C# 装箱和拆箱的知识回顾
作者：反骨仔
装箱是将值类型转换为 object 类型或由此值类型实现的任何接口类型的一个过程。 当 CLR 对值类型进行装箱时，会将该值包装到 System.Object 内部，再将后者存储在托管堆上。 拆箱将从对象中提取值类型。 装箱是隐式的；拆箱是显式的。 装箱和拆箱的概念是类型系统 C# 统一视图的基础，其中任一类型的值都被视为一个对象。
在下面的示例中，将整型变量 i 进行了装箱并分配给对象 obj。
static void Main(string[] args)
{
var i = 123; //System.Int32
//对 i 装箱（隐式）
object obj = i;
Console.Read();
}
然后，可以将对象 obj 拆箱并分配给整型变量 i。
static void Main(string[] args)
{
var i = 123; //System.Int32
//对 i 装箱（隐式）
object obj = i;
//对 obj 进行拆箱（显式）
i = (int)obj;
Console.Read();
}
这里用代码进行演示装箱拆箱操作：
static void Main(string[] args)
{
//使用 string.Format 演示装箱的使用，在这里 24 会被进行装箱操作
var formatStr = string.Format("{0} {1}.", "I'm", 24);
Console.WriteLine($"formatStr: {formatStr}");
var objs = new List<object>();
for (int i = 0; i < 5; i++)
{
//每一次 i 都会装箱到 objs 中
objs.Add(i);
}
Console.WriteLine("==========");
foreach (var obj in objs)
{
//两个 object 类型不能直接使用 * ，需要使用 int 进行显式拆箱
Console.WriteLine($"{obj} * {obj} = {(int)obj * (int)obj}");
}
Console.Read();
}
性能
相对于简单的赋值而言，装箱和取消装箱过程需要进行大量的计算。对值类型进行装箱时，必须分配并构造一个新对象。拆箱所需的强制转换也需要进行大量的计算，只是程度较轻。如果你的操作正处于循环的中心，你会很明显的感觉到性能问题。
装箱
装箱用于在堆中存储值类型。 装箱是值类型到 object 类型或到此值类型所实现的任何接口类型的隐式转换。对值类型装箱会在堆中分配一个对象实例，并将该值复制到新的对象中。
请看以下值类型变量的声明：
var i = 123; //System.Int32
以下语句对变量 i 隐式应用了装箱操作：
//对 i 装箱（隐式）进对象 obj object obj = i;
此语句的结果是在堆栈上创建对象引用 o，而在堆上则引用 int 类型的值。 该值是赋给变量 i 的值类型值的一个副本。 下图说明了两个变量 i 和 o之间的差异。
当然，你也可以选择执行显式装箱，但显式装箱从来不是必需的。
拆箱
拆箱是从 object 类型到值类型或从接口类型到实现该接口的值类型的显式转换。 拆箱的操作包括：
检查对象实例，以确保它是给定值类型的装箱值。
将该值从实例复制到值类型变量中。
int i = 123; // 值类型 object o = i; // 装箱 int j = (int)o; // 拆箱
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。 尝试取消装箱 null 会导致 NullReferenceException。 尝试取消装箱对不兼容值类型的引用会导致 InvalidCastException。
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