深入理解C#的装箱和拆箱

深入理解C#的装箱和拆箱

装箱和拆箱是值类型和引用类型之间相互转换是要执行的操作。 

1. 装箱在值类型向引用类型转换时发生

2. 拆箱在引用类型向值类型转换时发生

光上述两句话不难理解，但是往深处了解，就需要一些篇幅来解释了。

我们先看装箱时都会发生什么事情，下面是一行最简单的装箱代码

?
这行语句将整型常量1赋给object类型的变量obj； 众所周知常量1是值类型，值类型是要放在栈上的，而object是引用类型，它需要放在堆上；要把值类型放在堆上就需要执行一次装箱操作。

这行语句的IL代码如下，请注意注释部分说明：

?
以上就是装箱所要执行的操作了，执行装箱操作时不可避免的要在堆上申请内存空间，并将堆栈上的值类型数据复制到申请的堆内存空间上，这肯定是要消耗内存和cpu资源的。我们再看下拆箱操作是怎么回事：

请看下面的C#代码：

?
上面的两行代码会执行一次装箱操作将整形数字常量4装箱成引用类型object变量objValue；然后又执行一次拆箱操作，将存储到堆上的引用变量objValue存储到局部整形值类型变量value中。

同样我们需要看下IL代码：

?
拆箱操作的执行过程和装箱操作过程正好相反，是将存储在堆上的引用类型值转换为值类型并给值类型变量。

装箱操作和拆箱操作是要额外耗费cpu和内存资源的，所以在c# 2.0之后引入了泛型来减少装箱操作和拆箱操作消耗。

下一篇我们看下使用泛型和不使用泛型情况下的装箱拆箱情况。

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分类:
c#
标签:
c#基础,
装箱拆箱

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玉开
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posted @ 2011-10-18 21:54
玉开 阅读(18094) 评论(14)

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#1楼
2011-10-19 10:36 |
杨曹贵
 

不错，有了点认识了！楼主对IL理解很深刻嘛！有什么书籍介绍我看一下？
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#2楼[楼主]
2011-10-19 12:29 |
玉开
 

@ 杨曹贵

IL方面的书籍我也不了解，给你推荐一个工具ILSpy，这个工具很不错，可以查看IL，也可以看IL功能注释，是英文版的。
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#3楼
2011-10-19 17:24 |
YamatAmain
 

拆箱操作的执行过程和装箱操作过程正好相反，

装箱是：在托管堆中分配内存，内存的大小是值类型中各个字段的内存和 加上类型对象指针和同步索引块， 然后复制到托管堆内存，然后返回对象地址。这个地址就是对一个对象的引用。而拆箱其实就是一个获取指针的过程。

这个指针包含在一个对象中的数据字段上，实际上获取的这个指针它指向的是已装箱实例中未装箱的部分，你怎么能说装箱和拆箱是相反的过程呢。
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#4楼[楼主]
2011-10-19 18:00 |
玉开
 

@ 九五二七

感谢你阅读本文

拆箱完成的是 将引用类型转变为值类型的过程

装箱完成的是 将值类型转换为引用类型的过程

这两个过程是相反的过程。

拆箱不只是要获得一个指针，还要把指针指向的值放到堆栈上赋给值类型变量。
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#5楼
2011-10-19 18:01 |
YamatAmain
 

@ 玉开

那你既然认为两者完全相反，为什么装箱比拆箱消耗内存多呢。
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#6楼
2011-10-19 18:02 |
YamatAmain
 

@ 玉开

拆箱不会在内存中复制任何字节，
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#7楼
2011-10-19 18:08 |
YamatAmain
 

@ 玉开

我认为把你的这句

拆箱完成的是 将引用类型转变为值类型的过程

改成

拆箱完成的是 将引用类型封送为值类型的过程

比较恰当。
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#8楼[楼主]
2011-10-19 19:14 |
玉开
 

引用
九五二七：

@玉开

那你既然认为两者完全相反，为什么装箱比拆箱消耗内存多呢。

装箱需要在堆中分配好内存，这些内存用于存储值类型数据和少许额外开销（一个SyncBlockIndex以及方法表指针）

拆箱是把引用变量转换成值类型，值类型变量放在栈上不需要额外的内存开销
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#9楼[楼主]
2011-10-19 19:16 |
玉开
 

引用
九五二七：

@玉开

拆箱不会在内存中复制任何字节，

我不这么认为，拆箱需要从堆中（引用类型变量存储在堆中）复制内存到栈上（局部的值类型变量存储在栈上），这个是需要复制的。

如果按你说的不需要复制任何字节，那么堆和栈岂不是在一起了。
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#10楼
2011-11-23 09:27 |
TimYang
 

楼主，问一下几个术语，堆，栈，堆栈，托管堆这四个有点混，能指点下呀！
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#11楼[楼主]
2011-11-23 10:35 |
玉开
 

堆的存取是无序的

栈是一种后进先出的数据结构

堆栈其实是栈，栈，堆栈英文都是stack

托管堆是指.net分配引用类型对象的内存区域；

而在.net中的值类型是放在线程栈上的

以上说法只是简单的说明，具体深入理解还需要你自己看书呀