C#中定义装箱和拆箱详解(转)

1、C#装箱和拆箱是一个抽象的概念

2、C#装箱是将值类型转换为引用类型；拆箱是将引用类型转换为值类型

利用装箱和拆箱功能，可通过允许值类型的任何值与Object 类型的值相互转换，将值类型与引用类型链接起来
例如：

int val = 100;
object obj = val;
Console.WriteLine (“对象的值 = {0}", obj);

这是一个装箱的过程，是将值类型转换为引用类型的过程

int val = 100;
object obj = val;
int num = (int) obj;
Console.WriteLine ("num: {0}", num);

这是一个拆箱的过程，是将值类型转换为引用类型，再由引用类型转换为值类型的过程

注：被装过箱的对象才能被拆箱

3、.NET中，数据类型划分为值类型和引用(不等同于C++的指针)类型，与此对应，内存分配被分成了两种方式，一为栈，二为堆，注意：是托管堆。值类型只会在栈中分配。引用类型分配内存与托管堆。托管堆对应于垃圾回收。

4：C#装箱和拆箱是什么？
装箱：用于在垃圾回收堆中存储值类型。装箱是值类型到 object 类型或到此值类型所实现的任何接口类型的隐式转换。
拆箱：从 object 类型到值类型或从接口类型到实现该接口的值类型的显式转换。

5：为何需要装箱？(为何要将值类型转为引用类型？)
一种最普通的场景是，调用一个含类型为Object的参数的方法，该Object可支持任意为型，以便通用。当你需要将一个值类型(如Int32)传入时，需要装箱。
另一种用法是，一个非泛型的容器，同样是为了保证通用，而将元素类型定义为Object。于是，要将值类型数据加入容器时，需要装箱。

6：C#装箱和拆箱的内部操作。
◆装箱：
对值类型在堆中分配一个对象实例，并将该值复制到新的对象中。按三步进行。
第一步：新分配托管堆内存(大小为值类型实例大小加上一个方法表指针和一个SyncBlockIndex)。
第二步：将值类型的实例字段拷贝到新分配的内存中。
第三步：返回托管堆中新分配对象的地址。这个地址就是一个指向对象的引用了。
有人这样理解：如果将Int32装箱，返回的地址，指向的就是一个Int32。我认为也不是不能这样理解，但这确实又有问题，一来它不全面，二来指向Int32并没说出它的实质(在托管堆中)。
◆拆箱：
检查对象实例，确保它是给定值类型的一个装箱值。将该值从实例复制到值类型变量中。
有书上讲，拆箱只是获取引用对象中指向值类型部分的指针，而内容拷贝则是赋值语句之触发。我觉得这并不要紧。最关键的是检查对象实例的本质，拆箱和装箱的类型必需匹配，这一点上，在IL层上，看不出原理何在，我的猜测，或许是调用了类似GetType之类的方法来取出类型进行匹配(因为需要严格匹配)。

7：C#装箱和拆箱对执行效率的影响
显然，从原理上可以看出，装箱时，生成的是全新的引用对象，这会有时间损耗，也就是造成效率降低。
那该如何做呢？
首先，应该尽量避免装箱。
比如上例2的两种情况，都可以避免，在第一种情况下，可以通过重载函数来避免。第二种情况，则可以通过泛型来避免。
当然，凡事并不能绝对，假设你想改造的代码为第三方程序集，你无法更改，那你只能是装箱了。
对于装箱和拆箱代码的优化，由于C#中对装箱和拆箱都是隐式的，所以，根本的方法是对代码进行分析，而分析最直接的方式是了解原理结何查看反编译的IL代码。比如：在循环体中可能存在多余的装箱，你可以简单采用提前装箱方式进行优化。

8：对装箱和拆箱更进一步的了解
装箱和拆箱并不如上面所讲那么简单明了，比如：装箱时，变为引用对象，会多出一个方法表指针，这会有何用处呢？
我们可以通过示例来进一步探讨。

举个例子。

Struct A : ICloneable
{
public Int32 x;
public override String ToString() {
return String.Format(”{0}”,x);
}
public object Clone() {
return MemberwiseClone();
}
}
static void main()
{
A a;
a.x = 100;
Console.WriteLine(a.ToString());
Console.WriteLine(a.GetType());
A a2 = (A)a.Clone();
ICloneable c = a2;
Ojbect o = c.Clone();
}