【C# in .NET】10. 探秘类型转换：类型系统的核心支柱

探秘类型转换：类型系统的核心支柱

类型转换是 C# 类型系统的核心支柱，其底层实现深度依赖于.NET 框架的类型元数据、内存管理和执行引擎。本文将突破表层语法，从 CLR 类型系统、内存布局和 IL 指令执行层面，全面剖析 C# 类型转换的底层机制，揭示隐式转换的类型兼容性检查、显式转换的溢出验证、装箱拆箱的内存操作等核心原理。

一、CLR 类型系统：转换的底层基石

C# 的类型转换能力根植于 CLR 的统一类型系统，所有类型最终都继承自System.Object，这种层级结构为转换提供了基础可能性。

1. 类型元数据与转换合法性

CLR 通过类型元数据判断转换可行性，每个类型在托管堆中都有对应的Type对象，存储着类型的继承关系、方法表、字段布局等信息。当进行转换时，CLR 会比对源类型与目标类型的元数据：

• 数值类型转换依赖预定义的类型兼容规则（如int与long同属整数类型家族）
• 引用类型转换检查继承链（如Dog的Type对象包含对Animal的基类型引用）
• 接口转换验证目标类型是否在Type对象的接口实现列表中

2. 内存布局对转换的约束

值类型与引用类型的内存布局差异直接影响转换