C#基础学习（五）函数中的ref和out

1. 引言：为什么需要ref和out？

• ​问题背景：函数参数默认按值传递，值类型在函数内修改不影响外部变量；引用类型重新赋值时外部对象不变。
• ​核心作用：允许函数内部修改外部变量的值，实现“双向传参”。
• ​典型场景：需要函数返回多个值、高效操作大型值类型（如结构体）。

2. ref和out的基本使用

2.1 语法规则

​        ref关键字

void ModifyWithRef(ref int value) { 
    value = 10; // 可修改
}

调用前：变量必须初始化

int a = 5;
ModifyWithRef(ref a); // a变为10

        out关键字

void ModifyWithOut(out int value) { 
    value = 20; // 必须赋值
}

        调用前：变量无需初始化

int b;
ModifyWithOut(out b); // b被赋值为20

2.2 示例代码对比

static void Main(string[] args)
{
    // ref示例
    int x = 1;
    ChangeValueRef(ref x); // 需初始化
    Console.WriteLine($"ref结果: {x}"); // 输出3

    // out示例
    int y;
    ChangeValueOut(out y); // 无需初始化
    Console.WriteLine($"out结果: {y}"); // 输出3
}

3. ref与out的核心区别 

特性	ref	out
​初始化要求	调用前必须初始化变量	调用前无需初始化变量
​赋值要求	函数内部可不赋值	函数内部必须赋值
​设计语义	“修改现有值”	“输出新值”
​编译器验证	不强制检查赋值	强制要求函数内赋值

4.引用示例：

 变量值交换

void Swap(ref int a, ref int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

// 调用
int m = 10, n = 20;
Swap(ref m, ref n); // m=20, n=10

 TryParse模式（常见API）

if (int.TryParse("123", out int result))
{
    Console.WriteLine($"解析成功: {result}");
}

总结：

• 用ref：需要修改现有变量的值。

• 用out：需要从函数中返回新生成的值，尤其是多返回值场景。

• 替代方案：考虑使用元组（Tuple）或自定义结构体返回多个值。

在C#中，ref和out的底层行为与内存地址传递和编译器规则密切相关。它们的本质是通过直接操作变量的内存地址来实现内外数据的同步修改，而非默认的值传递或引用副本传递。