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Quando quero que uma função altere o valor da variável fora da função, eu uso a palavra-chave ref, como no exemplo:

public void Alterar(ref string input) {
    input += "mundo!";
}

string olamundo = "Olá, ";
Alterar(ref olamundo);

Na função acima o valor de olamundo será Olá, mundo!, pois Alterar(string) alterou sua propriedade passada com referência. Veja funcionando no .NET Fiddle.

Se remover ambos ref no código acima, ele funcionará, mas o resultado final será apenas Olá, .

O que ocorre é que, quando o tipo do parâmetro é um array, a palavra-chave ref não é mais necessária. Seu valor é passado como referência automaticamente. Veja um exemplo:

public static void AlterarArray(int[] input) {
    input[1] = 10;
}

int[] teste = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
AlterarArray(teste);
Console.WriteLine(string.Join('\n', teste));

// 1
// 10
// 3
// 4
// 5

Veja funcionando o código acima no .NET Fiddle.

Por que é naturalmente desnecessário usar ref quando usando arrays como parâmetros? E como evitar que essa coleção seja alterada ao passar como parâmetro, garantindo que será a mesma que entrou?

1 Resposta 1

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Na verdade a melhor pergunta seria:

Por que a string se comporta assim?

E já foi respondido em Como passar string por referência?.

Um array é um tipo por referência, então o comportamento normal é o dele, como passa a referência em vez de passar o objeto, qualquer alteração feita no novo contexto acontece no objeto original e não em um novo objeto. Tudo simples e fácil de entender se entende como funciona tipos por referência: Qual a diferença entre Struct e Class?.

Também pode ser útil: Alocação de memória em C# - Tipos valor e tipos referência.

A questão é justamente a exceção da string que é explicada pela imutabilidade. Este tipo é por referência por otimização, mas a semântica ele é por valor, então ele se comporta como um int ou outro tipo por valor. Se quer usar a referência real tem que fazer igual em um tipo por valor, usar o ref.

O array em si não tem como proteger. Tem como não aceitar um array e aí sim proteger, por exemplo usar ReadOnlyCollection. Tente:

using System;
using System.Collections.ObjectModel;
                    
public class Program {
    public static void AlterarArray(ReadOnlyCollection<int> input) {
        input[1] = 10;
    }
    
    public static void Main() {
        int[] teste = new int[] {1, 2, 3, 4, 5};
        AlterarArray(Array.AsReadOnly(teste));
        Console.WriteLine(string.Join('\n', teste));
    }
}

Veja não funcionando no .NET Fiddle. Também coloquei no GitHub para referência futura.

Ainda é o possível usar uma coleção imutável desde o início, que vai se assemelhar ao tipo string, inclusive com os contras.

O array é um tipo que não deveria ser muito usado pensando no mais conceitualmente correto. Na prática o próprio .NET obriga fazer isto em alguns casos, mas não porque ele quer isso, é porque não valia o esforço de mudar tudo no .NET 2.0 quando pode fazer de uma forma melhor.

O array resolve bem várias situações, mas ele tem vários problemas. Mais uma vez a falta de tempo para lançar e ter copiado do Java fez o C# ter alguns defeitos.

Percebeu que para ter um tipo por referência imutável ou só de leitura teve que fazer um tipo mais abstrato? O normal da linguagem é o array. Uma pena.

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