[译]C# 7系列，Part 8: in Parameters in参数
背景
默认情况下，方法参数是通过值传递的。也就是说，参数被复制并传递到方法中。因此，修改方法体中的参数不会影响原始值。在大多数情况下，修改是不必要的。
其他编程语言，如C++，有一个const参数或类似的概念：这表明方法体中的参数是一个不能被重新赋值的常量。它有助于避免在方法体内无意中重新赋值一个方法参数的错误，并通过不允许不必要的赋值来提高性能。
C# 7.2引入了in参数（又名，只读的引用参数。) 带有in修饰符的方法参数意味着该参数是引用且在方法体中只读。
in参数
让我们以下面的方法定义为例。
public int Increment(int value){//可以重新赋值，变量value是按值传递进来的。value = value + 1;return value;}
若要创建只读引用参数，请在参数前增加in修饰符。
public int Increment(in int value){//不能重新赋值，变量value是只读的。int returnValue = value + 1;return returnValue;}
如果重新赋值，编译器将生成一个错误。
可以使用常规方法来调用这个方法。
int v = 1;Console.WriteLine(Increment(v));
因为value变量是只读的，所以不能将value变量放在等式左边(即LValue)。执行赋值的一元运算符也是不允许的，比如++或--。但是，你仍然可以获取值的地址并使用指针操作进行修改。
解决重载
in是一个方法参数的修饰符，它表明此参数是引用类型，它被视为方法签名的一部分。这意味着你可以有两个方法重载，只是in修饰符不同。（译注：一个有in，一个没有in）
下面的代码示例定义了两个方法重载，只是引用类型不同。
public class C{public void A(int a) { Console.WriteLine("int a"); }public void A(in int a) { Console.WriteLine("in int a"); }}
默认情况下，方法调用将解析为值签名的那个重载。为了清除歧义并显式地调用引用签名的重载，在显式地调用A(in int)方法重载时，在实际的参数之前加上in修饰符。
private static void Main(string[] args){ C c = new C(); c.A(1); // A(int)int x = 1; c.A(in x); // A(in int)c.A(x); // A(int)}
程序输出如下：
限制
因为in参数是只读的引用参数，所以所有引用参数的限制都适用于in。
不能用于迭代器方法(即具有yield语句的方法)。
不能用于async异步方法。
如果你用in修饰Main方法的args参数，则入口点的方法签名会无效。
in参数和CLR
在.NET的CLR中已经有了一个类似的概念，所以in参数特性不需要改变CLR。
任何in参数在被编译成MSIL时，都会在定义中附加一个[in]指令。为了观察编译行为，我使用ILDAsm.exe获得上面示例反编译的MSIL。
下面的MSIL代码是方法C.A(int)：
.method public hidebysig instance void A(int32 a) cil managed{ // Code size 13 (0xd) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldstr "int a" IL_0006: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(string) IL_000b: nop IL_000c: ret} // end of method C::A
下面的MSIL代码是方法C.A(in int)：
.method public hidebysig instance void A([in] int32& a) cil managed{ .param [1] .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IsReadOnlyAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) // Code size 13 (0xd) .maxstack 8 IL_0000: nop IL_0001: ldstr "in int a" IL_0006: call void [System.Console]System.Console::WriteLine(string) IL_000b: nop IL_000c: ret} // end of method C::A
你看到区别了吗？int32&显示它是一个引用参数；[in]是一个指示CLR如何处理此参数的附加元数据。
下面的代码是上面例子中Main方法的MSIL，它展示了如何调用这两个C.A()方法的重载。
.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed{ .entrypoint // Code size 35 (0x23) .maxstack 2 .locals init (class Demo.C V_0,int32 V_1) IL_0000: nop IL_0001: newobj instance void Demo.C::.ctor() IL_0006: stloc.0 IL_0007: ldloc.0 IL_0008: ldc.i4.1 IL_0009: callvirt instance void Demo.C::A(int32) IL_000e: nop IL_000f: ldc.i4.1 IL_0010: stloc.1 IL_0011: ldloc.0 IL_0012: ldloca.s V_1 IL_0014: callvirt instance void Demo.C::A(int32&) IL_0019: nop IL_001a: ldloc.0 IL_001b: ldloc.1 IL_001c: callvirt instance void Demo.C::A(int32) IL_0021: nop IL_0022: ret} // end of method Program::Main
在调用点，没有其他元数据指示去调用C.A(in int)。
in参数和互操作
在许多地方，[In]特性被用于与本机方法签名匹配以实现互操作性。让我们以下面的Windows API为例。
[DllImport("shell32")]public static extern int ShellAbout( [In] IntPtr handle, [In] string title, [In] string text, [In] IntPtr icon);
此方法对应的MSIL如下所示。
.method public hidebysig static pinvokeimpl("shell32" winapi) int32 ShellAbout([in] native int handle, [in] string title, [in] string text, [in] native int icon) cil managed preservesig
如果我们使用in修饰符来改变ShellAbout方法的签名：
[DllImport("shell32")]public static extern int ShellAbout(in IntPtr handle,in string title,in string text,in IntPtr icon);
该方法生成的MSIL为：
.method public hidebysig static pinvokeimpl("shell32" winapi) int32 ShellAbout([in] native int& handle, [in] string& title, [in] string& cext, [in] native int& icon) cil managed preservesig{ .param [1] .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IsReadOnlyAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) .param [2] .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IsReadOnlyAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) .param [3] .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IsReadOnlyAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) .param [4] .custom instance void [System.Runtime]System.Runtime.CompilerServices.IsReadOnlyAttribute::.ctor() = ( 01 00 00 00 ) }
正如你所看到的，编译器为每个in参数产生了使用[in]指令、引用数据类型和[IsReadOnly]特性的代码。由于参数已从传值更改为传引用, P/Invoke可能会由于原始签名不匹配而失败。
结论
in参数是扩展C#语言的一个很棒的特性，它易于使用，并且是二进制兼容的(不需要对CLR进行更改)。只读引用参数在修改只读参数时给出编译时错误，有助于避免错误。这个特性可以与其他ref特性一起使用，比如引用返回和引用结构。