CLR類型設計之參數傳遞

               寫到這篇文章的時候，筆者回憶起來之前的開發過程當中，並無注意參數的傳遞是以值傳遞仍是引用傳遞的，也是第一次瞭解到可變參數params，經常使用的不必定就表明理解，可能只是會用。接下來咱們就一塊兒回憶一下關於參數傳遞中得一些方法技巧。

            可選參數和命名參數

           在設計方法的參數時，可爲部分或所有參數分配默認值，調用這些方法的代碼，而後調用這些方法的代碼能夠選擇不提供部分實參，使用其默認值，此外，調用方法時可經過指定參數名稱來傳遞實參。下面的例子爲一個有一個形參兩個默認值參數的方法：方法第三次調用S："張三"，就是一個指定參數參數名稱傳參的例子

注意事項：

1.可爲方法時，構造器方法和有參屬性的參數指定默認值，還能夠爲屬於委託定義一部分的參數指定默認值，調用該委託的變量時，能夠省略實參使用默認值。

2.默認值必須是編譯時就肯定的常量值。

3.若是參數用ref和out關鍵字進行了標識，就不能設置默認值。

4.命名實參只能出如今實參列表的尾部。

       關於可選參數和命名參數是比較簡單的一部分，可是卻也很實用。

           隱式類型的局部變量

         這種設置參數的方法比較少見，可是多在底層代碼中見到，我回想平時所寫代碼，大部分參數類型都會有所指定，在接下來的文章中咱們會討論參數類型弱化，因此咱們不少時候能夠傳比較基類的參數，好比objeck，T等類型接收參數，可是有的時候咱們但願能夠定義一些比較公共的，以讓方法最大程度複用，C#能根據初始化表達式的類型推斷方法中的局部變量類型

 

                上圖是我寫了個ShowvalueType方法，接收泛型T，不瞭解泛型的能夠百度一下，我用var定義了四種類型的變量，分別是string，int，DateTime，IListI，而後運行結果以下圖，方法準確的識別了每一種數據類型，而且正確的返回了其類型。

         以傳引用的方式向方法傳遞參數

          這裏是整個參數的重點，也是本文最複雜的難點。ref和out參數從IL代碼上是沒有區別的，但實際上在C#的使用中是存在很大的區別的，咱們仍是沿着CLR中得堆棧概念去分析二者的區別。咱們先來回憶一下值類型和引用類型在堆棧上的存放地址，關於更具體的內容我就不去講了。

          

           可是咱們大致能夠知道，在C#中參數傳遞應該是算有四種狀況的。參數傳遞方式有按值傳遞和按引用傳遞兩種，而C#支持的類型呢，也分爲兩種：值類型和引用類型。因此排列組合一下，就有四種狀況了：值類型按值傳遞、引用類型按值傳遞、值類型按引用傳遞和引用類型按引用傳遞。

         值類型參數的按值傳遞

        

 

                上例代碼就是一個參數傳遞值類型的例子，咱們能夠看出sum的值 並無改變仍是10，咱們知道值類型都是存儲在棧上。那麼實際過程當中發生了什麼呢？實際上的過程是這樣，sum在棧中聲明而且賦值爲10，i也同時在棧中聲明而且賦值爲10，接下來執行++i操做，i的值會變成11，可是sum的值不會跟着改變，仍是10。

 

        引用類型參數按值傳遞：

  public sealed  class Student
    {
         public int Age { get; set; }
     }

        咱們先定義一個Student類，而後在定義一個接收引用類型的方法

 1   static  void Main(string[] args)
 2         {
 3             Student stu = new Student { Age = 20 };
 4             Add(stu);
 5             Console.WriteLine(stu.Age);
 6 
 7         }
 8         public static void Add(Student i) {
 9             i.Age++;
10         }

 

 運行結果是21，說明引用類型參數傳遞是內存地址，所以在方法內對變量的任何改變都會影響到原數據。

       值類型按引用傳遞：

       若是把要把值類型看成引用類型傳遞，必須使用ref或out關鍵字來傳遞變量。示例中使用的是引用類型因此不用ref關鍵字，這個時候咱們回頭在看第一個sum的例子，咱們將其改寫爲，最後的輸出結果就是11，若是使用了ref或者out關鍵字，則調用時，變量名稱前也必須加上ref或out，這就是ref的神奇之處，那麼ref在參數傳遞中到底起了什麼做用呢，咱們能夠理解爲ref 僅僅是一個地址。在文章前面咱們提到過， 每一個變量都有其堆棧，不一樣的變量不能共用一個堆棧地址。因此形參和實參在棧上的地址是不同的。ref所起的做用咱們能夠簡單的理解爲他會記住實參的地址，當形參的值改變後，他會把值映射回 以前的實參地址。

 1     static  void Main(string[] args)
 2         {
 3             int sum = 10;
 4             Add(ref sum);
 5             Console.WriteLine(sum);
 6 
 7         }
 8         public static void Add(ref int i) {
 9             i++;
10         }

        引用類型按引用傳遞：

         仍是看剛纔第二個例子，可是這回咱們在改寫一下這個例子，類型不變

  public sealed  class Student
    {
         public int Age { get; set; }
     }

 1  static  void Main(string[] args)
 2         {
 3             Student stu = new Student { Age = 20 };
 4             Add(ref stu);
 5             Console.WriteLine(stu.Age);
 6 
 7         }
 8         public static void Add(ref Student i) {
 9             i.Age++;
10         }

   輸出結果是不變的，只是說明了引用類型也能夠這樣傳遞，關於ref和out的卻別

1.ref側重於輸入參數，out側重於輸出參數

2.ref的參數值必須初始化，out的參數能夠沒必要初始化

3.編譯器會按照不一樣標準來驗證代碼是否正確

            向方法傳遞可變量的參數

          方法有時候須要獲取可變數量的參數，爲了接受可變量，方法要像下面這種形式聲明

 

 1     public static Int32 Add(params int[] values) {
 2             int sum = 0;
 3             if (values != null)
 4             {
 5                 for (int i = 0; i < values.Length; i++)
 6                 {
 7                     sum += values[i];
 8                 }
 9             }
10             return sum;
11         }

 

            params關鍵字只能應用於方法簽名中的最後一個參數，而且一個方法簽名中只能有一個params關鍵字，那麼爲何params關鍵字聲明，會致使參數變成可變的呢？按照上例代碼，參數應該是一個數組纔對，實際上是C#爲咱們處理了params關鍵字，咱們能夠直接這樣調用

//顯示15
            Console.WriteLine(Add(1,2,3,4,5));
            //顯示0
            Console.WriteLine(Add(null));
            //顯示0
            Console.WriteLine(Add());

 

    我已經直接把調用結果輸出的值顯示出來了，若是不須要傳參，那麼直接傳null會比傳空更高性能一些。

注意事項：

         調用參數可變的方法對性能會有所影響，數組對象必須在堆上分配，數組元素必須初始化，並且數組的內存最終須要垃圾回收，要減小對性能的影響，能夠考慮多定義個不一樣參數的重載版本，減小使用params關鍵字

         參數返回類型的設計規範

        參數儘量的去使用弱類型而不是強類型，而返回值則儘量的使用強類型不用弱類型，設計規範大體就能夠歸結爲這麼一句話。

         聲明方法的類型參數時，應儘可能指定最弱的類型，寧願要接口，也不要基類，例如，若是要寫方法處理一組數據項，最好使用接口（IEnumerable<T>）聲明參數，而不用強類型List<T>或者更強的接口類型。下例就是一個參數，第一個方法能夠處理任何文件流，第二個只能處理Filestream文件流

       //好的
        public void ProcessBytes(Stream somestram) { }
        //很差的
        public void ProcessBytes(FileStream somestram) { }

 

而返回值則是越強越好，第一個返回值就告訴你返回的就是一個Filestream文件流，而第二個則返回一個Stream文件流，類型要弱了一些 

        //好的
        public FileStream ProcessBytes() {}
        //很差的
        public Stream ProcessBytes() { }

     總結

            今天梳理了參數傳遞中的一些狀況，其中參數按值和按引用類型傳遞是重點，在從此的程序設計中更好的設計傳參類型和返回值類型，也是可讓方法變得更好的一種技巧，內容比較多，可能有說明不對的地方，若是有請在評論說明