在 C# 11 中，引入了新的功能 - ref fields 和 ref scoped variables，可以在 ref struct 中声明 ref fields，并使用 scoped modifier 限制引用的作用域。本文将详细介绍这些新功能及其用法。

Ref Fields

ref fields 允许在 ref struct 中声明引用类型的字段。这些字段需要使用 ref 关键字来声明，并且不能作为类或普通结构体的成员。它们只能在 ref struct 中使用，这也意味着它们只能用于堆栈分配。

以下是 ref fields 的示例：

public ref struct MyRefStruct
{
    public ref int MyRefField => ref _myRefField;
    private int _myRefField;
}

public class MyClass
{
    public void MyMethod()
    {
        MyRefStruct myRefStruct = new MyRefStruct();
        ref int myRefField = ref myRefStruct.MyRefField;
        myRefField = 42;
        Console.WriteLine(myRefStruct.MyRefField); // Output: 42
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个 MyRefStruct 结构体，它包含一个 int 类型的 ref field _myRefField。我们还为该字段定义了一个 getter 方法，以便在外部代码中访问该字段。

我们在 MyMethod 中创建了一个 MyRefStruct 实例，并通过 ref 关键字获取了 _myRefField 的引用，然后将其赋值为 42。最后，我们输出了 _myRefField 的值，这将输出 42。

Ref Scoped Variables

ref scoped variables 允许我们限制引用的作用域。它们可以被用于任何引用类型的声明，而不仅仅是 ref fields。通过在声明中添加 scoped modifier，我们可以将引用的作用域限制在指定的代码块中。

以下是 ref scoped variables 的示例：

public class MyClass
{
    public void MyMethod()
    {
        int[] myArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        ref int myRef = ref myArray[2];

        Console.WriteLine(myRef); // Output: 3

        {
            ref int myScopedRef = ref myRef;

            myScopedRef = 42;
            Console.WriteLine(myScopedRef); // Output: 42
        }

        Console.WriteLine(myRef); // Output: 42
    }
}

在上面的示例中，我们首先创建了一个包含五个整数的数组 myArray，并将其第三个元素的引用赋给了 myRef。然后，我们创建了一个代码块，并将 myRef 的引用传递给了 myScopedRef，并将其值更改为 42。最后，我们输出了 myRef 的值，这将输出 42。

请注意，在代码块中修改的 myScopedRef 的值也会更改 `myRef scoped variables 的值，因为它们引用同一块内存。

使用 System.Span 示例

在 C# 11 中，我们可以在 ref struct 中声明 ref fields，这为使用 System.Span<T> 等类型提供了更方便的方式，无需特殊的属性或隐藏的内部类型。

以下是使用 System.Span<T> 和 ref fields 的示例：

public ref struct MyRefStruct
{
    public ref Span<int> MySpan => ref _mySpan;
    private Span<int> _mySpan;
}

public class MyClass
{
    public void MyMethod()
    {
        int[] myArray = { 1, 2, 3, 4, 5 };
        MyRefStruct myRefStruct = new MyRefStruct { MySpan = myArray };

        ref Span<int> mySpan = ref myRefStruct.MySpan;
        mySpan[1] = 42;

        Console.WriteLine(string.Join(", ", myArray)); // Output: 1, 42, 3, 4, 5
    }
}

在上面的示例中，我们定义了一个 MyRefStruct 结构体，它包含一个 Span<int> 类型的 ref field _mySpan。我们还为该字段定义了一个 getter 方法，以便在外部代码中访问该字段。

我们在 MyMethod 中创建了一个 int 类型的数组 myArray，并将其传递给了 MyRefStruct 的 MySpan 字段。然后，我们通过 ref 关键字获取了 _mySpan 的引用，并将其第二个元素的值更改为 42。最后，我们输出了 myArray 的值，这将输出 1, 42, 3, 4, 5。

总结

在 C# 11 中，我们可以使用 ref fields 和 ref scoped variables 来更方便地使用引用类型，从而实现更高效的代码。使用 ref fields 可以在 ref struct 中声明引用类型的字段，而使用 ref scoped variables 可以限制引用的作用域，从而使代码更加安全。在使用 System.Span<T> 等类型时，ref fields 提供了更方便的方式来访问和修改数据。