拆箱

⒈裝箱和拆箱是一個抽象的概念。

⒉裝箱是將值類型將數據項從棧內存自動複製到堆內存的行為；拆箱是將引用類型轉換為值類型；

例如：

int val = 100;

object obj = val;

Console.WriteLine （“對象的值 = {0}",obj);

這是一個裝箱的過程，是將值類型轉換為引用類型的過程。

int val = 100;

object obj = val;

int num = (int) obj;

Console.WriteLine ("num: {0}",num);

這是一個拆箱的過程，是將值類型轉換為引用類型，再由引用類型轉換為值類型的過程。 ；註：被裝過箱的對象才能被拆箱

⒊.NET中，數據類型劃分為值類型和引用（不等同於C++的指針）類型，與此對應，內存分配被分成了兩種方式，一為棧，二為 堆，注意：是託管堆。

值類型只會在棧中分配；

引用類型分配內存與託管堆；

託管堆對應於垃圾回收。

⒋裝箱/拆箱是什麼？

裝箱：用於在垃圾回收堆中存儲值類型。裝箱是值類型到 object 類型或到此值類型所實現的任何介面類型的隱式轉換。

拆箱：從 object 類型到值類型或從介面類型到實現該介面的值類型的顯式轉換。

⒌為何需要裝箱？（為何要將值類型轉為引用類型？）

一種最普通的場景是，調用一個含類型為Object的參數的方法，該Object可支持任意為型，以便通用。當你需要將一個值類型（如Int32）傳入時，需要裝箱。

另一種用法是，一個非泛型的容器，同樣是為了保證通用，而將元素類型定義為Object。於是，要將值類型數據加入容器時，需要裝箱。

⒍裝箱/拆箱的內部操作。

裝箱：對值類型在堆中分配一個對象實例，並將該值複製到新的對象中。按三步進行。

第一步：新分配託管堆內存（大小為值類型實例大小加上一個方法表指針和一個SyncBlockIndex）。

第二步：將值類型的實例欄位拷貝到新分配的內存中。

第三步：返回託管堆中新分配對象的地址。這個地址就是一個指向對象的引用了。

有人這樣理解：如果將Int32裝箱，返回的地址，指向的就是一個Int32。我認為也不是不能這樣理解，但這確實又有問題，一來它不全面，二來指向Int32並沒說出它的實質（在託管堆中）。

拆箱：檢查對象實例，確保它是給定值類型的一個裝箱值。將該值從實例複製到值類型變數中。

有書上講，拆箱只是獲取引用對象中指向值類型部分的指針，而內容拷貝則是賦值語句之觸發。我覺得這並不要緊。最關鍵的是檢查對象實例的本質，拆箱和裝箱的類型必需匹配，這一點上，在IL層上，看不出原理何在，我的猜測，或許是調用了類似GetType之類的方法來取出類型進行匹配（因為需要嚴格匹配）。

⒎裝箱/拆箱對執行效率的影響

顯然，從原理上可以看出，裝箱時，生成的是全新的引用對象，這會有時間損耗，也就是造成效率降低。

那該如何做呢？

首先，應該盡量避免裝箱。

比如上例2的兩種情況，都可以避免，在第一種情況下，可以通過重載函數來避免。第二種情況，則可以通過泛型來避免。

當然，凡事並不能絕對，假設你想改造的代碼為第三方程序集，你無法更改，那你只能是裝箱了。

對於裝箱/拆箱代碼的優化，由於C#中對裝箱和拆箱都是隱式的，所以，根本的方法是對代碼進行分析，而分析最直接的方式是了解原理結何查看反編譯的IL代碼。比如：在循環體中可能存在多餘的裝箱，你可以簡單採用提前裝箱方式進行優化。

⒏對裝箱/拆箱更進一步的了解

例如： int val = 100; object obj = val; Console.WriteLine （“對象的值 = ",obj); ；這是一個裝箱的過程，是將值類型轉換為引用類型的過程 int val = 100; object obj = val; int num = (int) obj; Console.WriteLine ("num: ",num); ；這是一個拆箱的過程，是將值類型轉換為引用類型，再由引用類型轉換為值類型的過程

裝箱過程是通過調用包裝器的valueOf方法實現的，而拆箱過程是通過調用包裝器的 xxxValue方法實現的。（xxx代表對應的基本數據類型）

裝箱/拆箱並不如上面所講那麼簡單明了，比如：裝箱時，變為引用對象，會多出一個方法表指針，這會有何用處呢？

我們可以通過示例來進一步探討。

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();

}

⒌0：a.ToString()。編譯器發現A重寫了ToString方法，會直接調用ToString的指令。因為A是值類型，編譯器不會出現多態行為。因此，直接調用，不裝箱。（註：ToString是A的基類System.ValueType的方法）

⒌1：a.GetType()，GetType是繼承於System.ValueType的方法，要調用它，需要一個方法表指針，於是a將被裝箱，從而生成方法表指針，調用基類的System.ValueType。（補一句，所有的值類型都是繼承於System.ValueType的）。

⒌2：a.Clone()，因為A實現了Clone方法，所以無需裝箱。

⒌3：ICloneable轉型：當a2為轉為介面類型時，必須裝箱，因為介面是一種引用類型。

⒌4：c.Clone()。無需裝箱，在託管堆中對上一步已裝箱的對象進行調用。

附：其實上面的基於一個根本的原理，因為未裝箱的值類型沒有方法表指針，所以，不能通過值類型來調用其上繼承的虛方法。另外，介面類型是一個引用類型。對此，我的理解，該方法表指針類似C++的虛函數表指針，它是用來實現引用對象的多態機制的重要依據。9. 如何更改已裝箱的對象

對於已裝箱的對象，因為無法直接調用其指定方法，所以必須先拆箱，再調用方法，但再次拆箱，會生成新的棧實例，而無法修改裝箱對象。有點暈吧，感覺在說繞口令。還是舉個例子來說：（在上例中追加change方法）

public void Change(Int32 x) {

this.x = x;

}

調用：

A a = new A();

a.x = 100;

Object o = a; //裝箱成o，下面，想改變o的值。

（（A)o).Change（200); //改掉了嗎？沒改掉。

沒改掉的原因是o在拆箱時，生成的是臨時的棧實例A，所以，改動是基於臨時A的，並未改到裝箱對象。

（附：在託管C++中，允許直接取加拆箱時第一步得到的實例引用，而直接更改，但C#不行。）

那該如何是好？

嗯，通過介面方式，可以達到相同的效果。

實現如下：

interface IChange {

void Change(Int32 x);

}

struct A : IChange {

…

}

調用：

（（IChange)o).Change（200);//改掉了嗎？改掉了。

為啥現在可以改？

在將o轉型為IChange時，這裡不會進行再次裝箱，當然更不會拆箱，因為o已經是引用類型，再因為它是IChange類型，所以可以直接調用Change，於是，更改的也就是已裝箱對象中的欄位了，達到期望的效果。

⒑將值類型轉換為引用類型，需要進行裝箱操作（boxing）：

1）首先從託管堆中為新生成的引用對象分配內存。

2）然後將值類型的數據拷貝到剛剛分配的內存中。

3）返回託管堆中新分配對象的地址。

可以看出，進行一次裝箱要進行分配內存和拷貝數據這兩項比較影響性能的操作。

將引用內型轉換為值內型，需要進行拆箱操作（unboxing）：

1）首先獲取託管堆中屬於值類型那部分欄位的地址，這一步是嚴格意義上的拆箱。

2）將引用對象中的值拷貝到位於線程堆棧上的值類型實例中。

經過這2步，可以認為是同boxing是互反操作。嚴格意義上的拆箱，並不影響性能，但伴隨這之後的拷貝數據的操作就會同boxing操作中一樣影響性能。

值類型轉換成引用類型的過程叫裝箱引用類型轉換成值類型叫折箱例：//裝箱int i=123;object o=i;//裝箱int i=456;Console.WriteLine("值類型的值為"+i); //這裡顯示456Console.WriteLine("引用類型的值為"+o); //這裡顯示123解釋：當i是值類型，所以當i值改變時，只能改變它自己的值，無法修改引用類型o的值...可以理解為創建objcet實例，並將i的值複製給這個o//拆箱//上面已經把i裝箱成object，現在把o拆箱int j = (int)o; //o是object，要把它賦值給int型的變數，必須將o轉換成int型...