前言

上一篇文章C#与C++交互开发系列之函数参数传递之值传递，我们搭建了C#调用C++编写的函数的基本框架。也进行了值传递的测试。今天我们来一起研究函数参数传递之引用传递。

引用传递

前一篇文章，我们最后留了一个思考，就是关于：如果想要函数内部对参数的修改能够影响到原始值，可以考虑使用什么方法呢？答案就是采用引用传递。那么C++和C#是如何声明引用传递的呢？

C++项目

我接着在这个框架中添加函数声明：

//声明
API void triple1(double *a);
API void triple2(double &a);

//实现
void triple1(double* a)
{
	*a = *a * 3;
}

void triple2(double& a)
{
	a = a * 3;
}

1. triple1 函数接受一个指向 double 类型变量的指针作为参数，即传递的是指针的副本，通过修改指针指向的变量来实现对原变量的修改。
2. triple2 函数接受一个 double 类型变量的引用作为参数，即传递的是变量本身的引用，通过直接操作引用的变量来实现对原变量的修改。

C#项目

我们添加C#相关代码

        [DllImport("CppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern void triple1(ref double a);

        [DllImport("CppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        public static extern void triple2(ref double a);

注意这个地方的ref关键字的用法。

在C#中，使用 `ref` 关键字表示传递参数时要传递的是参数的引用，而不是参数的副本。通常情况下，在与非托管代码（如C++编写的DLL）进行交互时，需要使用 `ref` 关键字来确保正确的参数传递方式。

在这个特定的情况下，C#代码调用了两个来自非托管C++库的函数，这两个函数都需要一个 `double` 类型的参数，并且在C++函数声明中使用了 `double *` 和 `double &`，这意味着它们都期望传入一个指向 `double` 类型变量的引用。为了在C#中正确地调用这两个函数，需要使用 `ref` 关键字来传递参数的引用。因此，在这种情况下，使用 ref 关键字是为了确保参数正确地按引用传递给非托管的C++函数。

编写调用代码

 static void Main(string[] args)
 {
     double a = 100;
     double b = 10;

     Console.WriteLine(#34;prev: a = {a}");
     CppLibraryWapper.triple1(ref a);
     Console.WriteLine(#34;after: a = {a}");

     Console.WriteLine(#34;prev: a = {b}");
     CppLibraryWapper.triple2(ref b);
     Console.WriteLine(#34;after: a = {b}");
     Console.ReadLine();
 }

执行结果如下：

复杂类型的传递

在C#和C++中，基本类型（如整数、浮点数、布尔值等）的引用传递类似，都是通过引用参数来实现的。当基本类型作为参数传递给函数时，函数可以修改传递的值。

对于复杂类型（如类、结构体、数组等）的引用传递也类似，但需要注意以下几点：

• 在C#中，使用ref关键字传递引用，可以修改对象的成员。
• 在C++中，通过传递指针或引用来实现引用传递，可以修改对象的成员。

C++项目代码

首先，声明定义数据结构体，数组等相关函数

typedef struct TagPoint2D {
	double x;
	double y;
}Point2D;
typedef Point2D* LP_Point2D;
typedef const Point2D* LPC_Point2D;

API void ModifyStruct(Point2D& point);

API void ModifyArray(double* arr, int size);

C++实现

void ModifyStruct(Point2D& point)
{
	point.x = point.x * 2;
	point.y = point.y * 2;
}


void ModifyArray(double* arr, int size)
{
	for (int i = 0; i < size; ++i) {
		arr[i] *= 2;
	}
}

C#项目代码

1、声明定义

 // 结构体的定义
 [StructLayout(LayoutKind.Sequential)]
 public struct Point2D
 {
     public double x;
     public double y;
 }

 // 导入C++库中的函数声明
 [DllImport("CppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 public static extern void ModifyStruct(ref Point2D point);

 [DllImport("CppLibrary.dll", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
 public static extern void ModifyArray(double[] arr, int size);

注意这里的结构体和C++定义的结构，需要一致性。还有就是为什么double[] arr前面不需要加ref关键词。思考三秒钟。。。

那是因为对于数组类型参数，ref 关键字通常不需要，因为数组本身就是引用类型，传递给方法时默认是传递引用。

2、调用代码

static void Main(string[] args)
{

    // 使用结构体
    Point2D myStruct = new Point2D();
    myStruct.x = 5;
    myStruct.y = 3.14;
    Console.WriteLine(#34;Modified struct: x = {myStruct.x}, y = {myStruct.y}");
    CppLibraryWapper.ModifyStruct(ref myStruct);
    Console.WriteLine(#34;Modified struct: x = {myStruct.x}, y = {myStruct.y}");

    // 使用数组
    double[] arr = { 1.1, 2.2, 3.3, 4.4, 5.5 };
    ModifyArray(arr, arr.Length);
    Console.WriteLine("Modified array:");
    foreach (double num in arr)
    {
        Console.WriteLine(num);
    }
}

3、执行结果：

总结

对于引用类型参数传递：

1. 对于引用类型（如结构对象时），需要考虑传递的是对象本身还是对象的引用。
2. 如果需要传递对象的引用，可以使用 ref 关键字确保传递的是引用而不是对象的副本。
3. 在C++中接收引用类型参数时，需要注意避免潜在的内存访问错误或对象拷贝问题。

附录：

如果希望调试动态库，可以做如下配置：

如果本文对你有帮助，我将非常荣幸。

如果你对引用类型参数传递有自己的见解，欢迎留言交流。

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