.NET Core CSharp 中級篇 2-1 裝箱與拆箱
.NET Core CSharp 中級篇 2-1
本節內容為裝箱與拆箱
簡介
裝箱和拆箱是一個相對抽象的概念。你可以想象一下一堆滿載貨物的大卡車，他是由許多工人將貨物集中堆放裝入的，對於我們而言在沒有開啟貨箱的時候，我們可以知道這是一輛運貨的卡車，裡面有著許多貨物，但是具體貨物是什麼，我們只有開啟後才能知道，並且對於貨箱而言，它可以存放任意體積小於自身的貨物，也就是說貨箱具有通配性。事實上在C#中也是這樣，裝箱就是將具有實際資料的變數（值型別）打包成一個引用型別（Object），而我們貨物到貨箱的變化，就是我們本節所需要談論的裝箱與拆箱。利用裝箱和拆箱功能，可通過允許值型別的任何值與Object 型別的值相互轉換，將值型別與引用型別連結起來。
裝箱
裝箱是將值型別轉換為引用型別，在此前對於基礎型別的講述中，我曾經提到過值型別是在棧中進行分配的，而引用型別是在堆中進行分配，並且需要注意的是，這個堆，是託管堆。託管堆對應於垃圾回收，也就是說用垃圾回收堆中儲存值型別。裝箱是值型別到 object 型別或到此值型別所實現的任何介面型別的隱式轉換。這裡的運用一種最普通的場景是，呼叫一個含型別為Object的引數的方法，該Object可支援任意型別，因為所有型別都隱式的繼承於Object類，以便通用。當你需要將一個值型別(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，而將元素型別定義為Object。於是，要將值型別資料加入容器時，需要裝箱。
這是一個非常簡單的裝箱操作：
double price = 13.53;
object temp = price;這段程式碼看似異常的和諧和簡單，但是你是否想過這個過程發生了什麼呢？
還記得我們在類的生命週期中講到的類的建立過程嗎？裝箱事實上是一樣的，裝箱對值型別在堆中分配一個物件例項，並將該值複製到新的物件中。按三步進行。
- 新分配託管堆記憶體，值得注意的是，這裡記憶體需要加上方法表指標和SyncBlockIndex指標
- 將值型別的例項欄位拷貝到新分配的記憶體中。
- 返回託管堆中新分配物件的地址。這個地址就是一個指向物件的引用了。
顯然，從裝箱的過程上可以看出，裝箱時，生成了一個全新的引用型別，建立型別必定伴隨著相對較大的時間損耗。所以應該儘量避免裝箱。通常對於裝箱的情形，我們可以通過過載函式或者通過泛型來避免。但是假設你想改造的程式碼為第三方程式集，你無法更改，那你只能是裝箱了。對於裝箱的過程，在C#中都是隱式的，如果你想要觀察這個過程，我建議你使用dnSpy或者ILSpy進行反編譯分析IL程式碼。
不過裝箱看似只是一個損耗效能的操作，偶爾也是有作用的一種最普通的場景是，呼叫一個含型別為Object的引數的方法，該Object可支援任意為型，以便通用。當你需要將一個值型別(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，而將元素型別定義為Object。於是，要將值型別資料加入容器時，需要裝箱。
並且特別的，對於已裝箱的物件，因為無法直接呼叫其指定方法，所以必須先拆箱，再呼叫方法，但再次拆箱，會生成新的棧例項，而無法修改裝箱物件。這句話我此前學習C#的時候也糾結了一段時間，後來恍然大悟。直白的意思有點類似於你克隆了你自己，和你一模一樣，但是你兩是同一個人嗎？顯然不是，你操作克隆人並不會對你有任何的影響。
下面這段程式碼你可以嘗試一下
struct Test
{
public int x;
public void test(int x)
{
this.x = x;
}
}
Test t = new Test();
t.x = 100;
object a = t;//裝箱
((Test)a).test(300);//x還是100不變，為什麼拆箱
相對於裝箱，將一個引用型別（object）型別轉換成值型別的過程就是拆箱，說明確一點就是從 object 型別到值型別或從介面型別到實現該介面的值型別的顯式轉換。拆箱會檢查物件例項，確保它是給定值型別的一個裝箱值。將該值從例項複製到值型別變數中。不過我查閱了很多資料，對於拆箱操作，講的少之又少，我猜測，拆箱過程中，會呼叫GetType這種方法進行嚴格的匹配。
double price = 13.53;
object obj = price;
double temp = (double) obj;這是一個拆箱的過程，是將值型別轉換為引用型別，再由引用型別轉換為值型別的過程。首先獲取託管堆中屬於值型別那部分欄位的地址，這一步是嚴格意義上的拆箱。將引用物件中的值拷貝到位於執行緒堆疊上的值型別例項中。可以認為和裝箱是互反操作。嚴格意義上的拆箱，並不影響效能，但伴隨這之後的拷貝資料的操作就會同裝箱操作中一樣影響效能。
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