c# 装箱与拆箱问题

  

1、装箱

装箱时将值类型转换成object类型或此值类型到所实现接口类型的隐式转换。需要进行如下两项操作:

  1. 为此值类型在堆中分配一个对象实例;
  2. 将该值复制到新的对象中
int i=123;
object o = i;

  

如下图所示。

 BoxingConversion 图

 

2、拆箱

拆箱是与装箱相反的操作,是从object类型到值类型或从接口类型到实现该接口类型的显式转换。主要操作有以下两项:

  1. 首先检查对象实例,以确保它是给定值类型的装箱值;
  2. 将该值从实例复制到值类型变量中。
int i=123;
object o = i;
int j = (int)o;


如下图所示。
图:取消装箱转换

注意:要在运行时成功拆箱值类型,被拆箱的项必须是对一个对象的引用,该对象是先前通过装箱该值类型的实例创建的。尝试拆箱null 会导致NullReferenceException尝试拆箱对不兼容值类型的引用会导致InvalidCastException

### 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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