參數修飾詞 ( ref、 out、 in)

1. 前言

在 C# 裡，預設所有方法參數都是值傳遞，也就是說傳進去的是複製品，不是原本的變數。

可是如果你想要在方法裡面改外面的變數怎麼辦？或者想要一次從方法回傳好幾個值？又或者你要傳一個很大的 struct 進去，但又不想複製整個「沒有把手的行李箱」，只想省記憶體傳個參考就好？

這些情境都跟參數修飾詞有關。它們讓你可以掌控資料在呼叫端跟方法之間的「傳遞路線」。

修飾詞種類

別擔心，等等我們會一個一個看，其實比你想像的簡單多了。

2. ref 修飾詞：傳參考，能讀也能寫

想像一下：你拿一杯咖啡給朋友，跟他說：「這杯你可以喝、可以加熱、甚至想加什麼都行。」朋友可以對這杯咖啡為所欲為，最後剩下什麼（或沒剩什麼）都還你。這就是 ref 的概念。

void DoSomething(ref int x)
{
    x = x + 10; // 改變傳進來的參數
}
        

要用 ref 傳參數，宣告跟呼叫都要加這個修飾詞：

int myNumber = 5;
DoSomething(ref myNumber);
Console.WriteLine(myNumber); // 會印出 15

一定要是變數，不能傳運算式。這樣會出錯：

DoSomething(ref 10);		// 這裡一定要是變數！

• 呼叫前：變數一定要初始化（要有值）。
• 方法內：可以讀也可以改。
• 呼叫後：改動會保留。

範例：交換兩個變數的值

有時候要交換兩個變數的值。但有個重點：C# 的值型別（像 int）預設是值傳遞。也就是說傳進方法的是值的複製品，不是原本的變數。要讓方法能改呼叫端的變數，就要用 ref。

沒用 ref 的範例 — 不會動：

// 嘗試交換值 — 不會成功
void Swap(int a, int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int x = 10;
int y = 20;
Swap(x, y); // 傳的是值的複製品
Console.WriteLine($"{x}, {y}"); // → 10, 20 — 完全沒變！

在 Swap 函數裡 a 跟 b 只是 x 跟 y 的複製品。我們只改到複製品，原本的沒動到。

用 ref 的範例 — 真的交換了

// 用 ref 交換變數的值
void Swap(ref int a, ref int b)
{
    int temp = a;
    a = b;
    b = temp;
}

int x = 10;
int y = 20;
Swap(ref x, ref y); // 傳的是變數的參考
Console.WriteLine($"{x}, {y}"); // → 20, 10 — 真的換了
        

ref 讓你傳的是變數的參考，不是值。
所以 Swap 直接操作 x 跟 y，內容就被換掉了。

什麼時候該用 ref？

• 你想直接改傳進來的變數（像加一、換掉）。
• 不想用 return 回傳新值，而是直接改參數。
• 不要用來「塞一堆值」出去 — 這種情境用別的修飾詞比較好。

3. out 修飾詞：只往外傳

換個想像：你帶著空杯子去找朋友，跟他說：「幫我裝點東西，咖啡茶都行！」這時你朋友一定要幫你裝點什麼，不然編譯器會發飆。

out 就是讓方法能回傳多個值，不用靠 return。這種參數一定要在方法裡被賦值。

void GetCoordinates(out int x, out int y)
{
    x = 5;
    y = 10; // 沒這行會錯！
}
        

• 呼叫前：變數可以不用初始化，甚至可以直接在呼叫時寫 out int x。
• 方法內：一定要賦值，不然編譯器會罷工。
• 呼叫後：變數有新值。

範例：一次回傳兩個值

void ParseNameAndAge(string input, out string name, out int age)
{
    string[] parts = input.Split(',');	// 把字串切成陣列 - 以 ',' 分割
    name = parts[0];
    age = int.Parse(parts[1]);
}

string userInput = "Иван,25";
ParseNameAndAge(userInput, out string userName, out int userAge);
Console.WriteLine($"{userName} — {userAge} 歲");

什麼時候該用 out？

• 你想從方法回傳多個值（像上面把字串拆開）。
• 回傳型別不一定（像嘗試把字串轉成數字）。

.NET 經典範例： int.TryParse(string, out int) — 超常用！

string input = "123";
if (int.TryParse(input, out int parsedNumber))
{
    Console.WriteLine($"轉換成功: {parsedNumber}");
}
else
{
    Console.WriteLine("轉換失敗！");
}

int.TryParse 會回傳 true 代表轉換成功，false 代表失敗。數字本身是透過 out 回傳的。

用 ref 跟 out 常見錯誤跟趣事

• 忘記初始化 ref 變數 — 編譯器會生氣。
• 沒給 out 變數賦值 — 編譯器更生氣。
• 呼叫時忘了加修飾詞：寫 DoSomething(x) 而不是 DoSomething(ref x)。
• ref 跟 out 不能用常數或字面值！只能用變數。只有變數才有記憶體位址可以傳參考。

4. in 修飾詞：唯讀參考

有時候你要把一個很大很複雜的物件傳進方法。通常這種物件會用參考傳，但這樣方法就能隨便改它 — 因為你給了它參考。

理論上你可以複製一份再傳進去，這樣原本的不會被改。但如果物件很大，這樣會白白複製一堆資料。最省的方法是直接傳參考，然後請編譯器幫你確保沒人會改它。

in — 新的修飾詞，讓你可以把struct 用參考傳進去，但只能讀不能改。就像「玻璃櫃裡的寶劍」：只能看，不能拿。

void PrintPoint(in Point pt)
{
    pt.X = 5; // 錯誤！ 只能讀
    Console.WriteLine($"點: {pt.X}, {pt.Y}");  //這樣可以
}
        

• 呼叫前：變數要初始化。
• 方法內：只能讀，不能改。
• 省記憶體：struct 不會被複製，是傳參考。

很適合用在大 struct 陣列，避免多餘的複製。不過對 class（參考型別）來說 in 沒什麼特別效果。

範例：傳大 struct 用參考，省複製

struct BigData
{
    public int A, B, C, D, E;
}

void PrintBigData(in BigData data)
{
    data.A = 10; // 不行 - 只能讀！
    Console.WriteLine(data.A + data.B + data.C + data.D + data.E);
}

BigData myData = new BigData { A = 10, B = 20, C = 30, D = 40, E = 50 };
PrintBigData(in myData);

5. 常見問題：

ref/out/in 可以用在陣列跟參考型別嗎？
可以！但要記得：陣列本身就是參考型別。用 ref 傳陣列時，你可以改變參考本身。通常這種修飾詞比較常用在 struct。

ref 跟 out 有什麼差別？不是都能拿到值？
ref 變數一定要先初始化才能用。out 不用，但在方法裡一定要賦值一次。

如果我用 ref/out/in 傳字面值（像 5）會怎樣？
編譯器馬上報錯。只能用變數！

ref/out/in 可以用幾個參數？
幾個都行，沒上限！但為了程式可讀性，建議不要超過兩三個，不然可以考慮用 tuple、struct 或 class。

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問卷/小測驗

類別與物件，等級 12，課堂 4

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類別與物件

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