裝箱與拆箱的實例教程

裝箱：

值類型比引用類型“輕”，原因是他們不作為物件在託管堆中分配，不被垃圾回收，也不透過指標進行引用。但許多時候都需要取得值類型的參考，例如，假定要建立ArrayList物件來容納一組point結構，程式碼如下：

public sealed class Program

{

#public static void Main()

{

ArrayList a = new ArrayList();

Point p; //指派一個Point（不在堆疊中指派）

for (int i = 0; i < 10; i++)

{

p.x = p.y = i; //初始化值類型中的成員

#a.Add(p); //對值型別裝箱，將引用加入ArrayList

}

}

}

 

每次循環迭代都初始化一個ponit的值類型字段，並將該point儲存到ArrayList。但思考一下ArrayList究竟儲存了什麼？是Point結構，Point結構的位址，還是其他完全不同的東西？要知道正確答案，必須研究ArrayList的Add方法，並了解他的參數被定義成哪種類型。本例的Add方法原型如下：

public virtual int Add（Object value）；

可以看出Add取得的是一個Object參數，也就是說，Add取得對託管堆上的一個物件的引用來作為參數。但之前的程式碼傳遞的是p，也就是一個Point，是值型別。為了使程式碼正確運作，Point值類型必須轉換成真正的，在堆中託管的對象，而且必須取得對該對象的參考。

 

將值型別轉換成參考型別要使用裝箱機制。下面說說對值類型的實例進行裝箱時發生的事情：

1，在託管堆中分配記憶體。分配的記憶體量是值型別各欄位所需的記憶體量，還要加上託管堆所有物件都有的兩個額外成員（型別物件指標和同步區塊索引）所需的記憶體量

2，值類型的欄位複製到新分配的堆記憶體

3，傳回物件位址。現在該物件是物件參考；值類型成了引用類型

C#編譯器偵測到上述程式碼是向要求引用類型的方法傳遞值類型，所以自動產生程式碼會對物件進行裝箱。所以在執行時，目前存在於Point值類型實例p中的欄位複製到新指派的Point物件中。已裝箱Point物件（現在是引用型別）的位址傳回並傳送給Add方法。 Point物件一直存在於堆中，直到被垃圾回收。 Point值類型變數p可重複使用，因為ArrayList不知道關於他的任何事情。在這種情況下，已裝箱類型的生存期超過了為裝箱值類型的生存期。

 

拆箱：

假設要用程式碼取得ArrayList的第一個元素：

Point p=（Point）a[0] ;

他取得ArrayList的元素0包含的引用，視圖將其放到Point值類型的實例p中。為此，已裝箱Point物件中的所有欄位都必須複製到值類型變數中，後者在執行緒堆疊上。 CLR分兩步驟完成複製。第一步取得已裝箱Point物件中的各個Point欄位位址。這個過程稱為拆箱。第二部將欄位包含的值從堆疊複製到基於堆疊的值類型實例中

 

#拆箱不是直接將裝箱過程倒過來。拆箱的程式碼比裝箱低很多。拆箱其實就是取得指標的過程，該指標指向包含在一個物件中的原始值類型。其實，指標指向的是已裝箱實例中的未裝箱部分。所以和裝箱不同，茶香不要求在記憶體中複製任何字節，知道這個重要區別後，還應知道的一個重點是，往往緊接著一次字段複製。

已裝箱值類型實例在拆箱是，內部發生下面這些事情：

1，如果包含「對已裝箱值類型的參考」的變數為null，拋出NullReferenceException異常

2，如果引用的物件不是所需值類型的已裝箱實例，拋出InvalidCastException異常

 

第二條表示程式碼的工作方式和你想的可能不一樣：

public static void Main()

{

Int32 x = 5;

##Object o = x; //對x裝箱，o引用已裝箱物件

Int16 y = (Int16)o; //拋出InvalidCastException異常

}

##從邏輯上說，完全能取得o引用的已裝箱Int32，將其強制轉換為int16.但是對物件進行拆箱時，只能轉型為最初未裝箱的值類型--本例Int32，以下是正確寫法：

public static void Main()

{

Int32 x = 5;

Object o = x; //對x裝箱，o引用已裝箱物件

Int16 y = (Int16)(Int32)o; //先拆箱為正確類型，再轉型

##}

在看以下程式碼：

public static void Main()

{

Point p;

p.x = p.y = 1;

Object o = p; //對p裝箱，o引用已裝箱實例

 

//將Point的x字段變成2

p = (Point)o; //對o拆箱，將欄位從已裝箱的實例複製到堆疊變數中

p.x = 2; //更改堆疊變數的狀態

o = p; //將p裝箱，o引用新的已裝箱實例

}

#最後三行程式碼的唯一目的就是將Point的x字段從1變成2.為此，首先要執行一次拆箱，在執行一次字段複製，再更改字段（棧上），最後執行一次裝箱（在託管堆上創建全新的已裝箱實例）。由此可以看出裝箱拆箱對應用程式效能的影響。

問：

public static void Main()

{

Int32 v = 5;

Object o = v;

v = 123;

Console.WriteLine(v+","+(Int32)o);

}

上述程式碼發生了多少次裝箱？

以上是裝箱與拆箱的實例教程的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！