vc.net中的“装箱”(boxing)与“拆箱”(unboxing)

本文详细介绍了.NET中值类型与引用类型之间的装箱和拆箱转换过程。装箱是将值类型转换为object类型的过程,而拆箱则是相反的过程。文章通过一个具体的多线程扫描示例解释了如何实现这一转换。

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。

装箱转换是指将一个值类型隐式或显式地转换成一个System::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,栈中只存有数据的地址。被装箱的类型的值是作为一个拷贝赋给对象的。

要判断装箱后得到的System::Object原始类型,可以用System::Object类的GetType方法。

拆箱转换是指将一个对象类型显式地转换成一个值类型,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。

在多线程扫描中遇到了一个问题:我想向扫描线程传递两个参数ip和port,但是ParameterizedThreadStart自能传递一个System::Object^类型的参数。我于是把ip和port放入IpPort类中, 然后将IpPort^隐式转换为System::Object^, 在进程中再将其显式的拆箱转换为IpPort^.

装箱: 

IpPort^ i = gcnew IpPort("60.28.175.131", 80);
 Thread^ t = gcnew Thread(gcnew ParameterizedThreadStart(this, &Form1::scan));
 t->Start(i);

 拆箱:

private:  System::Void scan (System::Object^ i){
 //MessageBox::Show("Type:" + i->GetType());
 IpPort^ a = (IpPort^) i;
 }

### 装箱Boxing拆箱Unboxing)的性能影响分析 在 C# 中,装箱拆箱是值类型引用类型之间转换的关键机制。然而,这种转换会引入显著的性能开销,特别是在频繁执行或处理大量数据时。 #### 装箱操作的性能影响 装箱是指将值类型转换为引用类型的过程。在此过程中,系统会在堆上分配新的内存空间,并将值类型的原始数据复制到该内存中,同时将其封装在一个对象中。这意味着每次装箱都会导致一次额外的内存分配和数据复制操作,从而增加内存使用并降低程序执行效率[^1]。 例如: ```csharp int number = 42; object obj = number; // Boxing 操作 ``` 上述代码中的赋值操作实际上触发了装箱,`number` 的值被复制到堆上的新对象中。这一过程涉及堆内存分配、对象创建以及垃圾回收器(GC)的介入,因此比直接操作值类型更耗资源[^3]。 #### 拆箱操作的性能影响 拆箱则是将引用类型显式转换回值类型的过程。它包括两个步骤:首先检查对象是否包含预期的值类型,然后将存储在堆中的值复制回栈中的值变量。这个验证过程增加了运行时的开销,而数据复制也进一步影响性能[^4]。 例如: ```csharp object obj = 42; int number = (int)obj; // Unboxing 操作 ``` 在这个例子中,拆箱操作不仅需要进行类型检查,还必须将堆上的整数值复制回栈上的 `number` 变量。如果多次执行此类操作,尤其是在循环或高频调用的方法中,累积的性能损耗会变得非常明显[^2]。 #### 对性能敏感场景的影响 在性能要求较高的应用程序中,如实时系统、游戏引擎或大规模数据处理程序,频繁的装箱拆箱可能导致严重的性能瓶颈。由于每次装箱都会产生托管堆上的新对象,这会加速垃圾回收器的工作频率,进而影响整体程序响应时间和吞吐量[^5]。 此外,装箱拆箱操作通常隐藏在泛型集合非泛型版本之间的转换中。例如,使用 `ArrayList` 存储 `int` 值时,每个插入操作都会自动进行装箱,而每次读取都需要拆箱。相比之下,使用泛型集合 `List<int>` 则完全避免了这些不必要的转换,从而提升性能。 #### 优化建议 为了减少装箱拆箱带来的性能损失,可以采取以下措施: - **优先使用泛型集合**,以避免在集合操作中隐式发生装箱拆箱。 - **避免不必要的类型转换**,尤其是对值类型的包装和解包操作。 - **缓存已拆箱的值**,防止重复拆箱。 - **使用结构体继承自接口的实现**,而不是通过装箱访问接口方法。 综上所述,尽管装箱拆箱提供了值类型引用类型之间灵活的互操作性,但它们在性能方面存在不可忽视的成本。开发者应谨慎使用这些操作,特别是在性能关键路径中,以确保应用程序的高效运行。
评论
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值