谈到装箱拆箱,DebugLZQ相信给位园子里的博友一定可以娓娓道来,大概的意思就是值类型和引用类型的相互转换呗---值类型到引用类型叫装箱,反之则叫拆箱。这当然没有问题,可是你只知道这么多,那么DebugLZQ建议你花点时间看看楼主这篇文章,继续前几篇博文的风格--浅谈杂侃。

  1. .NET中的类型

  为了说明装箱和拆箱,那首先必须先说类型。在.NET中,我们知道System.Object类型是所有内建类型的基类。注意这里说的是内建类型,程序员可以编写不继承子自System.Object的类型,这里不做过多的介绍(感兴趣的博友可以研究一下)。

  所有.NET的类型都可以分为两类(有点不严谨,但是大家都这么讲):值类型和引用类型。那么值类型和引用类型如何区分,标准是什么?最简单也最明确的一个区分标准是:所有的值类型都继承自System.ValueType(System.ValueType继承自System.Object),也就是说,所有继承自System.ValueType的类型都是值类型,而其他类型都是引用类型。(题外话:以前在读一位博友王涛的《你必须知道的.NET》中,他说,值类型和引用类型最本质的区别是:值类型和引用类型在内存中分配的位置不同,前者分配在堆栈上,后者分配在堆上。个人觉得这个不是一个简单明确的区分方法。远没有DebugLZQ说的这么露骨!)

  说到这里,你应该要有这样的想法:严格来说的话,System.Object作为所有内建类型的基类,本身并没有值类型和引用类型之分。但是System.Object的对象,具有引用类型的特点。这也是值类型在有些场合需要装箱拆箱的原因。

  下面还是简单说下值类型和引用类型的不一样的地方吧,分3块,个人觉得理解这3块就可以了:

  1. 变量赋值   值类型的变量将直接获得一个真实的数据副本,而对引用类型的赋值仅仅是吧对象的引用赋给变量,这样就可能导致多个变量引用到一个实际对象实例上(这里需要各位博友去理解.NET对String的一些优化机制,本质和这个不相悖)。
  2. 内存分配   引用类型的对象将在堆上分配内存,而值类型的对象则会在堆栈上分配内存。(内存如何分配:堆栈上存的是什么?值类型变量和引用类型变量的引用。堆上存的是什么?引用类型的对象(包括了类型对象指针和同步块索引,注意只是个索引,这是.NET为线程同步提出的一种折中的办法。))。大对象堆(也是堆,一种特别的堆)什么的这里不做介绍。但必须说明的是:堆栈的空间有限,但运行效率却比堆要高得多!!!
  3. 由于所有的值类型都继承自System.ValueType,而System.ValueType继承自System.Object,并重新实现了基类System.Object的一个虚方法Equals,而引用类型并没有重写。

  2.装箱拆箱原理

  前面简单介绍了.NET中的类型,下面引入装箱和拆箱。通过1我们知道值类型的对象是在堆栈上分配内存的,而引用类型(包括System.Object)对象是在堆上分配内存的,那么当值类型被类型转换时,会在堆栈和堆上进行一系列的操作,这就是装箱拆箱的来源。

  充分理解装箱拆箱的原理,有助于我们程序员写出高效的代码。

  梳理下:前面DebugLZQ说到,所有值类型都继承自System.ValueType,而Sytem.ValueType继承自System.Object;所有值类型对象都分配在堆栈上,而所有引用类型,当然包括System.Object,对象都分配在堆上。那么,问题来了:既然System.Object 是所有值类型的基类,那么所有值类型必然可以隐式转换成System.Object(面向对象中的类型替换原则,基类能够替换子类),那么这个对象将被分配在哪里,堆上还是堆栈上?事实上,当这个转换发生时,CLR需要做额外的工作把堆栈上的值类型移动到堆上,这个操作就是被我们称作的“装箱”。

  装箱(box)的详细步骤:

  1. 在堆上分配一个内存空间,大小等于需要装箱的值类型对象的大小加上两个引用类型对象都拥有的成员:类型对象指针和同步块引用。
  2. 把堆栈上的值类型对象复制到堆上新分配的对象。
  3. 返回一个指向堆上新对象的引用,并且存储到堆栈上被装箱的那个值类型的对象里。

  这个步骤不需要程序员自己编写,在任何出现装箱的地方,编译器会自动加上执行以上功能的IL代码。

  所谓的拆箱就是装箱对应着的概念,但拆箱的过程和装箱并不是倒过来就是:

  拆箱(unbox.any)的详细步骤

  如果为待拆箱对象为null,抛出NullReferenceException异常。

  如果引用指向的不是一个期望对象的已装箱对象,抛出InvalidCastException异常。

  1. 获取已装箱对象中各个字段的地址,这个过程就是“拆箱”

  需要说明的是一般拆箱以后会伴随着对象的拷贝,但拷贝操作已经不是拆箱的范畴。

  装箱拆箱新能比较

  了解了装箱和拆箱的操作,我们可以清楚的明白:装箱操作会导致数据在堆和栈上进行拷贝,频繁的装箱操作会性能损失。而相比而言拆箱过程对性能损耗还是比较小的。

  3 小结

  装箱和拆箱意味着堆和堆栈空间的一系列操作,毫无疑问,这些操作的性能代价是很大的,尤其是对于堆上空间的操作,速度相对于堆栈慢得多,并且可能引发垃圾回收,这些都将大规模的影响系统系能。

  装箱和拆箱操作经常发生在以下连个场合:

  • 值类型的格式化输出
  • System.Object类型的容器

  第一种情况,类型的格式化输出往往伴随一次装箱操作,譬如:

using System;

namespace MaxValueTest
{
/// <summary>
/// DebugLZQ
/// http://www.cnblogs.com/DebugLZQ
/// </summary>
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int i = Int32.MaxValue;
Console.WriteLine("Int32的最大值是"+i);//引发了一次不必要的装箱操作
Console.WriteLine("Int32的最大值是" + i.ToString());//ok Console.ReadKey();
}
}
}

  第二种情况更为常见一些,例如常用的容器ArrayList,就是一个典型的System.Object容器,任何值类型被放入到ArrayList的对象中,都会发生一次装箱操作,而对应的取出值类型对象会引发一次拆箱操作。

  在.NET 2.0以后,引入了“泛型”的概念后,这些问题得到了有效的解决。泛型允许定义针对某个特定类型(包括值类型)的容器,并且避免装箱和拆箱。

  关于泛型的机制和原理,请关注DebugLZQ后面的博文:《浅谈.NET中的泛型的机制和原理》,请期待~

NET中的类型和装箱/拆箱原理的更多相关文章

  1. 6个重要的.NET概念:栈,堆,值类型,引用类型,装箱,拆箱

    引言 本篇文章主要介绍.NET中6个重要的概念:栈,堆,值类型,引用类型,装箱,拆箱.文章开始介绍当你声明一个变量时,编译器内部发生了什么,然后介绍两个重要的概念:栈和堆:最后介绍值类型和引用类型,并 ...

  2. [No0000136]6个重要的.NET概念:栈,堆,值类型,引用类型,装箱,拆箱

    引言 本篇文章主要介绍.NET中6个重要的概念:栈,堆,值类型,引用类型,装箱,拆箱.文章开始介绍当你声明一个变量时,编译器内部发生了什么,然后介绍两个重要的概念:栈和堆:最后介绍值类型和引用类型,并 ...

  3. java中的包装类与装箱拆箱定义

    JAVA 中int类型转String类型的通常方法,有三种:  1.String.valueOf(int i)  2.Integer.toString(int i)  3.i+"" ...

  4. java中Integer与int装箱拆箱一点收获

    示例代码: class BoxIntInteger { public static void main(String[] args) { Integer a = new Integer(10111); ...

  5. js包装类型的装箱拆箱

    https://www.jb51.net/article/155820.htm https://juejin.im/post/5cbaf130518825325050fb0a https://juej ...

  6. 浅谈.NET中的类型和装箱、拆箱原理

    谈到装箱拆箱,大概的意思就是值类型和引用类型的相互转换呗---值类型到引用类型叫装箱,反之则叫拆箱.这当然没有问题,可是你只知道这么多,那么建议你花点时间看看楼主这篇文章 1. .NET中的类型 为了 ...

  7. CLR via C# 中关于装箱拆箱的摘录

     装箱: 为了将一个值类型转换成一个引用类型,要使用一个名为装箱(boxing)的机制.下面总结了对值类型的一个实例进行装箱操作时在内部发生的事情. 1.在托管堆中分配好内存.分配的内存量是值类型的各 ...

  8. Java中的装箱拆箱

    一)  装箱与拆箱 Java中有概念是一切皆对象,因为所有的类都默认继承自Object.但是,对于数据类型是个例外,如short,int,long,float,double, byte,char,bo ...

  9. 读书笔记-C#中装箱拆箱性能

    前言   最近在看王涛大神的<你必须知道的.NET(第二版)>一书,嗯,首先膜拜一下….     在书中的第五章-品味类型中,对装箱与拆箱一节感触很深,概念本身相信每一个程序猿都不陌生,装 ...

随机推荐

  1. hdu 1312

    原题链接 题意:“@”为起点,“.”为路,求可以走的格子有多少个(包括起点) 水题 bfs搜一发 思路:只有可以走的节点才能进入队列,所以每次出队列时ans+1就可以了(没有退出条件,所有可进入的节点 ...

  2. html background 背景颜色美化 类似毛玻璃

    制作高大上背景颜色 <!DOCTYPE html> <html lang="en"> <head> <meta charset=" ...

  3. (转)实例分析:MySQL优化经验

    [IT专家网独家]同时在线访问量继续增大,对于1G内存的服务器明显感觉到吃力,严重时甚至每天都会死机,或者时不时的服务器卡一下,这个问题曾经困扰了我半个多月.MySQL使用是很具伸缩性的算法,因此你通 ...

  4. (转)MySQL优化实例

    在Apache, PHP,MySQL的体系架构中,MySQL对于性能的影响最大,也是关键的核心部分.对于Discuz!论坛程序也是如此,MySQL的设置是否合理优化,直接影响到论坛的速度和承载量!同时 ...

  5. Silverlight控件——如何提升应用程序信任度与问题解决

    从silverlight5开始,可以在项目设置中勾选“在浏览器内运行时需要提升的信任”来达到在浏览器内运行提权silverlight客户端的目的,在个特性很有用处. 可我使用这个功能时遇到了一个奇怪的 ...

  6. Python起步(2)

    单行注释:#多行注释:'''或""" 一条语句写在一行之内,不需要分号分隔两条语句在同一行,中间分号隔开缩进语句块中只有一条语句,可以直接写在“:”之后使用“\”进行续行 ...

  7. IOS第12天(1,UIViewController控制器的创建的 三种方式,和第一个view创建)

    *************HMAppDelegate.m中 @implementation HMAppDelegate - (BOOL)application:(UIApplication *)app ...

  8. Java与C++面向对象不同点

    首先面向对象的语言有哪些?JAVA.C++.C#等等.但是呢很多人认为C#和C++有关系,其实一点关系都是没有滴.C#是仿Java做的,很多人都说是假Java,因为C#和Java太像了比如C#也有st ...

  9. lua 可变参数

    问题:对可变参数传递的时候,采用如下方案: local cellData = {MsgText = msgText,Param = ...,CallBackFunc = callBackFunc,Ca ...

  10. RHEL/CentOS/Fedora各种源(EPEL、Remi、RPMForge、RPMFusion)配置

    最新文章:Virson’s Blog CentOS默认自带CentOS-Base.repo源,但官方源中去除了很多有版权争议的软件,而且安装的软件也不是最新的稳定版.Fedora自带的源中也找不到很多 ...