C# 装箱 与 拆箱

本文介绍了装箱和拆箱的概念及实现方式。装箱指将值类型转换为对象类型,而拆箱则相反。文中通过示例展示了这两种操作的具体用法,并解释了它们在内存中的表现形式。
装箱和拆箱:任何值类型、引用类型可以和object(对象)类型之间进行转换。
 
装箱:是指将一个值类型隐式或显式转换成一个object类型,或者把这个值类型转换成一个被该值类型应用的接口类型(interface-type)。把一个值类型的值装箱,就是创建一个object实例并将这个值复制给这个object,装箱后的object对象中的数据位于堆中,堆中的地址在栈中。被装箱的类型的值是作为一个拷贝赋给对象的。如:
 
int i = 10;
object obj = i; //隐式装箱
object obj = object(i); //显式装箱
if(obj is int) //int
Console.WriteLine(“OK”);

Console.WriteLine(obj.GetType()); //System.Int32

 
有两种方式来查看包装以后的引用对象中包装的原始数据的类型。要判断原始类型是否是某个给定的原子类型,用is;如果要返回一个字符串,可以用object类的GetType方法。

 


 

拆箱:是指将一个对象类型显式转换成一个值类型,或是将一个接口类型显式地转换成一个执行该接口地值类型。注意装箱操作可以隐式进行但拆箱操作必须是显式的。拆箱过程分成两步:首先,检查这个对象实例,看它是否为给定的值类型的装箱值。然后,把这个实例的值拷贝给值类型的变量。比如:
 
int i = 10;
object obj = i;
int j = (int)obj;
 
有两种方式来查看包装以后的引用对象中包装的原始数据的类型。要判断原始类型是否是某个给定的原子类型,用is;如果要返回一个字符串,可以用object类的GetType方法。
### 原理 在C#编程中,装箱拆箱是值类型和引用类型之间转换的核心机制。装箱操作指的是将值类型转换为引用类型,而拆箱则是将引用类型还原为值类型。值类型通常存储在栈上,而引用类型存储在堆上。装箱时,会在堆上分配一个对象实例,并将值类型的数据复制到该实例中,然后返回这个对象的引用。拆箱则是先检查对象是否为指定的值类型的装箱实例,若检查通过,就将堆上的对象数据复制到栈上的值类型变量中[^1]。 ### 应用 虽然现代.NET提供了许多避免装箱的技术手段,但在非泛型代码交互或使用反射等场景中,装箱拆箱机制仍然会被用到。例如在使用非泛型集合(如`ArrayList`)时,由于其元素类型为`object`,当向其中添加值类型元素时会发生装箱,从集合中取出元素并赋值给值类型变量时会发生拆箱。在反射调用方法时,如果参数为值类型,也可能会涉及装箱操作[^1][^2]。 ### 示例 以下是一个简单的C#代码示例,展示了装箱拆箱的过程: ```csharp using System; class Program { static void Main() { // 装箱操作 int valueType = 10; object referenceType = valueType; // 装箱,将值类型转换为引用类型 // 拆箱操作 int unboxedValue = (int)referenceType; // 拆箱,将引用类型还原为值类型 Console.WriteLine($"Original value: {valueType}"); Console.WriteLine($"Boxed value: {referenceType}"); Console.WriteLine($"Unboxed value: {unboxedValue}"); } } ``` 在上述代码中,`int valueType = 10;`定义了一个值类型变量`valueType`,`object referenceType = valueType;`将`valueType`装箱为`object`类型的`referenceType`,`int unboxedValue = (int)referenceType;`将`referenceType`拆箱为`int`类型的`unboxedValue`。
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