裝拆箱

裝箱（boxing）和拆箱（unboxing）是C#類型系統的核心概念。

值類型繼承至System.ValueType，引用類型繼承至System.Object，詳細的類繼承關係以下圖所示：

 

值類型實例一般分配在線程的棧（stack）上，而且不包含任何指向實例數據的指針，由於變量自己就包含了其實例數據，而引用類型實例分配在託管堆（managed heap）上，變量保存了實例數據的內存引用.棧是一種先進後出，而且由系統自動操做的存儲空間，而堆(在.NET上準確的說是託管堆Managed Heap)是一種自由儲存區(Free Memory)，在該區域中，必須明確的爲對象申請存儲空間(使用的new關鍵字):示例：

 public void Method() 

{ 

int x=3;  //第一行

int y=5;  //第二行

class cls1 = new class();  //第三行

}

下面逐行分析以上三行代碼的執行過程。

第1行：當這行代碼執行時，編譯器爲它分配一小塊棧內存，運行時棧負責提供程序所需的內存。

第2行：棧在第一塊內存的頂部分配了另外一塊內存。注意，內存的分配與釋放遵循後進先出邏輯。

第3行：編譯器在棧上建立了一個指針，真實的對象存儲在託管堆中。託管堆並不跟蹤運行內存，它更像一堆隨時能夠訪問的對象。託管堆上分配的內存大小由具體對象的大小而決定。

 

不扯了，說下裝拆箱：

一、裝箱就是將一個值類型轉換成等價的引用類型。 它的過程分爲這樣幾步：

1） 在託管堆上分配一個新的對象。

2） 將棧上的數據轉移到託管堆新建立的對象空間上。

3） 在棧上分配一個指向託管堆的引用。

二、拆箱則是將一個已裝箱的引用類型轉換爲值類型：

1）將託管堆上對象的數據轉移到棧上

2） 垃圾回收器(GC)回收託管堆上的內存空間。

3）刪除棧上分配的對象引用。

 

1             int n = 100;
2             //有沒有發生裝箱?沒有，只是調用方法.查看IL沒有box,unbox關鍵字
3             string s = Convert.ToString(n);
4             int m = int.Parse(s);
5             Console.ReadKey();

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裝拆箱：

1             int n = 100;
2             object o = n;//發生了一次裝箱
3             int m = (int)o; //發生了一次拆箱
4             Console.WriteLine(m);
5             Console.ReadKey();

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查看IL代碼以下：

注意問題：裝箱的時候是什麼類型，拆箱的時候也必須使用對應的類型拆箱。不然會報錯

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以前寫了一篇比較是否爲同一對象(比較是否爲同一對象),object.ReferenceEquals若是兩個參數都是值類型會是怎樣的呢?

 

1            int n = 100;
2             int m = 100;
3             Console.WriteLine(n.Equals(m));
4             Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(n, m));
5             Console.ReadKey();

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運行結果是false,咱們來查看下IL代碼,很明顯,n和m都裝箱變爲了引用類型,它們所指向的地址不同,不管如何都是不成立的

 

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拼接字符串也會涉及裝箱問題:好比:

1             int n = 10;
2             object o = n; //裝箱一次
3             n = 100;
4             Console.WriteLine(n + "," + (int)o); //裝箱兩次,拆箱一次
5             Console.ReadKey();

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仍是得查看一下IL代碼:由於拼接字符串是調用string.Concat(object,object,object)這個方法,每拼接一個字符串會把int隱式裝箱再鏈接

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裝箱和拆箱性能問題

使用ArrayList:

 1             ArrayList arrInt = new ArrayList();
 2             Stopwatch watch = new Stopwatch();
 3             watch.Start();
 4             for (int i = 0; i < 1000000; i++)
 5             {
 6                 arrInt.Add(i);
 7             }
 8             watch.Stop();
 9             Console.WriteLine(watch.Elapsed);
10             Console.ReadKey();

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運行結果:

使用泛型:

 1     //使用泛型集合避免裝箱和拆箱。
 2             List<int> arrInt = new List<int>();
 3             Stopwatch watch = new Stopwatch();
 4             watch.Start();
 5             for (int i = 0; i < 1000000; i++)
 6             {
 7                 arrInt.Add(i);
 8             }
 9             watch.Stop();
10             Console.WriteLine(watch.Elapsed);
11             Console.ReadKey();

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運行結果:

這能夠看出裝拆箱仍是比較影響性能的