C#——in 参数修饰符

男娘i 2023-01-02 06:25 128阅读 0赞

## C\#——in 参数修饰符 ##

in 关键字通过引用传递参数。 它让形参成为实参的别名，这必须是变量。 换而言之，对形参执行的任何操作都是对实参执行的。 它类似于 ref 或 out 关键字，不同之处在于 in 参数无法通过调用的方法进行修改。 out 参数必须由调用的方法进行修改，这些修改在调用上下文中是可观察的，而 ref 参数是可以修改的。

int readonlyArgument = 44;
    InArgExample(readonlyArgument);
    Console.WriteLine(readonlyArgument);     // value is still 44
    
    void InArgExample(in int number)
    {
        
        // Uncomment the following line to see error CS8331
        //number = 19;
    }

前面的示例说明调用站点处通常不需要 in 修饰符。 仅在方法声明中需要它。

in 关键字还作为 foreach 语句的一部分，或作为 LINQ 查询中 join 子句的一部分，与泛型类型参数一起使用来指定该类型参数为逆变

作为 in 参数传递的变量在方法调用中传递之前必须进行初始化。 但是，所调用的方法可能不会分配值或修改参数。

in、ref 和 out 关键字不被视为用于重载决议的方法签名的一部分。 因此，如果唯一的不同是一个方法采用 ref 或 in 参数，而另一个方法采用 out 参数，则无法重载这两个方法。 例如，以下代码将不会编译：

class CS0663_Example
    {
        
        // Compiler error CS0663: "Cannot define overloaded
        // methods that differ only on in, ref and out".
        public void SampleMethod(in int i) {
         }
        public void SampleMethod(ref int i) {
         }
    }

存在 in 时可以重载：

class InOverloads
    {
        
        public void SampleMethod(in int i) {
         }
        public void SampleMethod(int i) {
         }
    }

重载决策规则

通过理解使用 in 参数的动机，可以理解使用按值方法和使用 in 参数方法的重载决策规则。 定义使用 in 参数的方法是一项潜在的性能优化。 某些 struct 类型参数可能很大，在紧凑的循环或关键代码路径中调用方法时，复制这些结构的成本就很高。 方法声明 in 参数以指定参数可能按引用安全传递，因为所调用的方法不修改该参数的状态。 按引用传递这些参数可以避免（可能产生的）高昂的复制成本。

为调用站点上的参数指定 in 通常为可选。 按值传递参数和使用 in 修饰符按引用传递参数这两种方法并没有语义差异。 可以在调用站点选择 in 修饰符，因为你不需要指出参数值可能会改变。 在调用站点显式添加 in 修饰符以确保参数是按引用传递，而不是按值传递。 显式使用 in 有以下两个效果：

首先，在调用站点指定 in 会强制编译器选择使用匹配的 in 参数定义的方法。 否则，如果两种方法唯一的区别在于是否存在 in，则按值重载的匹配度会更高。

第二点，指定 in 会声明你想按引用传递参数。 结合 in 使用的参数必须代表一个可以直接引用的位置。 out 和 ref 参数的相同常规规则适用：不得使用常量、普通属性或其他生成值的表达式。 否则，在调用站点省略 in 就会通知编译器你将允许它创建临时变量，并按只读引用传递至方法。 编译器创建临时变量以克服一些 in 参数的限制：  
1.临时变量允许将编译时常数作为 in 参数。  
2.临时变量允许使用属性或 in 参数的其他表达式。  
3.存在从实参类型到形参类型的隐式转换时，临时变量允许使用实参。

在前面的所有实例中，编译器创建了临时变量，用于存储常数、属性或其他表达式的值。

以下代码阐释了这些规则：

static void Method(in int argument)
    {
        
        // implementation removed
    }
    
    Method(5); // OK, temporary variable created.
    Method(5L); // CS1503: no implicit conversion from long to int
    short s = 0;
    Method(s); // OK, temporary int created with the value 0
    Method(in s); // CS1503: cannot convert from in short to in int
    int i = 42;
    Method(i); // passed by readonly reference
    Method(in i); // passed by readonly reference, explicitly using `in`

现在，假设可以使用另一种使用按值参数的方法。 结果的变化如以下代码所示：

static void Method(int argument)
    {
        
        // implementation removed
    }
    
    static void Method(in int argument)
    {
        
        // implementation removed
    }
    
    Method(5); // Calls overload passed by value
    Method(5L); // CS1503: no implicit conversion from long to int
    short s = 0;
    Method(s); // Calls overload passed by value.
    Method(in s); // CS1503: cannot convert from in short to in int
    int i = 42;
    Method(i); // Calls overload passed by value
    Method(in i); // passed by readonly reference, explicitly using `in`

最后一个是按引用传递参数的唯一方法调用。

为了简化操作，前面的代码将 int 用作参数类型。 因为大多数新式计算机中的引用都比 int 大，所以将单个 int 作为只读引用传递没有任何好处。

## in 参数的限制 ##

1.异步方法，通过使用 async 修饰符定义。
    2.迭代器方法，包括 yield return 或 yield break 语句。
    3.扩展方法的第一个参数不能有 in 修饰符，除非该参数是结构。
    4.扩展方法的第一个参数，其中该参数是泛型类型（即使该类型被约束为结构。）