可疑的 Box 操作

今天又在看C#泛型的代码，又有一点小发现...但愿大家没听腻了我说泛型

是这样的，还是我上次写的那两个类：

interface ITest
{
     void testMethod();
}

class Test<T> where T:ITest,new()
{
      public Test()
     {
            t = new T();
      }
      public void foo()
     {
            t.testMethod();
      }
      private T t;
 }

观察Test<T>.foo()函数的IL代码的时候，发现了一个很可疑的box操作：
.method public hidebysig instance void  foo() cil managed
{
  // Code size       17 (0x11)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldarg.0
  IL_0001:  ldfld      !0 class ConsoleApplication1.Test<!0>::t
  IL_0006:  box        !0
  IL_000b:  callvirt   instance void ConsoleApplication1.ITest::testMethod()
  IL_0010:  ret
} // end of method Test::foo

说明一下，那个ConsoleApplication是namespace，!0 是IL中泛型参数T的占位符。
从上面的代码来看，泛型参数的实例 Test<T>::t，被当做一个ValueType，而且在调用相关方法的时候被box成了一个Constraint里定义的接口，然后使用了callvirt来调用接口的虚函数。如此一来，又有box，又有转型的动作，似乎调用方法的开销大了一点

写了一个实现同样功能的多态版本，进行对比：

class TestVirtual
{
      public static void foo(ITest i)
     {
            i.testMethod();
      }
}

相应的foo函数产生的IL代码如下：
.method public hidebysig static void  foo(class ConsoleApplication1.ITest i) cil managed
{
  // Code size       7 (0x7)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldarg.0
  IL_0001:  callvirt   instance void ConsoleApplication1.ITest::testMethod()
  IL_0006:  ret
} // end of method TestVirtual::foo

明显代价要小很多。

并且如果把上述泛型的IL代码改为：
.method public hidebysig instance void  foo() cil managed
{
  // Code size       17 (0x11)
  .maxstack  8
  IL_0000:  ldarg.0
  IL_0001:  ldfld      !0 class ConsoleApplication1.Test<!0>::t
  IL_0006:  box        !0
  IL_000b:  call   instance void !0::testMethod()
  IL_0010:  ret
} // end of method Test::foo

结果会产生一个System.MissingMethodException，提示信息如下：
Unhandled Exception: System.MissingMethodException: Method not found: 'Void System.Object.testMethod()'.
从这里可以看出泛型参数的实例被box成了Object的实例，这到与隐含的泛型参数继承自Object 的Constraints吻合。看样子CLR的泛型支持充其量也就是一些底层的转型动作，而且还加上一个box的开销也不知道和java的泛型比，谁的开销更大一点了。

最后说一些题外话，看到Ninputer在抱怨不能约束ValueType或者ReferenceType，想到上次在C# team的blog里看到过这个事情，确实有准备添加这个功能啊，这里!