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C# ref 關鍵字（開發者如何運作）

Name: IronPDF
Brand: Iron Software
Availability: InStock
Rating: 4.87 (307 reviews)

奇佩戈·卡林达

2023年11月13日

C# ref 關鍵字是每位初學者都應該了解的基本工具。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，並探討各種控制台代碼範例，以說明其運作方式。

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，允許您以傳址方式傳遞參數。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：用來指示變數是以參考方式傳遞的。
引用變數：指參考數據存儲位置的類型。
值類型：保存實際數據的類型。
原始變數：當使用ref關鍵字時，方法外的變數會反映方法內所做的更改。

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

$vbLabelText $csharpLabel

在上面的程式碼中，即使我們在 IncrementByOne 方法內遞增了 num，原始的 value 仍然保持不變。這是因為num是原始變數的複本，對其所做的變更不會影響到原始變數。

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。通過使用ref，您可以按引用將變量傳遞給方法，如下方其中一個代碼示例所示。

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

$vbLabelText $csharpLabel

請注意方法簽名和呼叫中的 ref 關鍵字。這告訴 C# 您想要通過引用傳遞 value 變量。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、雙精度數字和結構等類型時特別有用。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，但它也可以用於參考類型變量。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

$vbLabelText $csharpLabel

在此示例中，ChangeName 方法將 person 變量的引用更改為新的 Person 對象。因此，原始person變數現在指向另一個對象，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。當使用ref關鍵字時，方法重載變得更加強大。

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

$vbLabelText $csharpLabel

在上面的範例中，我們重載了Add方法以用於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。這類似於ref，但目的略有不同。雖然ref要求變數在傳遞之前初始化，但out關鍵字用於當您希望方法為不一定有初始值的參數賦值時：

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

$vbLabelText $csharpLabel

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，您不需要在將result傳遞給方法之前初始化它。

ref 和 out 關鍵字之間的區別

out 關鍵字與 ref 關鍵字相似，但有顯著的不同。 out 參數不需要初始值，而 ref 參數在方法調用之前必須有初始值。

潛在陷阱

雖然ref和out關鍵字是強大的工具，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，您不能在使用 ref 或 out 參數時使用未初始化的非 ref 變數，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

了解兩個引用和值類型之間的差異在使用ref關鍵字時至關重要。

參考類型：變數指的是資料儲存在記憶體中的位置，例如對象、陣列等。
值類型：變數直接包含數據，例如整數、浮點數等。
使用 ref 與值類型一起使用可以使更改在方法外反映出來，而引用類型變量天生就是這樣的行為。

使用ref關鍵字的擴展方法

您也可以在擴充方法中使用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

$vbLabelText $csharpLabel

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，則會在編譯時出現編譯器錯誤。

`Async` 方法和 ref 參數

請注意，您無法在迭代器方法或async方法中使用ref參數，因為這些方法需要按值傳遞參數。

推出Iron Suite

除了了解 C# 中的 ref 關鍵字等關鍵概念之外，還有一套強大的工具可以讓開發者的生活變得更輕鬆。 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。

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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關鍵字有什麼關係。在處理涉及 PDF、Excel、OCR 或條碼的複雜專案時，有效地使用 ref 關鍵字和其他 C# 原則對於有效管理您的代碼將是至關重要的。

例如，在使用 IronXL 操作大型 Excel 文件時，使用 ref 關鍵字按引用傳遞對象可以使您的代碼更高效且易於維護。同樣地，使用 IronPDF 處理 PDF 文件可能涉及使用 ref 關鍵字的方法。

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結論

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

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奇佩戈·卡林达

立即與工程團隊聊天

軟體工程師

Chipego 擁有天生的傾聽技能，這幫助他理解客戶問題，並提供智能解決方案。他在獲得信息技術理學學士學位後，于 2023 年加入 Iron Software 團隊。IronPDF 和 IronOCR 是 Chipego 專注的兩個產品，但隨著他每天找到新的方法來支持客戶，他對所有產品的了解也在不斷增長。他喜歡在 Iron Software 的協作生活，公司內的團隊成員從各自不同的經歷中共同努力，創造出有效的創新解決方案。當 Chipego 離開辦公桌時，他常常享受讀好書或踢足球的樂趣。

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