Ref - 参数 - 栈还是堆

Question

只是一个理论性的问题，但我找不到一个好的答案：

如果我通过ref传递一个参数，则传递的是对象本身而不是副本。

这就是让我感到困惑的地方：据我所知，每个方法都有自己的堆栈帧 - 内存，它们不能离开。那么，这是否意味着一个 ref - Object 被打包在堆上并且有一个对此参数的引用，或者该方法进入调用方法的堆栈并在那里工作？

如果我的问题令人困惑，我很抱歉，我基本上想知道 ref 类型如何保存以及它对其产生的影响。

注： 我认为我没有表达清楚。我了解值类型和引用类型的概念。为了简单起见，我尝试仅通过一个值类型来解释它，比如 Int：

过程 1 通过 ByVal 调用 Prodecure 2 传递一个 Int。这个 int 在 Prodecure 2 的堆栈上有自己的内存，这意味着在 P2 中更改此值并不会更改 P1 中的值，因为这两个值各自保存在堆栈中一次。

现在同样是通过 ByRef：Prodecure 2 不保存 Int 的副本，而是直接访问此值。使其工作有（在我看来）两种可能性：

1. int 被打包在堆上，并且实际上有 2 个指向此 Int 的指针，但由于它现在在堆上，因此值更改在两个过程中都可以看到。

2. P2 在某种程度上可以访问 P1 的堆栈，这是我认为不可能的，因为这意味着堆栈生命周期没有固定。

这样是否能更清楚地表达我的意思？

- Matthias Müller

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这可能会对您有所帮助：http://www.yoda.arachsys.com/csharp/parameters.html - Jason Evans

传递的不是对象本身，而是对象的引用。按值传递，在堆栈或寄存器中或通过其他实现细节。 - Frédéric Hamidi

@Rahul 不是的。当你通过 ref 传递引用时，你传递的是对另一个引用的引用。这类似于指向指针的指针。你并没有传递相同引用的副本，那样会按值传递引用。 - Servy

@RoyiNamir 是的。正如我从一开始就说的那样，通过引用传递引用是传递到引用存储位置的引用，而不是复制引用的值。当您按值传递时，会复制引用的值。 - Servy

是的，确实如此。现在，@Servy所说的话很有道理。 - Rahul

Answer 1

传递的参数是某个对象的地址。该引用与所有其他参数一起通过栈传递给方法。

实际对象本身存在于调用方法之前它所在的位置。它可以在堆栈中，也可以在堆中，这并不重要。通过引用传递对象不会导致它在内存中移动，例如从堆栈移动到堆中，或者从堆中移动到堆栈中。

- Servy

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我曾经认为对象可以在内存中移动（除非被固定），而引用将以某种方式跟随（直接更新或双重间接）。否则，一旦存在对对象的引用，垃圾回收器将很难完成其工作。 - Frédéric Hamidi

@FrédéricHamidi 这是在谈论一个有些不同的抽象层面。（从任何具有对堆中某个东西的引用的对象的角度来看，它根本没有移动，因为它们所有的引用总是指向同一个地方。GC命中不同的内存块以解析地址是在另一个黑盒子里。）无论如何，这不是因为对象通过引用传递而移动，而是因为GC正在进行收集。我在这里的主要观点是，与闭包不同，当通过ref传递时，变量不会被提升。 - Servy

@RoyiNamir 我从未说过它不会移动。我说的是通过引用传递它的行为不会移动它，而不是它不能被某些完全分离的效果移动，例如GC压缩。问题意味着通过引用传递栈上的对象将被移动到堆上。这不是事实，它会停留在原地。 - Servy

+1。另请参阅 MSDN，其中指出 ref 不会导致值类型的装箱/拆箱。这意味着，如果值类型最初被分配为堆栈变量，则通过 ref 传递的值类型 必须 保留在 一个 栈上，因此逻辑假设是它仍然保留在分配它的堆栈上。 - Adam Robinson

谢谢大家，我以为一个Stackframe不可能离开自己去连接另一个Stackframe，但事实证明我错了。 - Matthias Müller

Answer 2

请查看此问题中的答案。

int ref参数是否会被装箱？

也许这能帮到你。

谢谢。

- Arushi Bajpai

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这应该是一条注释 :) - Markus

Answer 3

尽管Servy已经正确回答了这个问题，但是似乎关于使用ref传递参数和通过值传递对象的引用之间的区别还存在很多混淆。因此，我认为提供一个简短的例子是值得的。

假设有以下简单的类：

class Player
{
    public Player(int health)
    {
        Health = health;
    }
    public int Health { get; set; }
}

我们现在可以测试更新对象的属性并改变引用本身：

static void Main(string[] args)
{
    Player player = new Player(100);
    Console.WriteLine(player.Health);

    ChangeHealth(player);
    Console.WriteLine(player.Health);
    ChangeHealthByRef(ref player);
    Console.WriteLine(player.Health);

    ChangePlayer(player);
    Console.WriteLine(player.Health);
    ChangePlayerByRef(ref player);
    Console.WriteLine(player.Health);
}

static void ChangeHealth(Player player)
{
    player.Health = 80;
}

static void ChangeHealthByRef(ref Player player)
{
    player.Health = 60;
}

static void ChangePlayer(Player player)
{
    player = new Player(40);
}

static void ChangePlayerByRef(ref Player player)
{
    player = new Player(20);
}

输出：

100
80
60
60
20

ChangeHealth成功地修改了player对象的Health属性。ChangeHealthByRef也成功地修改了player对象的Health属性。因此，你可以看到，在这两个调用中，player所引用的对象都可以被修改，尽管ChangeHealth使用了一个引用的副本。

现在，这里是我认为人们会感到困惑的部分： ChangePlayer创建了一个新的Player对象，它修改了传递进来的引用的副本。这意味着改变不会反映在调用代码中（即Health仍然= 60）。 ChangePlayerByRef也创建了一个新的Player对象，但这次它直接修改了引用，这意味着改变会反映在调用代码中（即Health=20）。

- John H