50. 参数传递（值/ref/out/in）

默认是值传递

C# 默认按值传递（pass by value）。对于值类型，方法拿到的是副本，改了不影响原值。

namespace CSharpDemo;

void AddOne(int x) => x += 1;

int n = 5;
AddOne(n);
Console.WriteLine(n); // 仍是 5

引用类型传值时，传的是”引用的副本”——你能改对象内部，却不能让原变量指向新对象。这点常被误解：很多人以为”引用类型传引用”，其实传的是”引用的拷贝”。

namespace CSharpDemo;

void Rename(List<string> list)
{
    list.Add("新项");      // 改得到内部，外界可见
    // list = new();       // 只改局部变量，外界的变量不受影响
}

List<string> names = ["旧项"];
Rename(names);
Console.WriteLine(string.Join(",", names)); // 旧项,新项

ref：把变量本身传进去

ref 让方法操作原变量，而不是副本。调用处和定义处都要写 ref。

namespace CSharpDemo;

void AddOne(ref int x) => x += 1;

int n = 5;
AddOne(ref n);
Console.WriteLine(n); // 变成 6

ref 也能让方法”换掉整个对象”，这是普通值传递做不到的。

namespace CSharpDemo;

void Replace(ref StringBuilder sb)
{
    sb = new StringBuilder("新的");
}

StringBuilder s = new StringBuilder("旧的");
Replace(ref s);
Console.WriteLine(s); // 新的

out：只用来”输出结果”

out 专门用于从方法”带出”结果，调用前不必赋值，方法里必须赋值后才能返回。

namespace CSharpDemo;

bool TryParse(string s, out int result)
{
    return int.TryParse(s, out result);
}

if (TryParse("42", out int value))
    Console.WriteLine(value); // 42

out 的语义是”这个是输出参数”，一眼看出它不是输入。C# 还支持内联声明 out int value，变量作用域正好限制在需要的地方。

out 特别适合”既要返回成功与否、又要带出结果”的场景，比如各种 TryParse、TryGetValue。

in：只读引用，避免拷贝

in 传入引用以避免大结构体（struct）被拷贝，但方法内不能修改它，是”只读引用（readonly reference）”。

namespace CSharpDemo;

struct BigData
{
    public double A, B, C, D;
}

void Print(in BigData data)
{
    // data.A = 1; // 报错：in 参数不可改
    Console.WriteLine(data.A);
}

BigData d = new() { A = 3.14 };
Print(in d);

in 的卖点是性能：对几十字节的大 struct，每次传值都要整块拷贝，in 改成传引用就省了这份拷贝。又因为只读，调用方不用担心被改动。

四种方式怎么选

方式	是否影响外部	传入前需赋值	典型用途
值传递	否	是	一般输入
ref	是（含换对象）	是	需修改原变量
out	是（只输出）	否	返回额外结果
in	否（只读）	是	大值类型免拷贝

一个综合小例子

用 Calculator 演示 ref 与 out 配合：方法内部累加，并通过 out 返回步数。

namespace CSharpDemo;

void Accumulate(ref int total, int add, out int steps)
{
    total += add;
    steps = 1;
}

int sum = 0;
Accumulate(ref sum, 10, out int s);
Console.WriteLine($"总和 {sum}，步数 {s}");

sum 被 ref 改掉，s 由 out 带出，分工清晰。

最佳实践

1. 优先值传递，保持方法”无副作用”，更易测试。
2. 需要返回额外结果用 out，而不是用 ref 当输出。
3. 大 struct 只读传参用 in，省拷贝又不破坏封装。
4. 只在”必须换掉整个对象”时才对引用类型用 ref。

新手常见坑

第一，忘记调用处也写 ref/out/in，编译会报错。定义和调用必须配对。

第二，用 ref 只为”返回多个值”，其实 out 语义更贴切，也更清晰。

第三，对引用类型过度使用 ref。传引用类型本身已经能改对象内容，ref 只在”要换掉整个对象”时才需要。

第四，滥用 ref/out/in 让调用关系变复杂。可读性优先，默认值传递，确需影响外部再升级。

引用类型到底传了什么

很多初学者卡在”引用类型传参到底传了什么”。记住一句话：引用类型按值传递时，传的是”指向对象的钥匙的复印件”。你拿着复印件仍能打开同一扇门（改对象内部），但配一把新钥匙（让变量指向新对象）并不会影响原主人的钥匙。这正是前面 Rename 示例的行为——能加项，却换不掉外面的变量。想换掉整个对象，才需要 ref。

典型用途：用 ref 交换两个变量

ref 最常见的正当用法之一，是实现”交换”。因为传入的是原变量，方法里互换会反映到外面。

namespace CSharpDemo;

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

int x = 1, y = 2;
Swap(ref x, ref y);
Console.WriteLine($"x={x}, y={y}"); // x=2, y=1

这种”必须改原变量”的场景，ref 比 out 更合适：out 强调”只输出”，而这里既要读原值又要写回。

不过要提醒：多数业务方法并不需要 ref。如果一个方法频繁靠 ref/out 才能工作，往往是”要返回的东西太多”。这时用元组 (结果, 状态) 或定义一个结果类更清爽，调用方也更容易理解。修饰符只是工具，默认值传递才是常态——先写清晰，遇到真实性能或语义需求再升级，别为了”灵活”提前把接口复杂化。

回到开头那句话：C# 默认值传递，这是最安全、最易推理的默认。其余三种修饰符都是”特例开关”，按下它们是为了满足特定需求——要么要改外部，要么要免拷贝。把它们当例外，而非习惯，代码会更好懂也好维护。

常见疑问解答

问：引用类型还要用 ref 吗？ 多数情况不用。传引用类型本身就能改对象内容；只有”要把变量整个换成新对象”时才需 ref。滥用只会让调用关系更难懂。

问：out 和 ref 怎么选？ out 专用于”输出结果”，调用前不必赋值；ref 用于”既要读又要改原值”。若只是为了多返回值，out 语义更贴切。

问：in 是不是总比值传递快？ 不是。只有大 struct（几十字节以上）省下的拷贝才明显；小数据用 in 反而多一层间接，收益可忽略。

问：想返回多个值，一定要 ref/out 吗？ 不必。用元组 (bool success, int value) 或自定义结果类型往往更清晰，也避免遗漏 out 赋值。ref/out 是手段不是目的。

问：ref 能提高性能吗？ 在确实要改原值或换对象时，ref 省去拷贝或新建。但可读性优先，默认值传递，确需影响外部再升级。

小结

参数传递是方法章节的收尾：默认值传递最安全，ref 改原值、out 带结果、in 省拷贝。用对修饰符，方法既清晰又高效。至此，面向对象进阶（继承、多态、抽象、接口、记录、参数）已全部讲完，后面进入方法进阶与委托。