从零开始的Unity学习_扩展阅读_2. 引用传递和值传递
#引用传递和值传递#堆(heap)和栈(stack)在之前的学习里，我不止一次提到值类型和引用类型，虽然很早就想告诉大家这两个东西到底是啥，但感觉需要讲不小的篇幅，拖拖拖，最后决定放到了这里讲，接下来就让我们详细来看看值类型和引用类型的区别和联系。基本上值类型有所有基础数据结构(不包含string)，int，double等，还有结构是值类型。除了以上提到的其他的都是引用类型，各种类，以及strin
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#引用传递和值传递
#堆(heap)和栈(stack)
在之前的学习里，我不止一次提到值类型和引用类型，虽然很早就想告诉大家这两个东西到底是啥，但感觉需要讲不小的篇幅，拖拖拖，最后决定放到了这里讲，接下来就让我们详细来看看值类型和引用类型的区别和联系。
基本上值类型有所有基础数据结构(不包含string)，int，double等，还有结构是值类型。
除了以上提到的其他的都是引用类型，各种类，以及string。
要理解值类型和引用类型就需要先了解一下什么是 栈(stack)和堆(heap) 。
栈(stack)在计算机科学中是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。因为只能堆表尾进行操作，所以有先进后出的规则。
堆(heap)是区别于栈区、全局数据区和代码区的另一个
内存
区域。堆允许程序在运行时动态地申请某个大小的内存空间。
怎么说呢，细节我也不好说(其实我也说不清楚)，但大家可以理解为有两个内存区域，一个叫做堆，一个叫做栈。
以下为栈的简单示意图
以下为堆的简单示意图
我们来看看两者的区别，
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堆栈空间分配的区别
栈：由操作系统自动分配释放，在使用完毕(比如函数内的变量，在函数结束时)，内存立刻释放(变量销毁)。
堆：一般由程序员分配释放，分配方式类似于链表。(C++中需要程序员手动释放内存，C#和Java中则是等待GC(垃圾回收)进行释放。这两种方式各有优劣，GC(垃圾回收)减少了程序员的工作量，降低了难度，手动管理则可以明确知道销毁时间，方便其他操作。)
-
堆栈缓存方式的区别
栈：使用的是一级缓存，它们通常处于存储空间中，调用完毕立即释放。
堆：存放于二级缓存中，生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象(无变量引用的对象)就能被回收)。
-
堆栈数据结构的区别
栈：一种先进后出的数据结构。
堆：堆可以被看成是一棵树。
为什么要有堆和栈呢？
栈对应的是值类型，而堆对应的是引用类型。
栈的读取速度比堆要快上很多，在读取值类型上由很大的优势(这也是为什么我们会使用结构而不是类，当然结构比起类还更加节省内存空间。)
堆的优势则在于可以动态的申请内存，可以申请很大的内存。
总结一下，说了这么多，大家主要是需要知道有堆和栈，两种操作系统对进程占用的内存空间的两种管理方式，栈里面存值类型，堆里面是引用类型(硬要说的话是引用类型的本体)。
#值类型和引用类型
上面已经说了，哪些是值类型哪些是引用类型，那么接下来我们来看看值类型和引用类型在堆栈中的存储方式。
首先是值类型，值类型存储在栈里面。
引用类型则是将主要的数据内存存储于堆中，在栈中只存放一条指着堆中本体的地址。(论引用类型为什么叫引用类型？因为它是引用的类型。)
因为每次调用引用类型都现在栈里面找到，然后再去堆里面找到，这一来一回的就更加耗时间了。
好，基本上值类型和引用类型的基础内容就讲完了，其实也挺好理解的(如果不细究堆栈的话)，接下来我们来看看实操吧。
#值传递和引用传递
最能看出值类型和引用类型的区别的无疑是方法中参数的传递了。
void
Start
(
)
{
A
a1
=
new
A
{
x
=
1
}
;
//这是在创建时附上初值
ChangeA
(
a1
)
;
Debug
.
Log
(
a1
.
x
)
;
}
private
void
ChangeA
(
A
a
)
{
a
.
x
=
2
;
}
这里的start()是unity生命周期里的函数，在一个代码绑定的物体被创建时调用。debug.log()表示输出提示内容。
问：当上面的代码运行后，输出的数字是多少？
恭喜你回答错误！
如果你回答了这道题那么你就是错的。如果你眼睛一转，发觉这题不对啊，这作者怕不是失了志，那么恭喜你，你才是正确的。不过我还没有给大家讲值传递和引用传递的内容，大家也发觉不了，嘿嘿。
这题还需要加上一个条件，那就是A倒是是一个类还是一个结构。结构和类将直接决定调用函数时传参是值传递还是引用传递。
我们先来假设A是一个结构，那么这里就是值传递了(如果是值类型用于参数传递就是值传递，引用类型就引用传递。)。我们回忆一下值类型是咋个存的，栈里面单独的存储一个数据结构，这里的值传递就相当于再在栈里面开一个存储数据，然后让这个存储数据的值和传递的值类型的值一样。
简单的来说，就是两者啥关系莫得。函数中的变量早就是另一个数据内存了，无论怎么改变对原来的数据结构都莫得影响，输出的值为1。(很简单，咱就不画图了。)
然后我们再来看看引用传递，假设A是一个类。类与结构就不同了，类是将栈中存储一个指向堆中存储数据的地址，在进行参数传递的时候，函数中的变量实际上是栈上的用于存储地址的存储数据，他被赋值值就是引用传递的值栈中所指向的地址。函数中修改的数值实际上是修改堆上面存储的数据，所以这里输出的值会变成2.
简单的来说，就是方法中所有的修改都会反应到外面的变量上。
真的是这样吗?让我们来看看下面的代码
private
void
ChangeA
(
A
a
)
{
a
.
x
=
2
;
a
=
new
A
{
X
=
3
}
;
}
外面将上面的函数变成这样，A还是类(刚刚说了，值传递方法内外的变量莫得关系。)，那么这个时候输出的值会变成多少呢。
答案是2。对的，最后一步代码对并不影响输出结果的值，为什么？
很简单，首先我们要知道，new A{ X = 3 }的意思是在堆上开辟一个新的存储数据，这一步操作与之前a指向的那个存储数据毫无关系。这一步的代码代表的是，在堆上开辟一个新的存储数据，然后将变量a栈上的指向的地址，变成新的存储数据的地址。在方法结束后，a会被销毁，而这个新的数据则会因为没有变量引用它，之后会被GC(垃圾回收)给销毁(无需在意何时被销毁，这不是你现阶段该管的。)。
实际上，A a这种声明是指在栈上放入一个数据存储，在没有被赋值的时候就为null，被赋值后就是指向堆中的地址。(就更C++里面的指针一样。)
懂了吗，没懂多看两遍。该讲的都讲了，如果你没有听懂……只能证明我讲的不好啊(┭┮﹏┭┮) 。看懂了，那可太好了！后面还有更变态的。
#ref参数
void
Start
(
)
{
A
a1
=
new
A
{
x
=
1
}
;
//这是在创建时附上初值
ChangeA
(
ref
a1
)
;
Debug
.
Log
(
a1
.
x
)
;
}
private
void
ChangeA
(
ref
A
a
)
{
a
.
x
=
2
;
}
ref写在开头就表示这是个引用传递的参数，在调用函数的时候需要在实参前面也加上ref关键字。
这个时候的A如果是结构的话，它就可以享受类的全部体验了，它将以引用传递的姿态登场！也就是变成了上面讲的类那样，我就复读了。
可怕的来了，A可以是类，这里就将变成引用的引用传递(套娃)。听着都觉得难搞。
我们将函数变成这样
private
void
ChangeA
(
ref
A
a
)
{
a
.
x
=
2
;
a
=
new
A
{
X
=
3
}
;
}
然后传入的A变为类，这个时候的答案又是多少呢？
是3。为什么！且听我娓娓道来：在上面的内容里我们了解到了方法中的a实际上存储的是堆上的地址，即为一个引用。这里的ref关键字则让我们的引用再升级，变成了引用的引用，方法中的a仍然是栈上的存储数据，它仍然是存储了一个地址，但这个地址，变成了外面传递实参时那个实参在栈上的存储数据的地址！
我的评价是：好家伙，隔着套娃呢。
在最后一步的代码里，因为方法中的变量存储着外面变量的地址，由此访问到了外面的变量，然后将新开辟的堆上数据结构的地址赋值给了外面的变量。
简单的来说，我简单说不了，你们加油理解吧(入门到入土)。要是可以理解C++中指针的概念，这些东西还是比较好理解的。
#out参数
void
Start
(
)
{
A
a1
=
new
A
{
x
=
1
}
;
//这是在创建时附上初值
ChangeA
(
out
a1
)
;
Debug
.
Log
(
a1
.
x
)
;
}
private
void
ChangeA
(
out
A
a
)
{
a
.
x
=
2
;
}
前面介绍了这么多，这里就可以少介绍点了。out和ref的用法很像，唯一不太一样的就是out的值不需要提前初始化也可以，ref则不行，over。
out和ref差不多为什么会有两个呢，还有什么时候该用ref，什么时候该用out呢？
问的好，能问出这种问题证明你是个善于思考的人，但很可惜，我回答不了，我连宇宙的尽头在哪都不知道，怎么回答得了这种问题呢。
开个玩笑，我确实不知道为啥，但不是有while和do……while吗，明明那么相似，不也是两个吗，这里应该也差不多。至于什么场景用哪个，依你喜欢就好。
#小习题
我觉得吧，指望我给大家出题多少有点难为我了，劳心费神，所以我不生产题，我只是网络题库的搬运工。
因为这是这个系列第一次出现练习题，所以会极度简单，现在开始。
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编写一个程序，输入半径r的值，求出圆的面积。(∏(pai)取3.14)
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输入三个数，判断其中的最大数字。
-
输入一个字母，如果这个字母是大写字母就变为小写，是小写就转换成大写。(这里需要使用Asall码，百度吧骚年，查找答案的能力对程序员也很重要！)
-
输入一个字符，判断它是小写字母，大写字母，数字还是其他字符。
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创建一个结构体Student，包含学号id，姓名name，性别⚥sex，以及成绩grade。并创建一个学生。然后在整个类的，类里面所有的字段都要是私有的，并且有他们公有的属性。
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输入一个正数，判断其四舍五入后的整数。如12.32就是12，14.53就是15。
-
算个1加到100的答案吧！
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求出所有水仙花数。水仙花数是指一个三位数，其各位数字立方和等于该数本身。例如， 153 = 1*1*1 + 5*5*5 + 3*3*3，所以153是水仙花数。(诶呀，好经典的问题。)
-
输入十个整数，把他们按从大到小排列起来。(因为我还没有讲数组，大家可以把数字按顺序打出来。)
就这些吧。这些本来是C#控制台程序的，不过unity可以通过debug进行输出，input Field的UI进行输入，差别不大，如果觉得麻烦，你可以去使用C#控制台程序实现。
庆贺吧，会做这些题的话，基本上可以在大学里面编程选修课上拿个及格分了。
#答案
略
欸嘿( •̀ ω •́ )✧，哪有人会把习题和参考答案放一起的，实在解决不了可以评论区问一下，没准会有神奇的海螺回答你呢。
#结束语
-
杂谈
我要吐槽一下，unity社区里面写文章，使用富文本，然后使用里面的插入代码，然后敲得时候按返回就有一定概率，直接变白屏，很刺激，体验很差，希望后面改一下。
下一篇主要讲继承吧，如果内容少了咱就加上泛型一起讲。
拜拜，各位，下周见。
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