裝箱: 值類型比引用類型“輕”,原因是他們不作為對象在托管堆中分配,不被垃圾回收,也不通過指針進行引用。但是許多時候都需要獲取值類型的引用,例如,假定要創建ArrayList對象來容納一組point結構,代碼如下: public sealed class Program { public stati ...
裝箱: 值類型比引用類型“輕”,原因是他們不作為對象在托管堆中分配,不被垃圾回收,也不通過指針進行引用。但是許多時候都需要獲取值類型的引用,例如,假定要創建ArrayList對象來容納一組point結構,代碼如下: public sealed class Program { public static void Main() { ArrayList a = new ArrayList(); Point p; //分配一個Point(不在堆中分配) 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); //對值類型裝箱,將引用添加到ArrayList中 } } } 每次迴圈迭代都初始化一個ponit的值類型欄位,並將該point存儲到ArrayList中。但思考一下ArrayList中究竟存儲了什麼?是Point結構,Point結構的地址,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,瞭解他的參數被定義成什麼類型。本例的Add方法原型如下: public virtual int Add(Object value); 可以看出Add獲取的是一個Object參數,也就是說,Add獲取對托管堆上的一個對象的引用來作為參數。但之前的代碼傳遞的是p,也就是一個Point,是值類型。為了使代碼正確工作,Point值類型必須轉成真正的,在堆中托管的對象,而且必須獲取對該對象的引用。 將值類型轉換成引用類型要使用裝箱機制。下麵說說對值類型的實例進行裝箱時發生的事情: 1,在托管堆中分配記憶體。分配的記憶體量是值類型各欄位所需的記憶體量,還要加上托管堆所有對象都有的兩個額外成員(類型對象指針和同步塊索引)所需要的記憶體量 2,值類型的欄位複製到新分配的堆記憶體 3,返回對象地址。現在該對象是對象引用;值類型成了引用類型 C#編譯器檢測到上述代碼是向要求引用類型的方法傳遞值類型,所以自動生成代碼對對象進行裝箱。所以在運行時,當前存在於Point值類型實例p中的欄位複製到新分配的Point對象中。已裝箱Point對象(現在是引用類型)的地址返回並傳給Add方法。Point對象一直存在於堆中,直至被垃圾回收。Point值類型變數p可被重用,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: 假定要用一下代碼獲取ArrayList的第一個元素: Point p=(Point)a[0]; 他獲取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對象中的所有欄位都必須複製到值類型變數中,後者線上程棧上。CLR分兩步完成複製。第一步獲取已裝箱Point對象中的各個Point欄位地址。這個過程稱為拆箱。第二部將欄位包含的值從堆複製到基於棧的值類型實例中 拆箱不是直接將裝箱過程倒過來。拆箱的代碼比裝箱低得多。拆箱其實就是獲取指針的過程,該指針指向包含在一個對象中的原始值類型。其實,指針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位元組,知道這個重要區別後,還應知道的一個重點是,往往緊接著一次欄位複製。 已裝箱值類型實例在拆箱是,內部發生下麵這些事情: 1,如果包含“對已裝箱值類型的引用”的變數為null,拋出NullReferenceException異常 2,如果引用的對象不是所需值類型的已裝箱實例,拋出InvalidCastException異常 第二條意味著一下代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引用已裝箱對象 Int16 y = (Int16)o; //拋出InvalidCastException異常 } 從邏輯上說,完全能獲取o引用的已裝箱Int32,將其強制轉換為int16.但是對對象進行拆箱時,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引用已裝箱對象 Int16 y = (Int16)(Int32)o; //先拆箱為正確類型,再轉型 } 在看以下代碼: 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欄位變成2 p = (Point)o; //對o拆箱,將欄位從已裝箱的實例複製到棧變數中 p.x = 2; //更改棧變數的狀態 o = p; //將p裝箱,o引用新的已裝箱實例 } 最後三行代碼的唯一目的就是將Point的x欄位從1變成2.為此,首先要執行一次拆箱,在執行一次欄位複製,再更改欄位(棧上),最後執行一次裝箱(在托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性能的影響。 問: public static void Main() { Int32 v = 5; Object o = v; v = 123; Console.WriteLine(v+","+(Int32)o); } 上述代碼發生了多少次裝箱?