解析C#中的裝箱與拆箱的詳解

2020-01-24 03:18:36

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裝箱和拆箱是值類型和引用類型之間相互轉換是要執行的操作。
1. 裝箱在值類型向引用類型轉換時發生
2. 拆箱在引用類型向值類型轉換時發生
光上述兩句話不難理解，但是往深處了解，就需要一些篇幅來解釋了。
我們先看裝箱時都會發生什么事情，下面是一行最簡單的裝箱代碼

復制代碼代碼如下:

object obj = 1;

這行語句將整型常量1賦給object類型的變量obj；眾所周知常量1是值類型，值類型是要放在棧上的，而object是引用類型，它需要放在堆上；要把值類型放在堆上就需要執行一次裝箱操作。
這行語句的IL代碼如下，請注意注釋部分說明：

復制代碼代碼如下:

.locals init (
  [0] object objValue
)  //以上三行IL表示聲明object類型的名稱為objValue的局部變量
IL_0000: nop
IL_0001: ldc.i4.s 9 //表示將整型數9放到棧頂
IL_0003: box [mscorlib]System.Int32 //執行IL box指令，在內存堆中申請System.Int32類型需要的堆空間
IL_0008: stloc.0 //彈出堆棧上的變量，將它存儲到索引為0的局部變量中

以上就是裝箱所要執行的操作了，執行裝箱操作時不可避免的要在堆上申請內存空間，并將堆棧上的值類型數據復制到申請的堆內存空間上，這肯定是要消耗內存和cpu資源的。我們再看下拆箱操作是怎么回事：
請看下面的C#代碼：

復制代碼代碼如下:

object objValue = 4;
int value = (int)objValue;

上面的兩行代碼會執行一次裝箱操作將整形數字常量4裝箱成引用類型object變量objValue；然后又執行一次拆箱操作，將存儲到堆上的引用變量objValue存儲到局部整形值類型變量value中。
同樣我們需要看下IL代碼：

復制代碼代碼如下:

.locals init (
  [0] object objValue,
  [1] int32 'value'
) //上面IL聲明兩個局部變量object類型的objValue和int32類型的value變量
IL_0000: nop
IL_0001: ldc.i4.4 //將整型數字4壓入棧
IL_0002: box [mscorlib]System.Int32  //執行IL box指令，在內存堆中申請System.Int32類型需要的堆空間
IL_0007: stloc.0 //彈出堆棧上的變量，將它存儲到索引為0的局部變量中
IL_0008: ldloc.0//將索引為0的局部變量（即objValue變量）壓入棧
IL_0009: unbox.any [mscorlib]System.Int32 //執行IL 拆箱指令unbox.any 將引用類型object轉換成System.Int32類型
IL_000e: stloc.1 //將棧上的數據存儲到索引為1的局部變量即value

拆箱操作的執行過程和裝箱操作過程正好相反，是將存儲在堆上的引用類型值轉換為值類型并給值類型變量。
裝箱操作和拆箱操作是要額外耗費cpu和內存資源的，所以在c# 2.0之后引入了泛型來減少裝箱操作和拆箱操作消耗。

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