深入理解 C# 參數傳遞：值與引用、結構與類的差異

編輯：關於C語言

前言

C# 方法參數傳遞機制是開發者必須掌握的核心概念。本文系統解析值傳遞與引用傳遞的區別，並深入探討結構與類作為參數時的行為差異，配合代碼示例助你徹底釐清。

一、值參數 vs 引用參數

預設情況下，C# 採用值傳遞：方法接收參數的副本，修改不影響原變數。若需在方法內修改原變數，須使用 ref 或 out 關鍵字進行引用傳遞。

代碼示例

class Program {
    static void Main(string[] args) {
        int arg;

        // 傳值：Main 中的 arg 不會改變
        arg = 4;
        SquareVal(arg);
        Console.WriteLine(arg);  // 輸出: 4

        // 傳引用：Main 中的 arg 會被修改
        arg = 4;
        SquareRef(ref arg);
        Console.WriteLine(arg);  // 輸出: 16
    }

    static void SquareVal(int valParameter) {
        valParameter *= valParameter;  // 修改副本
    }

    static void SquareRef(ref int refParameter) {
        refParameter *= refParameter;  // 修改原變數
    }
}

關鍵點總結

值傳遞：建立副本，方法內操作不影響呼叫端變數。
引用傳遞 (ref/out)：傳遞變數地址，方法內修改直接反映到原變數。
out 要求方法在返回前必須賦值，ref 則要求呼叫前已初始化。

二、傳遞結構 vs 傳遞類實例的本質差異

這是許多開發者容易混淆的地方。核心在於值類型與引用類型的語意差異。

代碼示例

class TheClass { public string willIChange; }
struct TheStruct { public string willIChange; }

class TestClassAndStruct {
    static void ClassTaker(TheClass c) {
        c.willIChange = "Changed";
    }

    static void StructTaker(TheStruct s) {
        s.willIChange = "Changed";
    }

    static void Main() {
        TheClass testClass = new TheClass();
        TheStruct testStruct = new TheStruct();

        testClass.willIChange = "Not Changed";
        testStruct.willIChange = "Not Changed";

        ClassTaker(testClass);
        StructTaker(testStruct);

        Console.WriteLine("Class field = {0}", testClass.willIChange);  // Changed
        Console.WriteLine("Struct field = {0}", testStruct.willIChange);  // Not Changed
        Console.ReadKey();
    }
}

輸出結果

Class field = Changed
Struct field = Not Changed

深度解析

特性	類 - 引用類型	結構 - 值類型
記憶體分配	堆積，變數存儲引用（地址）	堆疊（通常），變數直接存儲資料
傳遞給方法時	複製「引用」（地址副本），雙方指向同一物件	複製「整個結構實體」，方法操作的是獨立副本
修改欄位/屬性	影響原物件	僅影響副本，原結構不變
重新指派參數變數 (c = new TheClass())	僅改變區域引用指向，不影響呼叫端引用	不適用（結構不可為 null，通常不重新指派）

為什麼會這樣？

ClassTaker 參數 c 是 testClass 引用的副本，兩者指向同一堆積物件。修改 c.willIChange 實際修改該物件欄位，故 testClass 反映變化。
StructTaker 參數 s 是 testStruct 的完整副本。修改 s.willIChange 僅影響副本，方法結束副本銷毀，原 testStruct 保持不變。