装箱和拆箱几乎是所有面试题中必考之一,看上去简单,就往往容易被忽视。其实它一点都不简单的,一个简单的问题也可以从多个层次来解读。

常见面试题目:

1.什么是拆箱和装箱?

2.什么是箱子?

3.箱子放在哪里?

4.装箱和拆箱有什么性能影响?

5.如何避免隐身装箱?

6.箱子的基本结构?

7.装箱的过程?

8.拆箱的过程?

9.下面这段代码输出什么?共发生多少次装箱?多少次拆箱?

int i = 5;
object obj = i;
IFormattable ftt = i;
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, ftt));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(ftt, obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, (int)obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, (int)ftt));

深入浅出装箱与拆箱

有拆必有装,有装必有拆。

在上一文中我们提到,所有值类型都是继承自System.ValueType,而System.ValueType又是来自何方呢,不难发现System.ValueType继承自System.Object。因此Object是.NET中的万物之源,几乎所有类型都来自她,这是装箱与拆箱的基础。

特别注意的是,本文与上一文有直接关联,需要先了解上一文中值类型与引用类型的原理,才可以更好理解本文的内容。

基本概念

拆箱与装箱就是值类型与引用类型的转换,她是值类型和引用类型之间的桥梁,他们可以相互转换的一个基本前提就是上面所说的:Object是.NET中的万物之源

先看看一个小小的实例代码:

            int x = 1023;
object o = x; //装箱
int y = (int) o; //拆箱

装箱:值类型转换为引用对象,一般是转换为System.Object类型或值类型实现的接口引用类型;

拆箱:引用类型转换为值类型,注意,这里的引用类型只能是被装箱的引用类型对象;

由于值类型和引用类型在内存分配的不同,从内存执行角度看,拆箱与装箱就势必存在内存的分配与数据的拷贝等操作,这也是装箱与拆箱性能影响的根源。

装箱的过程

int x = 1023;
object o = x; //装箱

装箱就是把值类型转换为引用类型,具体过程:

  • 1.在堆中申请内存,内存大小为值类型的大小,再加上额外固定空间(引用类型的标配:TypeHandle和同步索引块);
  • 2.将值类型的字段值(x=1023)拷贝新分配的内存中;
  • 3.返回新引用对象的地址(给引用变量object o)

如上图所示,装箱后内存有两个对象:一个是值类型变量x,另一个就是新引用对象o。装箱对应的IL指令为box,上面装箱的IL代码如下图:

拆箱的过程

int x = 1023;
object o = x; //装箱
int y = (int) o; //拆箱

明白了装箱,拆箱就是装箱相反的过程,简单的说是把装箱后的引用类型转换为值类型。具体过程:

  • 1.检查实例对象(object o)是否有效,如是否为null,其装箱的类型与拆箱的类型(int)是否一致,如检测不合法,抛出异常;
  • 2.指针返回,就是获取装箱对象(object o)中值类型字段值的地址;
  • 3.字段拷贝,把装箱对象(object o)中值类型字段值拷贝到栈上,意思就是创建一个新的值类型变量来存储拆箱后的值;

如上图所示,拆箱后,得到一个新的值类型变量y,拆箱对应的IL指令为unbox,拆箱的IL代码如下:

装箱与拆箱总结及性能

装的的什么?拆的又是什么?什么是箱子?

通过上面深入了解了装箱与拆箱的原理,不难理解,只有值类型可以装箱,拆的就是装箱后的引用对象,箱子就是一个存放了值类型字段的引用对象实例,箱子存储在托管堆上。只有值类型才有装箱、拆箱两个状态,而引用类型一直都在箱子里

关于性能

之所以关注装箱与拆箱,主要原因就是他们的性能问题,而且在日常编码中,经常有装箱与拆箱的操作,而且这些装箱与拆箱的操作往往是在不经意时发生。一般来说,装箱的性能开销更大,这不难理解,因为引用对象的分配更加复杂,成本也更高,值类型分配在栈上,分配和释放的效率都很高。装箱过程是需要创建一个新的引用类型对象实例,拆箱过程需要创建一个值类型字段,开销更低。

为了尽量避免这种性能损失,尽量使用泛型,在代码编写中也尽量避免隐式装箱。

什么是隐式装箱?如何避免?

就是不经意的代码导致多次重复的装箱操作,看看代码就好理解了

int x = 100;
ArrayList arr = new ArrayList(3);
arr.Add(x);
arr.Add(x);
arr.Add(x);

这段代码共有多少次装箱呢?看看Add方法的定义:

再看看IL代码,可以准确的得到装箱的次数:

显示装箱可以避免隐式装箱,下面修改后的代码就只有一次装箱了。

int x = 100;
ArrayList arr = new ArrayList(3);
object o = x;
arr.Add(o);
arr.Add(o);
arr.Add(o);

题目答案解析:

1.什么是拆箱和装箱?

装箱就是值类型转换为引用类型,拆箱就是引用类型(被装箱的对象)转换为值类型。

2.什么是箱子?

就是引用类型对象。

3.箱子放在哪里?

托管堆上。

4.装箱和拆箱有什么性能影响?

装箱和拆箱都涉及到内存的分配和对象的创建,有较大的性能影响。

5.如何避免隐身装箱?

编码中,多使用泛型、显示装箱。

6.箱子的基本结构?

上面说了,箱子就是一个引用类型对象,因此她的结构,主要包含两部分:

  • 值类型字段值;
  • 引用类型的标准配置,引用对象的额外空间:TypeHandle和同步索引块,关于这两个概念在本系列后面的文章会深入探讨。

7.装箱的过程?

  • 1.在堆中申请内存,内存大小为值类型的大小,再加上额外固定空间(引用类型的标配:TypeHandle和同步索引块);
  • 2.将值类型的字段值(x=1023)拷贝新分配的内存中;
  • 3.返回新引用对象的地址(给引用变量object o)

8.拆箱的过程?

  • 1.检查实例对象(object o)是否有效,如是否为null,其装箱的类型与拆箱的类型(int)是否一致,如检测不合法,抛出异常;
  • 2.指针返回,就是获取装箱对象(object o)中值类型字段值的地址;
  • 3.字段拷贝,把装箱对象(object o)中值类型字段值拷贝到栈上,意思就是创建一个新的值类型变量来存储拆箱后的值;

9.下面这段代码输出什么?共发生多少次装箱?多少次拆箱?

int i = 5;
object obj = i;
IFormattable ftt = i;
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, ftt));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(ftt, obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, (int)obj));
Console.WriteLine(System.Object.ReferenceEquals(i, (int)ftt));

上面代码输出如下,至于发生多少次装箱多少次拆箱,你猜?

False
False
False
False
False

欢迎添加个人微信号:Like若所思。

欢迎关注我的公众号,不仅为你推荐最新的博文,还有更多惊喜和资源在等着你!一起学习共同进步!

.NET基础知识(02)-拆箱与装箱的更多相关文章

  1. .NET面试题解析(02)-拆箱与装箱

      系列文章目录地址: .NET面试题解析(00)-开篇来谈谈面试 & 系列文章索引 装箱和拆箱几乎是所有面试题中必考之一,看上去简单,就往往容易被忽视.其实它一点都不简单的,一个简单的问题也 ...

  2. 《Java基础知识》Java包装类,拆箱和装箱

    虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言,但其中的八种基本数据类型并不支持面向对象编程,基本类型的数据不具备“对象”的特性——不携带属性.没有方法可调用. 沿用它们只是为了迎合人类根深蒂固的习惯, ...

  3. JAVA进阶之旅(一)——增强for循环,基本数据类型的自动拆箱与装箱,享元设计模式,枚举的概述,枚举的应用,枚举的构造方法,枚举的抽象方法

    JAVA进阶之旅(一)--增强for循环,基本数据类型的自动拆箱与装箱,享元设计模式,枚举的概述,枚举的应用,枚举的构造方法,枚举的抽象方法 学完我们的java之旅,其实收获还是很多的,但是依然还有很 ...

  4. MongoDB基础知识 02

    MongoDB基础知识 02 6 数据类型 6.1 null : 表示空值或者不存在的字段 {"x":null} 6.2 布尔型 : 布尔类型只有两个值true和false {&q ...

  5. Java知多少(24)包装类、拆箱和装箱详解

    虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言,但其中的八种基本数据类型并不支持面向对象编程,基本类型的数据不具备“对象”的特性——不携带属性.没有方法可调用. 沿用它们只是为了迎合人类根深蒂固的习惯, ...

  6. JAVA中拆箱和装箱

    浅谈JAVA中拆箱与装箱 一.  什么是装箱?什么是拆箱? 在Java SE5之前,如果要生成一个数值为10的Integer对象,必须这样进行: Integer i = new Integer(10) ...

  7. C# 拆箱与装箱及优化

    1.概念 装箱在值类型向引用类型转换时发生,在堆中分配. 拆箱在引用类型向值类型转换时发生. 2.装箱拆箱的过程 //这行语句将整型常量1赋给object类型的变量obj:众所周知常量1是值类型,值类 ...

  8. [Java学习] Java包装类、拆箱和装箱详解

    虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言,但其中的八种基本数据类型并不支持面向对象编程,基本类型的数据不具备“对象”的特性——不携带属性.没有方法可调用. 沿用它们只是为了迎合人类根深蒂固的习惯, ...

  9. Java包装类、拆箱和装箱详解

    转载:https://www.cnblogs.com/ok932343846/p/6749488.html 虽然 Java 语言是典型的面向对象编程语言,但其中的八种基本数据类型并不支持面向对象编程, ...

随机推荐

  1. Java内部类是如何实现的

    内部类(inner class)是定义在另一个类中的类. 内部类方法可以访问该类定义所在的作用域中的数据,包括私有的数据. 内部类可以对同一个包中的其他类隐藏起来 当想定义一个回调函数且不想编写大量代 ...

  2. 利用SQL计算两个地理坐标(经纬度)之间的地表距离

    两个地理坐标(经纬度)地表距离计算公式: 公式解释如下: Long1,Lat1表示A点经纬度,Long2,Lat2表示B点经纬度: a=Lat1–Lat2 为两点纬度之差,b=Long1-Long2为 ...

  3. VS删除空白行

    使用正则表达式, 搜索 (?<=\r\n)\r\n 替换空白

  4. c、c++ char*和wchar*互相转换

    1. 问题描述 编写程序时通常会面对一些不同的编码格式,如Unicode和multibytes.在有关字符串的处理时尤其重要,系统编程时通常会遇到很多这样的问题,例如把wchar*的字符串转换为cha ...

  5. Python数据分析Pandas的编程经验总结

    Pandas的api 参考手册DataFrame部分:https://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/reference/frame.html 数据处理部分: ...

  6. mysql解决Fatal error encountered during command execution. 500内部错误

    Asp.net 连接mysql 会出现Fatal error encountered during command execution.的错误 解决办法如下: 连接字符串添加  Allow User ...

  7. oracle 获取表\视图的列名

     select COLUMN_NAME FROM user_col_comments WHERE TABLE_NAME='视图名'  select COLUMN_NAME from all_tab_c ...

  8. SQL 增、删、改、查语句

    1.SQL SELECT 语句 SELECT语句用于从表中选取数据. 结果被存储在一个结果表中(称为结果集). SQL SELECT语法 SELECT 列名称 FROM 表名称 以及 SELECT * ...

  9. loadrunner11 您不具有该 Vuser 类型的许可证. 请与 HP Software 联系以更新许可证.

    您不具有该 Vuser 类型的许可证. 请与 HP Software 联系以更新许可证. 在loadrunner11 执行发生报错: 打开loadrunner软件首页,点击配置-->loadru ...

  10. 修改Nginx配置参数解决http状态码:413上传文件大小限制问题

    修改Nginx上传文件大小限制 我们使用ngnix做web server的时候,nginx对上传文件的大小有限制,默认是1M. 当超过大小的时候会报413(too large)错误.这个时候我们要修改 ...