值类型的装箱和拆箱

值类型是比引用类型更“轻型”的一种类型，因为它不需要作为对象在托管堆中分配，不会被垃圾回收，也不通过指针来引用。

        static void Main()
        {
            System.Collections.ArrayList list = new System.Collections.ArrayList();
            Point p;//分配一个Point，不在堆中分配。
            for (int i = 0; i < 20; i++)
            {
                p.x = p.y = i;//初始化值类型的成员
                list.Add(p);//对值类型进行装箱，并将引用添加到ArrayList中。C#编译器会自动的生成对一个值类型的实例进行装箱所需的IL代码，C#编译器检测到是向一个需要引用类型的方法传递一个值类型，所以会自动生成代码对对象进行装箱。在运行时，当前存在于Point值类型实例p中的字段会复制到新分配的Point对象中。已装箱的Point对象（已经是引用类型）的地址会返回给Add方法。Point对象会一直存在于堆中，直到被垃圾回收。Point值类型的变量p可以重用，因为ArrayList根本不知道关于它的任何事情。

  　　　　　　　　 Point p1 = (Point)list[0];//拆箱  ，　　 

}
}

List.Add（）方法需要一个object参数，Add需要获取对托管堆上的一个对象的引用（或指针）来作为参数。在代码中传递的是p，是一个值类型，为了使代码正确工作，Point已经进行了一次装箱。

对一个值类型的实例进行装箱操作时发生在内部的事情：

1.在托管堆中分配内存。

2.值类型的字段复制到新分配的堆内存中。

3.返回对象的地址，现在这个地址是对一个对象的引用，值类型现在是一个引用类型。

拆箱发生的事：

1.获取已装箱的对象的各个字段的地址。

2.将字段包含的值从堆中复制到基于栈的值类型实例中。

拆箱的代价比装箱的低得多。拆箱就是获取一个指针的过程，该指针包含在一个对象中的原始值类型，事实上，指针指向的是已装箱实例中未装箱的部分，所以和装箱不同，拆箱不要求在内存中复制任何字节，往往会紧接着拆箱操作发生一次字段的复制操作。
 

装箱和拆箱会对应用程序的速度和内存消耗产生不利影响，所以应该注意编译器在什么时候生成代码来自动这些操作，并尝试手动编写代码，尽量避免自动生成代码的情况。

        static void Main()
        {
            Int32 i = 5;
            object obj = i;//装箱
            Int16 n = (Int16)obj;//拆箱失败，抛出InvalidCastException异常。如果引用指向的对象不是所期待的值类型的一个已装箱实例，就抛出此异常。
            Int16 nn = (Int16)(Int32)obj;//先拆箱为正确的类型，在进行转型。
            Int32 d = (Int32)obj;//
          Console.ReadKey();
        }

在对一个对象进行拆箱时，只能将其转型为原先未装箱时的值类型。 

        static void Main()
        {
            Int32 i = 5;
            object obj = i;//装箱
            i = 123;
            Console.WriteLine(i + "," + (Int32)obj);//发生了多少次装箱？WriteLine()需要获取一个String对象，但是当前没有String对象，所以采取
            //某种方式对这些数据进行合并，创建一个String对象。
            //为了创建String对象编译器生成代码来调用String对象的静态方法Concat。
            //String.Concat方法有几个重载版本，所有版本的执行操作都是一样的，不同的是参数数量。
            //这里连接3个数据项创建一个字符串，所以编译器选择的是
            //public static String Concat(object obj0,object obj1,object obj2) 这个版本
            //为第一个参数传递的是i，i是一个未装箱的值类型，装箱。
            //obj1是一个String对象的引用。obj3要求一次拆箱操作。然后装箱。
            Console.WriteLine(i.ToString() + "," + obj);//这里没有装箱操作。i调用ToString方法，返回一个String，String对象已经是引用类型，所以能直接传递给Concat方法，不需要任何装箱操作
          Console.ReadKey();
        }  

看看FCL，会发现许多方法都针对不同的值类型参数进行重载。大多数方法进行重载的唯一目的就是减少常值类型的装箱操作次数。

未装箱的值类型比引用类型更“轻型”，归结于以下两个原因：

1.值类型不再托管堆上。

2.值类型没有堆上的每个对象都有的额外成员：一个类型对象指针和同步块索引。

因为值类型没有同步块索引，所以哈，不能使用System.Threading.monitor类型的各种方法，实现不了同步。

在C#中只用使用接口才能修改一个已装箱的值类型中的字段，详情见126页。