练习 - 使用值和引用类型参数

5 分钟

在 C# 中，变量可分为两种主要类型：值类型和引用类型。这些类型描述变量如何存储其值。

值类型，例如int、bool、float和doublechar直接包含值。引用类型（如string、array）和对象（如Random的实例）不会直接存储它们的值。相反，引用类型存储其值所在的地址。

按值传递和按引用传递的参数

将参数传递给方法时，值类型变量的值将复制到方法中。每个变量都有自己的值副本，因此不会修改原始变量。

使用引用类型时，值的地址将传递到方法中。传递给方法的变量引用该地址处的值，因此对该变量的操作会影响被另一个变量引用的值。

注释

请务必记住， string 这是一个引用类型，但它是不可变的。这意味着，一旦为其分配了值，便无法更改该值。在 C# 中，当方法和运算符用于修改字符串时，返回的结果实际上是一个新的字符串对象。

在本练习中，你将了解有关将引用和值类型参数传递到方法的详细信息。

对按值传递进行测试

在 Visual Studio Code 编辑器中，删除前面练习中的任何现有代码。
在 Visual Studio Code 编辑器中输入以下代码：
```
int a = 3;
int b = 4;
int c = 0;

Multiply(a, b, c);
Console.WriteLine($"global statement: {a} x {b} = {c}");

void Multiply(int a, int b, int c) 
{
    c = a * b;
    Console.WriteLine($"inside Multiply method: {a} x {b} = {c}");
}
```
变量 a， b并 c 传递给 Multiply 方法。变量的值在方法执行过程中打印，并在方法完成后再次打印。

整数是值类型，在传入方法时复制其值。你认为 c 输出会是什么？
保存并运行代码以观察以下输出：
```
inside Multiply method: 3 x 4 = 12
global statement: 3 x 4 = 0
```
请注意，c 的值仅在 Multiply 方法中更改。在方法之外， c 保留其原始值。

对按引用传递进行测试

从 Visual Studio Code 编辑器中删除以前的代码。
在 Visual Studio Code 编辑器中输入以下代码：
```
int[] array = {1, 2, 3, 4, 5};

PrintArray(array);
Clear(array);
PrintArray(array);

void PrintArray(int[] array) 
{
    foreach (int a in array) 
    {
        Console.Write($"{a} ");
    }
    Console.WriteLine();
}

void Clear(int[] array) 
{
    for (int i = 0; i < array.Length; i++) 
    {
        array[i] = 0;
    }
}
```
代码开始于 array 被初始化以包含一些整数值。使用 PrintArray 方法显示这些值。该方法 Clear 在数组上调用，然后再次打印该数组。

数组是引用类型。引用类型将其值的地址存储在内存中。你认为输出会是什么？
保存并运行代码以观察以下输出：
```
1 2 3 4 5 
0 0 0 0 0
```
请注意，数组在 Clear 方法范围之外仍会更改。发生这种情况是因为 Clear 该方法更新了存储在每个地址中的值。

使用字符串进行测试

早些时候，你了解到字符串是 不可变 类型。尽管字符串是引用类型，但与数组不同，在分配字符串后，无法更改其值。如果您使用过如string.Replace或string.ToUpper等方法，您可能已经注意到这一点。在此任务中，你将了解如何更正使用字符串时发现的常见错误。

在 Visual Studio Code 编辑器中，删除前面练习中的任何现有代码。

在 Visual Studio Code 编辑器中输入以下代码：

string status = "Healthy";

Console.WriteLine($"Start: {status}");
SetHealth(status, false);
Console.WriteLine($"End: {status}");

void SetHealth(string status, bool isHealthy) 
{
    status = (isHealthy ? "Healthy" : "Unhealthy");
    Console.WriteLine($"Middle: {status}");
}

保存并运行代码以观察以下输出：
```
Start: Healthy
Middle: Unhealthy
End: Healthy
```
SetHealth如果方法未输出状态，则可能假定该方法未正确执行。而是创建了一个值为“不正常”的新字符串，然后在方法的作用域内被丢弃。

若要更正此问题，可以改为使用 SetHealth 全局状态变量。

按以下方式更新您的代码：

string status = "Healthy";

Console.WriteLine($"Start: {status}");
SetHealth(false);
Console.WriteLine($"End: {status}");

void SetHealth(bool isHealthy) 
{
    status = (isHealthy ? "Healthy" : "Unhealthy");
    Console.WriteLine($"Middle: {status}");
}

在此代码中，将使用新的字符串值覆盖全局 status 变量。

保存并运行代码以观察以下输出：
```
Start: Healthy
Middle: Unhealthy
End: Unhealthy
```
现在，已更新的字符串已捕获并正确存储。

回顾

下面介绍了到目前为止已了解的值类型和引用类型参数：

变量可以归类为值类型和引用类型。
值类型直接包含值，引用类型存储值的地址。
使用值类型参数的方法创建其自己的值副本。
对数组参数执行更改的方法会影响原始输入数组。
字符串是不可变引用类型。
对字符串参数执行更改的方法不会影响原始字符串。

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