Black Baron

При вызове методов в языке C# мы можем передавать значения в виде параметров. Однако мало кто задумывается, каким именно образом они передаются — по значению или по ссылке. Это различие существенно влияет на поведение программы. Понимание этих механизмов особенно важно при работе со сложными структурами данных и оптимизации кода.

В этой статье мы рассмотрим:

• в чём разница между передачей параметров по значению и по ссылке;
• как использовать модификаторы ref, out и in;
• что означают выходные параметры и параметры только для чтения.

Передача по значению

По умолчанию в C# параметры передаются по значению. Это означает, что метод получает копию аргумента, и любые изменения с параметром внутри метода не влияют на оригинальное значение.

Пример:

void ChangeValue(int number)

{

    number = 100;

}

int x = 5;

ChangeValue(x);

Console.WriteLine(x); // Вывод: 5

Значение переменной x остаётся прежним, несмотря на изменение параметра number внутри метода.

Передача по ссылке: модификатор ref

Если необходимо изменить значение аргумента напрямую, можно использовать модификатор ref, который позволяет передавать параметр по ссылке. Метод работает с оригинальной переменной, а не её копией.

Пример:

void ChangeValue(ref int number)

{

    number = 100;

}

int x = 5;

ChangeValue(ref x);

Console.WriteLine(x); // Вывод: 100

Важно: переменная, передаваемая по ref, должна быть инициализирована до передачи в метод.

Выходные параметры: модификатор out

Модификатор out используется, когда метод должен возвращать несколько значений, или когда параметр не инициализирован до вызова метода.

Пример:

void GetValues(out int a, out int b)

{

    a = 10;

    b = 20;

}

int x, y;

GetValues(out x, out y);

Console.WriteLine($"{x}, {y}"); // Вывод: 10, 20

Особенности out:

• переменные не обязаны быть инициализированы до передачи;
• метод обязан присвоить значение каждому out-параметру.

Входные параметры только для чтения: модификатор in

Модификатор in позволяет передавать параметры по ссылке, но только для чтения. Это полезно для оптимизации, особенно при передаче больших структур, например, struct.

Пример:

void ShowData(in int number)

{

    Console.WriteLine(number);

    // number = 50; // Ошибка: нельзя изменить значение

}

int x = 30;

ShowData(in x);

Особенности in:

• данные передаются по ссылке;
• значение внутри метода нельзя изменить;
• переменная должна быть инициализирована до передачи.

Только для чтения: ref readonly

Иногда требуется передать данные по ссылке, но запретить их изменение — как с in, но для возвращаемых значений. В таких случаях используют ref readonly, особенно при работе со структурами и методами, которые возвращают ссылку на данные.

Пример:

readonly struct Point

{

    public readonly int X;

    public readonly int Y;

    public Point(int x, int y) => (X, Y) = (x, y);

}

ref readonly Point GetPoint()

{

    static readonly Point p = new Point(10, 20);

    return ref p;

}

Такой подход обеспечивает высокую производительность при работе с неизменяемыми структурами, переданными по ссылке.

Передача параметров по значению и по ссылке в C# — важный инструмент управления данными при работе с методами. По умолчанию значения передаются копированием, но с помощью модификаторов ref, out и in можно управлять тем, как именно данные обрабатываются:

• ref позволяет читать и изменять значение по ссылке;
• out используется для возврата значений через параметры;
• in предоставляет доступ только для чтения по ссылке;
• ref readonly — это способ вернуть ссылку на неизменяемые данные.

Понимание этих модификаторов поможет вам писать более эффективный, читаемый и управляемый код.