C#中定義裝箱和拆箱詳解
1、C#裝箱和拆箱是一個抽象的概念
2、C#裝箱是將值類型轉換為引用類型;拆箱是將引用類型轉換為值類型
利用裝箱和拆箱功能,可通過允許值類型的任何值與Object 類型的值相互轉換,將值類型與引用類型鏈接起來
例如:
- int val = 100;
- object obj = val;
- Console.WriteLine (“對象的值 = {0}", obj);
這是一個裝箱的過程,是將值類型轉換為引用類型的過程
- int val = 100;
- object obj = val;
- int num = (int) obj;
- Console.WriteLine ("num: {0}", num);
這是一個拆箱的過程,是將值類型轉換為引用類型,再由引用類型轉換為值類型的過程
注:被裝過箱的對象才能被拆箱
3、.NET中,數據類型劃分為值類型和引用(不等同于C++的指針)類型,與此對應,內存分配被分成了兩種方式,一為棧,二為堆,注意:是托管堆。值類型只會在棧中分配。引用類型分配內存與托管堆。托管堆對應于垃圾回收。
4:C#裝箱和拆箱是什么?
裝箱:用于在垃圾回收堆中存儲值類型。裝箱是值類型到 object 類型或到此值類型所實現的任何接口類型的隱式轉換。
拆箱:從 object 類型到值類型或從接口類型到實現該接口的值類型的顯式轉換。
5:為何需要裝箱?(為何要將值類型轉為引用類型?)
一種最普通的場景是,調用一個含類型為Object的參數的方法,該Object可支持任意為型,以便通用。當你需要將一個值類型(如Int32)傳入時,需要裝箱。
另一種用法是,一個非泛型的容器,同樣是為了保證通用,而將元素類型定義為Object。于是,要將值類型數據加入容器時,需要裝箱。
6:C#裝箱和拆箱的內部操作。
◆裝箱:
對值類型在堆中分配一個對象實例,并將該值復制到新的對象中。按三步進行。
***步:新分配托管堆內存(大小為值類型實例大小加上一個方法表指針和一個SyncBlockIndex)。
第二步:將值類型的實例字段拷貝到新分配的內存中。
第三步:返回托管堆中新分配對象的地址。這個地址就是一個指向對象的引用了。
有人這樣理解:如果將Int32裝箱,返回的地址,指向的就是一個Int32。我認為也不是不能這樣理解,但這確實又有問題,一來它不全面,二來指向Int32并沒說出它的實質(在托管堆中)。
◆拆箱:
檢查對象實例,確保它是給定值類型的一個裝箱值。將該值從實例復制到值類型變量中。
有書上講,拆箱只是獲取引用對象中指向值類型部分的指針,而內容拷貝則是賦值語句之觸發。我覺得這并不要緊。最關鍵的是檢查對象實例的本質,拆箱和裝箱的類型必需匹配,這一點上,在IL層上,看不出原理何在,我的猜測,或許是調用了類似GetType之類的方法來取出類型進行匹配(因為需要嚴格匹配)。
7:C#裝箱和拆箱對執行效率的影響
顯然,從原理上可以看出,裝箱時,生成的是全新的引用對象,這會有時間損耗,也就是造成效率降低。
那該如何做呢?
首先,應該盡量避免裝箱。
比如上例2的兩種情況,都可以避免,在***種情況下,可以通過重載函數來避免。第二種情況,則可以通過泛型來避免。
當然,凡事并不能絕對,假設你想改造的代碼為第三方程序集,你無法更改,那你只能是裝箱了。
對于裝箱和拆箱代碼的優化,由于C#中對裝箱和拆箱都是隱式的,所以,根本的方法是對代碼進行分析,而分析最直接的方式是了解原理結何查看反編譯的IL代碼。比如:在循環體中可能存在多余的裝箱,你可以簡單采用提前裝箱方式進行優化。
8:對裝箱和拆箱更進一步的了解
裝箱和拆箱并不如上面所講那么簡單明了,比如:裝箱時,變為引用對象,會多出一個方法表指針,這會有何用處呢?
我們可以通過示例來進一步探討。
舉個例子。
- Struct A : ICloneable
- {
- public Int32 x;
- public override String ToString() {
- return String.Format(”{0}”,x);
- }
- public object Clone() {
- return MemberwiseClone();
- }
- }
- static void main()
- {
- A a;
- a.x = 100;
- Console.WriteLine(a.ToString());
- Console.WriteLine(a.GetType());
- A a2 = (A)a.Clone();
- ICloneable c = a2;
- Ojbect o = c.Clone();
- }
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