C#中返回类型前的ref关键字是什么意思

下面的代码中，什么意思ref in the GetAge()方法签名？

public class Person
{
    private int age;
    public ref int GetAge()
    {
        return ref this.age;
    }
}

The refreturn 是 C# 7.0 中的新功能。它允许返回对内存位置的引用。这在以前的 C# 版本中是不可能的。您甚至可以像这样存储返回的内存位置：

var person = new Person();

// Here we can store the reference to the memory area and we can modify it
ref int age = ref person.GetAge();

// like this
age = 50;

整个过程中我们都在同一个内存位置上工作，而不是在同一个内存位置上工作。copy of the age.

幕后发生了什么？

如果我们有这样的代码：

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var person = new Person();

        // Here we can store the reference to the memory area and we can modify it
        ref int age = ref person.GetAge();

        // like this
        age = 50;
    }
}

public class Person
{
    private int age;
    public ref int GetAge()
    {
        return ref this.age;
    }
}

以下是编译器 (Roslyn) 在幕后对该代码执行的操作：

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Reflection;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Security;
using System.Security.Permissions;
[assembly: AssemblyVersion("0.0.0.0")]
[assembly: Debuggable(DebuggableAttribute.DebuggingModes.Default | DebuggableAttribute.DebuggingModes.DisableOptimizations | DebuggableAttribute.DebuggingModes.IgnoreSymbolStoreSequencePoints | DebuggableAttribute.DebuggingModes.EnableEditAndContinue)]
[assembly: CompilationRelaxations(8)]
[assembly: RuntimeCompatibility(WrapNonExceptionThrows = true)]
[assembly: SecurityPermission(SecurityAction.RequestMinimum, SkipVerification = true)]
[module: UnverifiableCode]
public class Program
{
    public unsafe static void Main()
    {
        Person person = new Person();
        int* age = person.GetAge();
        *age = 50;
    }
}
public class Person
{
    private int age;
    public unsafe int* GetAge()
    {
        return ref this.age;
    }
}

好的！！！我想我们都很高兴我们不必处理所有这些*恶作剧。

这个功能什么时候有用？

添加 ref 局部变量和 ref 返回可以避免复制值或多次执行解引用操作，从而提高算法的效率。

当您使用值类型的大型数据结构时，它最有用（struct）并且将副本传入和传出方法可能不是很有效。例如，假设我们有一个类，其中包含一堆struct对象：

class Container
{
    private Tile[] tiles = new Tile[] { new Tile { X = 10 } };

    public Tile this[int x]
    {
        get { return tiles[x]; }
        set { tiles[x] = value; }
    }
}

public struct Tile
{
    public int X { get; set; }
    // Many more propeties
}

如果我们想与Tile对象，因为它们是struct，我们将无法这样做：

var container = new Container();
container[0].X = 10;

我们不能这样做，因为编译器会发出以下错误：

错误CS1612无法修改“Container.this[int]”的返回值，因为它不是变量

编译器抛出该错误是为了明确表明您认为自己正在做的事情（修改索引项）实际上并不是您正在做的事情。您实际上正在修改副本，因此它迫使您这样做。因此，为了能够设置 X，您需要在副本上进行如下操作：

var container = new Container();
var copy = container[0];
copy.X = 10;

// now we need to set the item to the copy
container[0] = copy;

正如您所看到的，这不是很有效，特别是当我们与大型企业合作时struct我们需要以迭代的方式操纵其中许多。

使用 C# 7.0，我们可以这样做：

public ref Tile this[int x]
{
    get { return ref tiles[x]; }
}

现在我们可以操纵Tile直接进行，无需发送副本、制作副本，然后将原始项目设置为副本。像这样：

var container = new Container();
ref Tile tile = ref container[0];  
tile.X = 10;  

一个小问题

网上有很多例子，它们的语法如下：

// Notice the ref missing on the right side
ref int age = person.GetAge();

这将导致此错误：

无法使用值初始化按引用变量

正确的语法是ref两边都是这样的：

ref int age = ref person.GetAge();

更多信息

Here是一个 SO 问题，其中已经讨论了此功能。我想这个问题现在是history. And here是 Eric Lippert 撰写的关于此功能的另一篇文章。