[译]C# 7系列，Part 7: ref Returns ref返回结果
原文：
背景
有两种方法可以将一个值传递给一个方法：
- 按值传递。当一个参数被传递给一个方法时，一个参数的副本(如果它是一个值类型)或一个"参数引用"的副本(如果它是一个引用类型)被传递。当您更改方法中的参数时，更改(单个赋值或复合赋值)会反映到参数/"参数引用"的副本，而不会反映到参数或“参数引用”本身。这是.net语言中的默认方式(visual basic中的byval)。（译注："参数引用"其实是个指针，指向另外一个它实际代表的对象，这里指的是修改这个指针本身。）
- 以引用的方式传递。当一个参数被传递给一个方法时，要么参数本身(如果它是一个值类型)要么“参数引用”(如果它是一个引用类型)被直接传递。没有生成其他副本。当您更改方法中的参数时，更改(单个赋值或复合赋值)将反映到参数或“参数引用”本身。这可以通过在c#中使用ref关键字或者在visual basic中使用byref关键字来表明。
例如，fcl(.net framework class library)中的array. resize()方法接受类型为array的ref参数，该ref值在方法实现中进行了修改，以指向调整大小后的数组新空间。你可以继续使用该数组变量，并访问新的内存空间：
byte[] data = new byte[10];
array.resize(ref data, 20); //译注：上一行data指向的内存空间和这里data指向的内存空间可能变更了。
console.writeline($"new array size is: {data.length}");
ref返回结果
ref返回结果是方法的引用返回值。与作为方法参数传递的ref值类似，调用者可以修改ref返回值，对该返回值的任何更改(赋值)都将反映到从方法中返回的原始值。
在c#中，你可以使用return ref关键字创建一个ref返回结果。
请看下面的示例：
private static ref t elementat<t>(ref t[] array, int position)
{
if (array == null)
{
throw new argumentnullexception(nameof(array));
}
if (position < 0 || position >= array.length)
{
throw new argumentoutofrangeexception(nameof(position));
}
return ref array[position];
}
上述方法的目的是在数组的特定位置获取对元素的引用。稍后你可以使用这个引用来更改该元素的值；因为它是一个ref值，所以更改将应用于数组中的原始值。（译注：就是数组中的原始值会被改变）
要使用这个方法，需要使用ref局部变量：
private static void main(string[] args)
{
int[] data = new int[10];
console.writeline($"before change, element at 2 is: {data[2]}");
ref int value = ref elementat(ref data, 2);
// change the ref value.
value = 5;
console.writeline($"after change, element at 2 is: {data[2]}");
}
visual studio智能感知表面调用的方法是一个ref返回结果方法。
上面代码的运行输出结果如下：
调用带有ref返回结果的方法
与前面的示例一样，要获得ref返回值的引用，你需要使用ref局部变量，并将ref关键字放在调用方法前面(ref在等式左右两边都有)。
ref int value = ref elementat(ref data, 2);
你还可以在不使用ref关键字的情况下调用此方法，这时候返回的是值。（译注：不是引用）
int value = elementat(ref data, 2);
在这种情况下，程序输出如下：
但是，你需要在两边都指定ref，或者两边都没有ref；你不能在一边指定ref而在另一边不指定ref。
此外，以下代码也可以运行：
elementat(ref data, 2) = 5;
你将获得与第一个示例相同的输出。位置2的元素从0(默认值)更改为5。这是因为ref返回可以作为一个lvalue出现。（译注：lvalue被称为左值，简单地说就是出现在等号左边的值，详见""）
解决重载
因为返回类型不是认定一个重载的方法签名的一部分，所以下面的方法定义可能不起作用。（译注：不能同时出现在一个类中，他们被视为同样的签名，同样签名的方法在一个类中只能出现一次）
public int m(int[] value); public ref int m(int[] value);
但是下面的定义将会起作用，因为参数在第一个方法中有ref，在第二个方法中没有ref，是传值。（译注：参数是方法签名的一部分）
public ref int m(ref int[] value); public ref int m(int[] value);
因此，为了重载一个ref返回结果方法，你需要满足如下参数规则：
- 使用不同数量的参数，或者
- 使用不同类型的参数，或者
- 使用不同的传值方式的参数（值或者引用）。
限制
ref return有一些限制：
- 一个方法ref返回的值必须是一个ref local（译注：ref局部变量）；这个ref局部变量的来源可以是这个方法的一个实际的ref/out参数，或者是声明方法所在类型中的一个字段。
- 不能引用返回空类型。
- 不能直接引用返回null。但是你可以返回一个ref局部变量，它的值是null。
- 不能从异步方法ref返回，因为在异步方法返回时，返回值可能是不确定的。
- 不允许ref返回常量和枚举。
结论
ref返回结果是c#语言的扩展，它可以通过减少从方法返回中复制值的可能性来提高代码的性能。这对于那些低级别的编程组件很有用，比如互操作性、跨平台或资源受限的场景(移动、物联网等)。要使用这个特性，你需要使用c# language 7.0，升级你的visual studio版本到2017年或更高版本。
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