裝箱與拆箱

目錄

• 生活中的裝箱與拆箱
• C# 的裝箱與拆箱
• 值類型和引用類型
• 裝箱
• 拆箱
• 讀者見解

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生活中的裝箱與拆箱

　　? ?我們習(xí)慣了在網(wǎng)上購物，這次你想買本編程書 -- 《C 語言從入門到放棄》 ，下單成功后，賣家會幫你將這本入坑指南打好包裝，我們可以稱之為裝箱；經(jīng)過快遞員的快馬加鞭，風(fēng)雨無阻，包裹就直接送到你手上了。你一定會以迅雷不及掩耳盜鈴兒響叮當(dāng)之勢拆開包裝，這個過程我們可以稱之為拆箱，這時，入坑指南就順利的送到你手上。

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C# 的裝箱與拆箱

裝箱：將值類型（如 int ，或自定義的值類型等）轉(zhuǎn)換成 object 或者接口類型的一個過程。當(dāng) CLR 對值類型進(jìn)行裝箱時，會將該值包裝為 System.Object 類型，再將包裝后的對象存儲在堆上。 拆箱就是從對象中提取對應(yīng)的值類型的一個過程。

　　裝箱是隱式的；拆箱必定是顯式的。?

　　與簡單的賦值操作相比，裝箱和拆箱都需要進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)計(jì)算。對值類型進(jìn)行裝箱時，CLR 必須重新分配一個新的對象。拆箱所需的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換也需要進(jìn)行大量的計(jì)算，兩者相比，僅僅是程度不高，并且也可能會出現(xiàn)類型轉(zhuǎn)換發(fā)生的異常情形。如果你的操作正處于循環(huán)的中心，通過測試（如：Stopwatch），你會很明顯的感覺到性能問題。

.NET 2.0 引入的泛型其實(shí)在很大的程度上解決了裝拆箱產(chǎn)生的類型轉(zhuǎn)換問題，也減少了類型轉(zhuǎn)換所引起的運(yùn)行時的異常，及保證了類型安全，從而提高了性能。 static void Main(string[] args){var i = 123; //System.Int32//對 i 裝箱（隱式）object obj = i;//對 obj 進(jìn)行拆箱（顯式）i = (int)obj;Console.Read();}

　　在這里，我先將變量?i?（int 類型）進(jìn)行了裝箱，并分配給對象?obj。其次，再次將對象?obj 進(jìn)行拆箱（即強(qiáng)轉(zhuǎn)）并重新給變量?i（int 類型）賦值。

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　　直接通過反編譯得到的 IL 代碼，從 box 和 unbox 這兩個指令也可以看出具體在哪一步發(fā)生裝箱和拆箱操作。

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值類型和引用類型

　　值類型和引用類型，這兩者本來沒有多大的聯(lián)系（可能就是基類為 object），設(shè)計(jì)人員通過一種名為裝拆箱的操作使得這兩種類型創(chuàng)建了新的聯(lián)系，讓任何值類型都可以當(dāng)成對象（引用）類型來進(jìn)行操作。

　　裝拆箱其實(shí)就是值類型和引用類型兩者之間的類型轉(zhuǎn)換操作。這里，我簡單梳理一下這兩種類型：

　　（1）值類型：整型:Int；長整型:long；浮點(diǎn)型:float；字符型:char；布爾型:bool；枚舉:enum；結(jié)構(gòu):struct；它們統(tǒng)一繼承? System.ValueType。

　　（2）引用類型：數(shù)組，用戶定義的類、接口、委托，object，字符串等。

　　（3）簡單的堆棧圖：

圖：@ 表示一個引用地址?

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裝箱

　　裝箱就是值類型到 object 類型或者到該值類型所實(shí)現(xiàn)的接口類型所實(shí)現(xiàn)的一個隱式轉(zhuǎn)換過程（可顯式）。裝箱的時候會在堆中自動創(chuàng)建一個對象實(shí)例，然后將該值復(fù)制到新對象內(nèi)。

var i = 123; //System.Int32//對 i 裝箱（隱式）進(jìn)對象 oobject o = i;

　　

　　從圖可知，對象 o 存的是地址引用，指向的是堆上的值，這個值的類型和變量 i 一樣，也是 int 類型，值（123）也就是從變量 i Copy 過來的一個副本值而已。

　　【備注】裝箱默認(rèn)是隱式的，當(dāng)然，你可以選擇顯式，但這并不是必須的。

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拆箱

　　拆箱是從?object?類型到值類型，或從接口類型到實(shí)現(xiàn)該接口的值類型的顯式轉(zhuǎn)換的一個過程。

　　拆箱：檢查對象實(shí)例，確保它是給定值類型的一個裝箱值后，再將該值從實(shí)例復(fù)制到值類型變量中。

int i = 123; // 值類型object o = i; // 裝箱int j = (int)o; // 拆箱

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　　要在運(yùn)行時成功拆箱值類型，被拆箱的項(xiàng)必須是對一個對象的引用，該對象是先前通過裝箱該值類型的實(shí)例創(chuàng)建的。

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　　拆箱時需要注意，轉(zhuǎn)換出現(xiàn)異常的情形：

　　雖然，decimal 類型可以直接強(qiáng)轉(zhuǎn)為 int 類型，但從調(diào)式的結(jié)果來看，拆箱時是會引發(fā)“轉(zhuǎn)換無效”的異常。要記住，拆箱時強(qiáng)轉(zhuǎn)的值類型，應(yīng)以裝箱時的值類型一致。

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讀者見解

　　?深藍(lán)醫(yī)生：簡單說，裝箱就是把值類型變成引用類型使用；拆箱就是將引用類型變成值類型使用。然而，大量使用值類型會引起變量值的大量拷貝，反而降低運(yùn)行效率。所以裝箱沒有那么可怕，這可以通過 EF的code first和SOD框架的code first代碼進(jìn)行測試（要有業(yè)務(wù)層代碼這種），雖然SOD框架的實(shí)體類看起來都是“裝箱”過的，但是它的性能不會輸給EF。

?　　lulianqi15：最后加的一句注意（decimal 類型可以直接強(qiáng)轉(zhuǎn)為 int 類型........應(yīng)以裝箱時的值類型一致），其實(shí)不太嚴(yán)謹(jǐn)，decimal 128位，想想都不可能無緣無故轉(zhuǎn)換成32位的數(shù)據(jù)，之所以能強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，是因?yàn)镈ecimal 自己實(shí)現(xiàn)了自定義強(qiáng)制轉(zhuǎn)換public static explicit operator int(decimal value)。回到最后例子的報(bào)錯，JIT肯定是知道obj是Decimal（因?yàn)镈ecimal數(shù)據(jù)移動到托管堆上后后還額外為其添加了類型對象指針及同步塊索引，所以即使obj在ide里申明為object，不過jit是知道他就是Decimal）之所以發(fā)生異常的原因是CLR認(rèn)為在生成il時就認(rèn)為obj是object類型，而object沒有實(shí)現(xiàn)explicit 指定重載（當(dāng)然可以自己實(shí)現(xiàn)）。所以就調(diào)用了object默認(rèn)的強(qiáng)制轉(zhuǎn)換，檢查類型指針的時候發(fā)現(xiàn)不合法就報(bào)錯了，那如果認(rèn)可Decimal可以強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為int，說到底最后在強(qiáng)制轉(zhuǎn)換報(bào)錯的根本原因也只是object沒有實(shí)現(xiàn)explicit 指定重載。如果自定義類型自己實(shí)現(xiàn)了explicit，那在轉(zhuǎn)換時也不用保證其運(yùn)行時類型與要轉(zhuǎn)換的類型一致。

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C# 基礎(chǔ)回顧系列

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「如果不想在世界上虛度一生，那就要學(xué)習(xí)一輩子?！?- 高爾基

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【博主】反骨仔

【原文】http://www.cnblogs.com/liqingwen/p/6486332.html?

【參考】微軟官方文檔 MSDN

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的[C#] C# 知识回顾 - 装箱与拆箱的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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