C#の配列型におけるrefパラメータ（参照渡し）の使い方を解説

C#のrefパラメータ（参照渡し）とは？

C#では、refキーワードを使うことで、引数を「参照渡し」でメソッドに渡すことができます。参照パラメータとは、変数が格納されているメモリ上の場所への参照のことです。値渡しの場合とは異なり、refを使って引数を渡すと、新しいストレージ領域は作成されません。そのため、メソッド内での変更が呼び出し元の変数に直接反映されます。

refパラメータの宣言方法

通常の変数をrefパラメータとして宣言する例は以下の通りです。

public void swap(ref int x, ref int y) {}

配列型の変数をrefパラメータとして宣言する場合は、次のように記述します。

static void Display(ref int[] myArr)

配列型のrefパラメータを使用したサンプルコード

以下は、C#で配列型のrefパラメータを扱う方法を示す完全なサンプルコードです。

class TestRef {
    static void Display(ref int[] myArr) {
        // 配列がnullの場合、新しい配列を作成して割り当てる
        if (myArr == null) {
            myArr = new int[10];
        }

        myArr[0] = 345;
        myArr[1] = 755;
        myArr[2] = 231;
    }

    static void Main() {
        int[] arr = { 98, 12, 65, 45, 90, 34, 77 };

        // refキーワードを使って配列を参照渡しする
        Display(ref arr);

        for (int i = 0; i < arr.Length; i++) {
            System.Console.Write(arr[i] + " ");
        }

        System.Console.ReadKey();
    }
}

実行結果

345 755 231 45 90 34 77

解説のポイント

このサンプルコードには、refパラメータの重要な特徴が表れています。

まず、Mainメソッド内で7つの要素を持つ配列arrを作成し、Displayメソッドにrefキーワード付きで渡しています。ここで注目すべきは、Displayメソッド内のnullチェックです。もし渡された配列がnullだった場合、メソッド内で新しい配列（要素数10）を生成して代入しています。

これは値渡しでは不可能な動作です。通常の値渡しでは、メソッド内で引数に新しいオブジェクトを代入しても、それは呼び出し元には影響しません。しかしrefを使った参照渡しでは、メソッド内で行われた再代入や要素の変更がすべて呼び出し元の変数に反映されます。

その結果、このプログラムを実行すると、最初の3つの要素が345、755、231に書き換えられ、残りの4つの要素は元の値（45、90、34、77）のまま出力されます。

refとoutの違い

補足として、C#には似た機能を持つoutキーワードもあります。refは「呼び出し前に必ず初期化されている」必要があるのに対し、outは「メソッド内で必ず値を代入する」ことが前提となっています。既存の値を読み取りつつ変更したい場合はrefを、メソッドから複数の戻り値を受け取りたい場合はoutを使うのが一般的です。