.NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配

8/3/2015来源:C#应用人气:1326

.NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配

在" .NET的堆和栈01,基本概念、值类型内存分配"中,了解了"堆"和"栈"的基本概念,以及值类型的内存分配。我们知道:当执行一个方法的时候,值类型实例会在"栈"上分配内存,而引用类型实例会在"堆"上分配内存,当方法执行完毕,"栈"上的实例由操作系统自动释放,"堆"上的实例由.NET Framework的GC进行回收。而本篇的重点要放在:值类型和引用类型参数的传递,以及内存分配。

主要包括:■ 传递值类型参数■ 传递容易造成"栈溢出"的值类型参数,在值类型参数前加关键字ref■ 传递引用类型参数■ 传递引用类型参数,在引用类型参数之前加关键字ref

传递值类型参数

class Class1     {          public void Go()          {              int x = 5;              AddFive(x);               Console.WriteLine(x.ToString());                        }           public int AddFive(int pValue)          {              pValue += 5;              return pValue;          }     }

大致过程如下:

1、值类型变量x被放到"栈"上。8

2、开始执行AddFive()方法,值类型变量pValue被放到"栈"上,并把x的值赋值给pValue,pValue的值变成了5。9

3、继续执行AddFive()方法,pValue的值变成了10。10

4、执行完AddFive()方法,释放pValue的内存,"栈"指针回到x,线程重新回到Go()方法中。11

输出结果:5

以上,在传递值类型参数x的时候,实际上是把x一个字节一个字节地拷贝给pValue。

传递容易造成"栈溢出"的值类型参数,在值类型参数前加关键字ref

public struct MyStruct           {               long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m;           }          public void Go()          {             MyStruct x = new MyStruct();             DoSomething(x);                        }             public void DoSomething(MyStruct pValue)           {                    // DO SOMETHING HERE....           }

假设以上的值类型struct足够大,而x和pValue都会被分配到"栈"上,这时可能造成"栈溢出"。

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如何避免呢?--解决办法是让DoSomething传递一个ref类型参数。这样写:

public struct MyStruct           {               long a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m;           }          public void Go()          {             MyStruct x = new MyStruct();             x.a = 5;             DoSomething(ref x);              Console.WriteLine(x.a.ToString());                         }           public void DoSomething(ref MyStruct pValue)          {                   pValue.a = 12345;          }

使用ref后,执行DoSomething(ref x),是把x的地址赋值给了pValue,即pValue和x指向了同一个引用地址。当改变pValue的值,变化也会反映到x中。

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输出结果:12345

以上,为了避免"大型"值类型参数传递时造成的"栈溢出",可以在值类型前面加ref关键字,于是,在传递值类型参数x的时候,实际上是把x本身的栈地址拷贝给pValue,x和pValue指向同一个栈地址。

传递引用类型参数

传递引用类型参数的道理和在传递的值类型参数前面加ref关键字是一样的。

public class MyInt           {               public int MyValue;           }          public void Go()          {             MyInt x = new MyInt();             x.MyValue = 2;              DoSomething(x);              Console.WriteLine(x.MyValue.ToString());                        }            public void DoSomething(MyInt pValue)           {               pValue.MyValue = 12345;           }

输出结果:12345

以上大致过程是这样:1、在托管堆上创建一个MyInt类型的实例2、在栈上创建一个MyInt类型的变量x指向堆上的实例3、把托管堆上的公共字段MyValue赋值为24、通过DoSomething(x)方法,把x的引用地址赋值给pValue,即pValue和x指向同一个引用地址5、改变pValue的值,也会反映到x上

以上,在传递引用类型参数x的时候,实际上是把x指向托管堆实例的引用地址拷贝给pValue,x和pValue指向同一个托管堆实例地址。

传递引用类型参数,在引用类型参数之前加关键字ref

public class Thing           {           }            public class Animal:Thing           {               public int Weight;           }            public class Vegetable:Thing           {               public int Length;           }          public void Go()          {             Thing x = new Animal();                        Switcharoo(ref x);               Console.WriteLine(                "x is Animal    :   "                + (x is Animal).ToString());               Console.WriteLine(                  "x is Vegetable :   "                  + (x is Vegetable).ToString());                        }            public void Switcharoo(ref Thing pValue)           {               pValue = new Vegetable();           }

输出结果:x is Animal : Falsex is Vegetable : True

以上大致过程是这样:1、在托管堆上创建Animal对象实例。2、在栈上创建类型为Thing的x变量指向Animal实例的引用地址。3、通过Switcharoo(ref x)方法把x本身的地址赋值给pValue,至此,pValue和x指向了相同的栈内存地址,任何一方的变化都会反映到另外一方。

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4、在Switcharoo(ref Thing pValue)内部,在托管堆上创建Vegetable对象实例。5、pValue指向Vegetable实例,也就相当于x指向Vegetable实例。

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以上,当在引用类型参数之前加上关键字ref,再传递,是把x本身的栈地址拷贝给pValue,x和pValue指向同一个栈地址。

参考资料:C# Heap(ing) Vs Stack(ing) in .NET: Part II《你必须知道的.NET(第2版)》,作者王涛。

".NET的堆和栈"系列包括:

.NET的堆和栈01,基本概念、值类型内存分配

.NET的堆和栈02,值类型和引用类型参数传递以及内存分配

.NET的堆和栈03,引用类型对象拷贝以及内存分配