C#7.0 Ref returns and locals

在C# 7.0中，我们引入了“ref locals and returns”，其中ref关键字用于将变量或返回值作为引用传递，而不是传递其值。这个新功能可以在许多情况下提高代码的效率，并提供对内存的更好控制。

Ref locals

Ref local是一个变量，可以将其声明为一个引用到其他变量或值类型的引用。例如，考虑下面的代码片段，它定义了一个引用本地变量来传递一个Int类型的值。

int x = 5;
ref int y = ref x;
Console.WriteLine($"{x}, {y}");   // 5, 5

y = 10;
Console.WriteLine($"{x}, {y}");   // 10, 10

这个代码片段首先声明了一个x变量并初始化为5。接下来，我们通过引用在y变量中存储了x的引用。当x的值更改时，y中的值也相应更改。这意味着，我们不再需要在方法中传递大量的引用参数而可以使用Ref locals来代替。

Ref returns

Ref returns是一种方法，允许将引用类型的对象作为值返回。这使得我们可以更好的控制内存的使用情况，并消除不必要的对象创建。

下面的代码片段展示了如何返回一个引用类型的对象，而不是创建一个新的实例。

public ref int Find(int[] arr, int value)
{
    for (int i = 0; i < arr.Length; i++)
    {
        if (arr[i] == value)
        {
            return ref arr[i];
        }
    }
    throw new KeyNotFoundException("Value not found in array");
}

int[] myArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
ref int index = ref Find(myArray, 3);
index = 10;
Console.WriteLine(myArray[2]);  //10

在这个例子中，Find方法返回了一个int数组中的引用。我们可以像往常一样使用index变量进行操作。重要的是要注意，该方法不是返回int类型的值，而是返回int对象的引用。

Ref locals and returns in methods

Ref locals和returns不仅可以用于简单的代码块中，而且可以应用于方法和表达式树中。以下代码片段显示了带有Ref locals和returns的方法的用法。

public class MyClass
{
    private int[] _myArray;

    public MyClass(int[] myArray)
    {
        _myArray = myArray;
    }

    public ref int Find(int value)
    {
        for (int i = 0; i < _myArray.Length; i++)
        {
            if (_myArray[i] == value)
            {
                return ref _myArray[i];
            }
        }
        throw new KeyNotFoundException("Value not found in array");
    }
}

var myArray = new int[] { 1, 2, 3, 4, 5 };
var myClass = new MyClass(myArray);
ref var index = ref myClass.Find(3);
index = 10;
Console.WriteLine(myArray[2]);  //10

在这个例子中，我们首先定义了一个MyClass类，它拥有一个Find方法，可以返回引用对象。我们创建一个myClass对象，并使用其Find方法，为索引变量赋值。

结论

使用Ref locals和returns的好处是确保代码的有效性和正确性，以及更好的内存管理。此新功能迫使我们更加注意代码，以确保正确地管理引用和实例对象。

在许多情况下，该功能将在性能方面提高代码效率。此外，使用Ref locals和returns还使得我们享受更少的代码模板和更少的调用堆栈，因此它是一种非常值得尝试和使用的语言功能。