輕鬆處理 Excel。

IronOCR 光學字符識別 for C

光學字符識別(光學字符識別)可能會很複雜，但探索 IronOCR以簡化流程。使用此函式庫，您可以從影像中讀取文字並將其轉換為機器可讀的文字。無論您是需要從掃描文件中提取文字，還是識別圖像中的字符，IronOCR 都具備相應的功能來幫助您。

IronBarcode 條碼生成與讀取

條碼在各行各業中被廣泛使用，現在通過使用IronBarcode可以更輕鬆地在您的應用程式中處理它們。IronBarcode 函式庫. 此函式庫可讓您在 C# 中創建、讀取和處理條碼。 IronBarcode 支援多種 QR 和條碼格式。

Iron Suite 與 ref 關鍵字的關係如何

您可能會想知道這些工具與我們討論過的 ref 關鍵字有何關聯。在處理涉及 PDF、Excel、OCR 或條碼的複雜專案時，有效使用 ref 關鍵字及其他 C# 原則對於高效管理您的程式碼至關重要。

例如，使用 IronXL 操作大型 Excel 文件時，使用 ref 關鍵字通過引用傳遞對象可以使您的代碼更高效且更易於維護。類似地，使用 IronPDF 處理 PDF 文檔可能會涉及ref關鍵字起作用的方法。

了解核心語言功能如ref關鍵字以及使用Iron Suite等工具的訪問權限，能讓你獲得強大的組合，以構建高效、穩健和多功能的應用程式。 Iron Suite 設計與您現有的 C# 知識無縫協作，能夠幫助您創建更專業和精緻的解決方案。

結論

C# 語言具有像 ref 關鍵字這樣的功能，為開發人員提供了強大的能力。與 Iron Suite 結合，包括 IronPDF、IronXL、IronOCR 和 IronBarcode，可能性變得更加廣泛。

Iron Suite 中的每個產品提供一個Iron Suite免費試用，讓您在不需要立即投入資金的情況下探索和利用廣泛的功能。如果您決定購買完整授權，個別組件的價格從 $749 起。

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C# ref 關鍵字（開發者如何運作）

ref 關鍵字介紹

關鍵概念

按引用傳遞

使用 ref 關鍵字

處理值類型

修改引用變數

參考型別參數的方法多載

使用 out 關鍵字

ref 和 out 關鍵字之間的區別

潛在陷阱

ref 關鍵字的進階用法

操作參考類型和值類型

使用ref關鍵字的擴展方法

編譯器錯誤和 ref 關鍵字

`Async` 方法和 ref 參數

推出Iron Suite

IronPDF PDF 處理變得簡單

IronXL Excel 操作盡在指尖

IronOCR 光學字符識別 for C

IronBarcode 條碼生成與讀取

Iron Suite 與 ref 關鍵字的關係如何

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按引用傳遞

使用 ref 關鍵字

處理值類型

修改引用變數

參考型別參數的方法多載

使用 out 關鍵字

ref 和 out 關鍵字之間的區別

潛在陷阱

ref 關鍵字的進階用法

操作參考類型和值類型

使用​ref​關鍵字的擴展方法

編譯器錯誤和 ref 關鍵字

Async 方法和 ref 參數

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