C# 使用ref而不是返回相同类型的性能成本是多少？

嗨，这件事真的很困扰我，我希望有人能给我一个答案。我一直在读关于

ref

（和

out

）的书，我想知道我是否在使用

ref

s来降低代码的速度。通常，我会替换如下内容：

int AddToInt(int original, int add){ return original+add; }

与

因为在我看来

AddToInt(ref _value, _add);

比这更容易阅读和编码

_value = AddToInt(_value, _add);

我使用

ref

准确地知道我在代码上做什么，而不是返回值。然而，性能是我非常重视的，显然，当使用refs时，解引用和清理要慢得多

我想知道的是，在我看来，

ref

示例更小、更清晰、更准确的时候，为什么我读到的每一篇文章都会说，你通常会通过

ref

的地方很少（我知道这些示例是人为的，但我希望你能理解）

---

我也想知道为什么

ref

确实比返回值类型慢-在我看来，如果我在返回函数值之前对其进行大量编辑，在从内存中清除变量之前，引用实际变量来编辑它会比引用该变量的实例更快。

首先，不要担心使用

ref

是慢还是快。这是过早的优化。在99.9999%的情况下，您不会遇到导致性能瓶颈的情况

---

其次，与使用

ref

相反，返回计算结果作为返回值是首选的，因为类C语言通常具有“函数”性质。这将导致更好的语句/调用链接。

我必须同意Ondrej的观点。从风格上看，如果你开始使用

ref

传递所有东西，你最终会与开发人员合作，他们会因为设计这样的API而扼杀你

只需从方法返回内容，不要让100%的方法返回

void

。您所做的将导致非常不干净的代码，并可能会混淆最终使用您的代码的其他开发人员。在这里，你更喜欢清晰度而不是性能，因为你不会在验光中获得太多

查看此SO帖子：

Jon Skeet的这篇文章：

在与性能相同的句子中使用“ref”的主要时间是在讨论一些非常非典型的情况时，例如在XNA场景中，游戏“对象”通常由结构而不是类来表示，以避免GC的问题（这对XNA有不成比例的影响）。这有助于：

• 防止在堆栈上多次复制过大的结构
• 防止由于改变结构副本而导致数据丢失（XNA结构通常是可变的，这与正常做法相反）
• 允许在数组中直接传递结构，而不是将其复制出来或复制回来

在所有其他情况下，“ref”通常与其他副作用相关，不容易在返回值中表示（例如，请参见

Monitor.TryEnter

）

如果没有像XNA/struct这样的场景，并且没有令人尴尬的副作用，那么就使用返回值。除了更典型（其本身具有价值）之外，它还可以传递更少的数据（例如，int小于x64上的ref），并且需要更少的解引用

最后，返回方法更通用；您并不总是希望更新源代码。对比度：

// want to accumulate, no ref
x = Add(x, 5);

// want to accumulate, ref
Add(ref x, 5);

// no accumulate, no ref
y = Add(x, 5);

// no accumulate, ref
y = x;
Add(ref y, x);

---

我认为最后一个是最不清楚的（后面紧跟着另一个“ref”），在不明确的语言（例如VB）中，ref用法更不清楚。

使用ref关键字的主要目的是表示变量的值可以通过传递给它的函数来更改。按值传递变量时，函数内的更新不会影响原始副本

对于需要多个返回值并且为返回值构建特殊结构或类的情况，它非常有用（而且速度更快）。比如说,

public void Quaternion.GetRollPitchYaw(ref double roll, ref double pitch, ref double yaw){
    roll = something;
    pitch = something;
    yaw = something;
}

在指针使用不受限制的语言中，这是一种非常基本的模式。在c/c++中，您经常看到原语以类和数组作为指针按值传递。C#的作用正好相反，因此“ref”在上述情况下很方便

当您通过ref将要更新的变量传递到函数中时，只需执行一次写入操作即可得到结果。但是，当返回值时，通常会写入函数中的某个变量，然后返回，然后再次写入目标变量。根据数据的不同，这可能会增加不必要的开销。总之，这些是我在使用REF关键字之前通常考虑的主要内容。 有时，在c#中这样使用ref时，它的速度会稍微快一些，但不足以作为性能的goto理由

下面是我在一台7年历史的机器上得到的信息，使用下面的代码通过ref和value传递和更新100k字符串

输出：

迭代次数：10000000 byref:165ms 比瓦尔：417ms

private void m_btnTest_Click(object sender, EventArgs e) {

    Stopwatch sw = new Stopwatch();

    string s = "";
    string value = new string ('x', 100000);    // 100k string
    int iterations = 10000000;

    //-----------------------------------------------------
    // Update by ref
    //-----------------------------------------------------
    sw.Start();
    for (var n = 0; n < iterations; n++) {
        SetStringValue(ref s, ref value);
    }
    sw.Stop();
    long proc1 = sw.ElapsedMilliseconds;

    sw.Reset();

    //-----------------------------------------------------
    // Update by value
    //-----------------------------------------------------
    sw.Start();
    for (var n = 0; n < iterations; n++) {
        s = SetStringValue(s, value);
    }
    sw.Stop();
    long proc2 = sw.ElapsedMilliseconds;

    //-----------------------------------------------------
    Console.WriteLine("iterations: {0} \nbyref: {1}ms \nbyval: {2}ms", iterations, proc1, proc2);
}

public string SetStringValue(string input, string value) {
    input = value;
    return input;
}

public void SetStringValue(ref string input, ref string value) {
    input = value;
}

private void m\u btnTest\u单击（对象发送方，事件参数e）{
秒表sw=新秒表（）；
字符串s=“”；
字符串值=新字符串（'x'，100000）；//100k字符串
整数迭代次数=10000000；
//-----------------------------------------------------
//按ref更新
//-----------------------------------------------------
sw.Start（）；
对于（var n=0；nprivate void m_btnTest_Click(object sender, EventArgs e) {

    Stopwatch sw = new Stopwatch();

    string s = "";
    string value = new string ('x', 100000);    // 100k string
    int iterations = 10000000;

    //-----------------------------------------------------
    // Update by ref
    //-----------------------------------------------------
    sw.Start();
    for (var n = 0; n < iterations; n++) {
        SetStringValue(ref s, ref value);
    }
    sw.Stop();
    long proc1 = sw.ElapsedMilliseconds;

    sw.Reset();

    //-----------------------------------------------------
    // Update by value
    //-----------------------------------------------------
    sw.Start();
    for (var n = 0; n < iterations; n++) {
        s = SetStringValue(s, value);
    }
    sw.Stop();
    long proc2 = sw.ElapsedMilliseconds;

    //-----------------------------------------------------
    Console.WriteLine("iterations: {0} \nbyref: {1}ms \nbyval: {2}ms", iterations, proc1, proc2);
}

public string SetStringValue(string input, string value) {
    input = value;
    return input;
}

public void SetStringValue(ref string input, ref string value) {
    input = value;
}