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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。
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));
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。
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。
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:
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:
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:
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:
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。
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。
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);
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。
就是引用类型对象。
托管堆上。
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。
编码中,多使用泛型、显示装箱。
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:
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
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书籍:clr via c#
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1.4.2 装箱和拆箱:
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