ref关键字是如何工作的(就内存而言)

本文关键字：内存 关键字 何工作 ref 工作 | 更新日期: 2023-09-27 18:28:40

C#有一个ref关键字。使用ref可以通过引用将int传递给方法。当您调用一个通过引用接受int的方法时，堆栈帧上会发生什么？

public void SampleMethod(ref int i) { }

ref关键字是如何工作的(就内存而言)

传递局部变量作为引用

在低级别，引用的本地int变量将被放在堆栈上（大多数时候整数存储在寄存器中），指向堆栈的指针将被传递给调用的函数（指针本身最有可能在寄存器中传递）。考虑以下示例：

var i = 7;
Console.WriteLine(i);
inc(ref i);
Console.WriteLine(i);

这将是JIT设置的类似内容（目标体系结构是x86）：

    17:             var i = 7;
    # allocate space on the stack for args and i
00482E3B  sub         esp,8  
    # initialize i to 0
00482E3E  xor         eax,eax  
00482E40  mov         dword ptr [ebp-8],eax  
    # args saved to stack (could be optimised out)  
00482E43  mov         dword ptr [ebp-4],ecx  
00482E46  cmp         dword ptr ds:[3ACAECh],0  
00482E4D  je          00482E54  
00482E4F  call        7399CB2D  
    # i = 7
00482E54  mov         dword ptr [ebp-8],7  
    18:             Console.WriteLine(i);
    # load the value of i into ecx, and call cw
00482E5B  mov         ecx,dword ptr [ebp-8]  
00482E5E  call        72E729DC  
    19:             inc(ref i);
    # load the address of i into ecx, and call inc
00482E63  lea         ecx,[ebp-8]  
00482E66  call        dword ptr ds:[4920860h]  
    20:             Console.WriteLine(i);
    # load the value of i into ecx, and call cw
00482E6C  mov         ecx,dword ptr [ebp-8]  
00482E6F  call        72E729DC  
    21:         }
00482E74  nop  
00482E75  mov         esp,ebp  
00482E77  pop         ebp  
00482E78  ret

传递数组项或对象成员作为引用

这里发生了几乎相同的事情，获得字段或元素的地址，并将指针传递给函数：

var i = new[]{7};
Console.WriteLine(i[0]);
inc(ref i[0]);
Console.WriteLine(i[0]);

编译为（无镗孔部分）：

    18:             Console.WriteLine(i[0]);
00C82E91  mov         eax,dword ptr [ebp-8]  
00C82E94  cmp         dword ptr [eax+4],0  
00C82E98  ja          00C82E9F  
00C82E9A  call        7399BDC2  
00C82E9F  mov         ecx,dword ptr [eax+8]  
00C82EA2  call        72E729DC  
    19:             inc(ref i[0]);
    # loading the reference of the array to eax
00C82EA7  mov         eax,dword ptr [ebp-8]  
    # array boundary check is inlined
00C82EAA  cmp         dword ptr [eax+4],0  
00C82EAE  ja          00C82EB5  
    # this would throw an OutOfBoundsException, but skipped by ja
00C82EB0  call        7399BDC2  
    # load the address of the element in ecx, and call inc
00C82EB5  lea         ecx,[eax+8]  
00C82EB8  call        dword ptr ds:[4F80860h]

请注意，在这种情况下不必固定数组，因为框架知道CCD_ 2中的地址指向数组内的项，因此，如果在lea和call之间或inc函数内部发生堆压缩，则可以直接重新调整ecx的值。

通过打开"反汇编"窗口（Debug/Windows/Disassembly）

，您可以使用Visual Studio调试器自行调查JIT ed程序集

局部变量或字段的地址。在IL中，ldloca.s指令用于局部变量。

将特定索引处的局部变量的地址加载到评估堆栈上

stind指令用于将值存储回变量

将类型（…）的值存储到地址的内存中

地址为32/64位，具体取决于目标体系结构。

以下是C#代码中的一个简单示例：

void Main()
{
    int i = 1;
    inc(ref i);
    Console.WriteLine(i);
}
public void inc(ref int i) { 
  i++;
}

这是生成的IL代码

IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldc.i4.1    
IL_0002:  stloc.0     // i
IL_0003:  ldarg.0     
IL_0004:  ldloca.s    00 // i
IL_0006:  call        inc
IL_000B:  nop         
IL_000C:  ldloc.0     // i
IL_000D:  call        System.Console.WriteLine
IL_0012:  nop         
IL_0013:  ret         
inc:
IL_0000:  nop         
IL_0001:  ldarg.1     
IL_0002:  dup         
IL_0003:  ldind.i4    
IL_0004:  ldc.i4.1    
IL_0005:  add         
IL_0006:  stind.i4    
IL_0007:  ret

注意，在这个简单的情况下，ldloca.s00和ldloc.0实际上只有一个区别。加载本地或加载地址（偏移量00）

这是最简单级别的差异（这就是您在评论中要求的）——如果您加载变量的值或加载变量的地址。事情可能会很快变得复杂——如果你调用的函数不是本地的，如果你传递的变量不是本地的等等。但在基本层面上，这就是区别。

我用linqpad来做我的快速diss组装——我推荐它。http://www.linqpad.net/

它将通过引用传递本地变量，而不是为其发送新的副本

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