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C#:裝箱和拆箱相關知識整理

編輯:C#入門知識

1、裝箱和拆箱是一個抽象的概念 
2、 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: 

 val =  obj == {}

這是一個裝箱的過程,是將轉換為的過程 

 val =  obj = num = (, num); 

這是一個拆箱的過程,是將值類型轉換為,再由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(不等同於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。
      托管堆對應於垃圾回收。

4:裝箱/拆箱是什麼? 
:用於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。於是,要將值類型數據加入容器時,需要裝箱。

6:裝箱/拆箱的內部操作

  • 裝箱

  • 拆箱

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。我覺得這並不要緊。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:裝箱/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,在第一種情況下,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,凡事並不能絕對,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。 
對於裝箱/拆箱代碼的優化,由於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/拆箱更進一步的了解 
裝箱/拆箱並不如上面所講那麼簡單明了

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:

  String.Format(”{  = ===

9:如何更改已裝箱的對象 
對於已裝箱的對象,因為無法直接調用其指定方法,所以必須先拆箱,再調用方法,但再次拆箱,會生成新的棧實例,而無法修改裝箱對象。有點暈吧,感覺在說繞口令。還是舉個例子來說:(在上例中追加change方法) 

 .x =

A a = = = a; 
((A)o).Change(); 

(附:在托管C++中,允許直接取加拆箱時第一步得到的實例引用,而直接更改,但C#不行。) 
那該如何是好? 
嗯,通過接口方式,可以達到相同的效果。 
實現如下: 



((IChange)o).Change();

在將o轉型為IChange時,這裡不會進行再次裝箱,當然更不會拆箱,因為o已經是引用類型,再因為它是IChange類型,所以可以直接調用Change,於是,更改的也就是已裝箱對象中的字段了,達到期望的效果。

10、將值類型轉換為引用類型,需要進行裝箱操作(boxing):

可以看出,進行一次裝箱要進行分配內存和拷貝數據這兩項比較影響性能的操作。

將引用類型轉換為值類型,需要進行拆箱操作(unboxing):

  經過這2步,可以認為是同boxing是互反操作。嚴格意義上的拆箱,並不影響性能,但伴隨這之後的拷貝數據的操作就會同boxing操作中一樣影響性能。


11、

NET的所有類型都是由基類System.Object繼承過來的,包括最常用的基礎類型:int, byte, short,bool等等,就是說所有的事物都是對象。

如果申明這些類型得時候都在堆(HEAP)中分配內存,會造成極低的效率!(個中原因以及關於堆和棧得區別會在另一篇裡單獨得說說!)
.NET如何解決這個問題得了?正是通過將類型分成值型(value)和引用型(regerencetype),

C#中定義的值類型和引用類型

值型就是在棧中分配內存,在申明的同時就初始化,以確保數據不為NULL;
引用型是在堆中分配內存,初始化為null,引用型是需要GARBAGE COLLECTION來回收內存的,值型不用,超出了作用范圍,系統就會自動釋放!
下面就來說裝箱和拆箱的定義!
裝箱就是隱式的將一個值型轉換為引用型對象。比如:
int i=0;
Syste.Object obj=i;
這個過程就是裝箱!就是將i裝箱!
拆箱就是將一個引用型對象轉換成任意值型!比如:
int i=0;
System.Object obj=i;
int j=(int)obj;
這個過程前2句是將i裝箱,後一句是將obj拆箱!

轉載自:http://www.cnblogs.com/huashanlin/archive/2007/05/16/749359.html

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