ASP.NET堆和栈二之值类型和引用类型的参数传递和内存分配

Hellens ·

更新时间:2024-09-20

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".NET的堆和栈"系列：

ASP.NET堆和栈一之基本概念和值类型内存分配

ASP.NET堆和栈二之值类型和引用类型参数传递和内存分配

ASP.NET堆和栈三之引用类型对象拷贝和内存分配

ASP.NET堆和栈四之对托管和非托管资源垃圾的回收和内存分配

在" ASP.NET堆和栈一之基本概念和值类型内存分配"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。

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。

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。

3、继续执行AddFive()方法，pValue的值变成了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。

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"。

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。

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2
4、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();
}