C#7 ref返回特性：内存留存的是类实例还是返回的引用属性？

咱们直接把问题拆开来聊，先搞懂ref返回的本质，再解答你的疑问：

第一个问题：调用GetData()后内存里留存什么？ #

当你通过ref返回一个类（引用类型）实例的字段时，内存里会留存完整的MyDataStructure实例，而不是仅仅那个整数。

原因很直白：ref返回的是该int字段在内存中的直接地址，而这个地址属于整个MyDataStructure实例内存块的一部分。GC的回收逻辑是看有没有「根引用」关联到实例的任何部分——只要你还持有这个ref，就相当于给整个实例挂了根引用，GC就不会回收它，所以整个实例都会留在内存里。

第二个问题：为什么示例中的s无法被留存？ #

我猜你大概率写了类似这样的代码：

public ref int GetData()
{
    MyDataStructure s = new MyDataStructure(); // 局部变量s
    return ref s.Value;
}

这种情况编译器直接会报错，根本不让你通过，更别说留存s了。

核心原因是：s是方法内部的局部引用变量，它的作用域只限于这个方法。方法执行完毕后，栈上的s变量会被销毁，堆上的MyDataStructure实例此时没有任何合法的根引用——虽然你返回的ref指向它的字段，但这种指向局部实例字段的ref属于「悬空引用风险」，C#编译器为了避免你拿到指向已回收内存的无效引用，直接禁止了这种写法。

如果想让s的实例被留存，得让它的生命周期超出方法范围，比如把s设为类的成员变量，或者用ref/in修饰传入方法的参数（保证它的生命周期足够），举个合法的例子：

private MyDataStructure _s = new MyDataStructure(); // 类成员变量

public ref int GetData()
{
    return ref _s.Value;
}

这种情况下，只要你的类实例还活着，_s的实例就会被留存，返回的ref也能安全指向它的字段。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Coder14