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C# 传递数组给函数（手把手讲解）

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在 C# 编程中，函数（或方法）是代码复用的核心工具。当我们需要对一组数据进行处理时，数组往往是最直观的容器。然而，如何将数组传递给函数，并确保其行为符合预期，是许多开发者在学习过程中会遇到的挑战。本文将通过循序渐进的讲解，结合生动的比喻和实际代码案例，帮助读者掌握这一关键技能。

3. 数组传递的三种方式

在 C# 中，数组传递主要涉及以下三种核心场景：直接传递数组引用、通过 params 关键字传递可变参数，以及返回数组作为函数结果。

3.1 直接传递数组引用

数组是 C# 中的引用类型（Reference Type），这意味着当我们将数组传递给函数时，传递的实际上是数组的内存地址引用，而非数组本身的拷贝。这一特性类似于将一个“快递单”交给快递员，快递员通过地址找到包裹并修改其内容。例如：

void ModifyArray(int[] arr)  
{  
    arr[0] = 100; // 直接修改原数组的第一个元素  
}  

int[] numbers = { 1, 2, 3 };  
ModifyArray(numbers);  
Console.WriteLine(numbers[0]); // 输出 100

关键点：函数内部对数组元素的修改会直接影响原数组。因此，传递数组时需格外注意副作用。

3.2 使用 params 关键字传递可变参数

当函数需要接收不确定数量的参数时，可以使用 params 关键字。这会将参数自动封装为一个数组。例如：

void PrintNumbers(params int[] nums)  
{  
    foreach (var num in nums)  
        Console.Write(num + " ");  
}  

// 调用时无需显式创建数组  
PrintNumbers(1, 2, 3, 4); // 输出 1 2 3 4

比喻：params 好比一个“收集器”，它会将零散的参数“打包”成一个数组，方便统一处理。

3.3 返回数组作为函数结果

函数也可以返回一个数组，这在数据生成或转换场景中非常有用。例如：

int[] GenerateFibonacci(int count)  
{  
    int[] result = new int[count];  
    result[0] = 0;  
    if (count > 1)  
        result[1] = 1;  
    for (int i = 2; i < count; i++)  
        result[i] = result[i - 1] + result[i - 2];  
    return result;  
}  

int[] fib = GenerateFibonacci(5); // [0, 1, 1, 2, 3]

4. 数组传递的注意事项

4.1 引用传递的陷阱

由于数组是引用类型，若函数内部重新分配了数组的内存地址（例如 arr = new int[5]），则原数组不会受到影响。例如：

void ResetArray(int[] arr)  
{  
    arr = new int[5]; // 此时原数组未被修改！  
    arr[0] = 5;  
}  

int[] data = { 1, 2, 3 };  
ResetArray(data);  
Console.WriteLine(data[0]); // 仍输出 1

解决方案：若需修改原数组的引用，应通过 out 或 ref 关键字显式传递：

void ResetArray(ref int[] arr)  
{  
    arr = new int[5];  
    arr[0] = 5;  
}  

ResetArray(ref data); // 现在 data 是新数组

4.2 多维数组的传递

C# 中的多维数组（如 int[,]）和交错数组（int[][]）传递方式略有不同。例如：

// 传递多维数组  
void ProcessMatrix(int[,] matrix)  
{  
    matrix[0, 0] = 10; // 修改原数组  
}  

// 传递交错数组（数组的数组）  
void ProcessList(int[][] list)  
{  
    list[0][0] = 20; // 修改原数组  
}

4.3 性能优化与深拷贝

若需避免函数修改原数组，可以通过深拷贝创建独立的副本：

int[] CopyArray(int[] source)  
{  
    int[] copy = new int[source.Length];  
    Array.Copy(source, copy, source.Length);  
    return copy;  
}

5. 实际案例：排序算法与数组传递

5.1 冒泡排序函数

以下案例展示如何通过函数实现冒泡排序，并传递数组进行原地修改：

void BubbleSort(int[] arr)  
{  
    int n = arr.Length;  
    for (int i = 0; i < n - 1; i++)  
    {  
        for (int j = 0; j < n - i - 1; j++)  
        {  
            if (arr[j] > arr[j + 1])  
            {  
                // 交换元素  
                int temp = arr[j];  
                arr[j] = arr[j + 1];  
                arr[j + 1] = temp;  
            }  
        }  
    }  
}  

int[] numbers = { 64, 34, 25, 12, 22, 11, 90 };  
BubbleSort(numbers); // 原数组被排序

5.2 使用 params 实现动态参数的平均值计算

double CalculateAverage(params double[] values)  
{  
    if (values.Length == 0) return 0;  
    return values.Sum() / values.Length;  
}  

double avg = CalculateAverage(10.5, 20.3, 30.7); // 输出 20.5

6. 进阶技巧与常见问题

6.1 params 的限制

  • params 必须是方法参数列表中的最后一个参数。
  • 不能与 out 或 ref 同时使用。

6.2 泛型数组的传递

通过泛型函数，可以传递任意类型的数组：

void PrintElements<T>(T[] items)  
{  
    foreach (var item in items)  
        Console.WriteLine(item);  
}  

PrintElements(new string[] { "Apple", "Banana" });  
PrintElements(new int[] { 1, 2, 3 });

6.3 通过 Array.Resize 动态调整数组

int[] data = { 1, 2, 3 };  
Array.Resize(ref data, 5); // 扩展为长度5的数组，新增元素默认为0

7. 结论

掌握“C# 传递数组给函数”的核心逻辑，是开发者高效利用数组和函数的关键。通过理解引用传递的特性、灵活使用 params 和 ref 等关键字，以及结合实际案例进行实践，开发者可以编写出更清晰、可维护的代码。无论是基础的数据处理，还是复杂算法的实现，数组与函数的结合都能为程序设计提供强大的灵活性。

希望本文能帮助读者在 C# 开发的道路上迈出坚实的一步，并在未来遇到相关问题时，能够游刃有余地运用这些知识。

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