C# 方法完整教學：定義、參數傳遞、回傳值、遞迴與作用域

方法基礎結構

方法為可重複使用的程式碼區塊，封裝特定功能。簽章包含：存取修飾詞、回傳型別、方法名稱、參數列表。良好方法設計遵循單一職責、低耦合、高內聚原則。

參數傳遞機制完整對照

程式碼範例

// 基本定義與回傳
public int Add(int a, int b) => a + b;

// ref 交換
public void Swap(ref int x, ref int y) {
    int temp = x; x = y; y = temp;
}

// out 多重回傳
public bool TryParseInt(string input, out int result) {
    return int.TryParse(input, out result);
}

// in 唯讀大型結構
public readonly struct Vector3 {
    public double X, Y, Z;
    public double Magnitude(in Vector3 v) => Math.Sqrt(v.X*v.X + v.Y*v.Y + v.Z*v.Z);
}

// params 可變參數
public int Sum(params int[] numbers) => numbers.Sum();

// 遞迴：階乘
public long Factorial(int n) {
    if (n <= 1) return 1;
    return n * Factorial(n - 1);
}

// 區域函數 (C# 7+)
public int Fibonacci(int n) {
    int Fib(int x) => x <= 1 ? x : Fib(x-1) + Fib(x-2);
    return Fib(n);
}

變數作用域與生命週期

• 區域變數：方法/區塊內宣告，離開範圍銷毀 (實值型別在堆疊、參考型別參考在堆疊物件在堆積)
• 參數：方法執行期間存活
• 欄位：物件實例存活期間
• 靜態欄位：應用程式域存活期間

進階特性

• 運算式主體成員：=> 簡化單行方法/屬性
• 選擇性參數：void M(int x = 10) 預設值編譯期綁定
• 具名參數：M(y: 5, x: 1) 不依順序傳遞
• ref 回傳/區域變數：ref int Find(int[] arr, int val) 高效能修改陣列元素
• 非同步方法：async Task<T> 非阻塞 I/O