.NET 中的裝箱與拆箱實(shí)現(xiàn)過程

2024-07-10 13:23:07

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供稿：網(wǎng)友

先看下面的代碼：

復(fù)制代碼代碼如下:

int tempi = 1;
object o = tempi;
double tempd = (double) o;

編譯時(shí)可以通過，但運(yùn)行時(shí)卻報(bào)如下錯(cuò)誤：
System.InvalidCastException: 指定的轉(zhuǎn)換無效。

這是因?yàn)椋?dāng)對(duì)一個(gè)對(duì)象進(jìn)行拆箱時(shí)，轉(zhuǎn)型的結(jié)果必須是它原來未裝箱的類型。此處必須先轉(zhuǎn)換為int類型，才能再轉(zhuǎn)換為double類型。其正確格式如下：

復(fù)制代碼代碼如下:

int tempi = 32;
object o = tempi;
double tempd = (double)(int) o;

在.NET框架中，裝箱(boxing)通常由以下三步組成：
1.從托管堆中為新生成的引用類型對(duì)象分配內(nèi)存。分配的內(nèi)存大小為被裝箱的值類型實(shí)例本身的大小，再加上為新生成的引用類型添加的一個(gè)方法表指針和一個(gè)SyncBlockIndex。
2.將值類型實(shí)例的字段拷貝到托管堆上新分配對(duì)象的內(nèi)存中。
3.返回托管堆中新分配對(duì)象的地址。這樣值類型實(shí)例也變成了一個(gè)引用類型對(duì)象。

而拆箱(unboxing)過程則如下：
1.如果要拆箱的對(duì)象為null，將會(huì)拋出一個(gè)NullReferenceException異常。
2.如果該引用指向的對(duì)象不是一個(gè)期望的值類型的已裝箱對(duì)象，則拆箱失敗，并拋出一個(gè)InvalidCastException異常(如本文剛開始的部分)。
3.一個(gè)指向包含在已經(jīng)裝箱對(duì)象中值類型部分的指針被返回。該指針指向的值類型對(duì)于引用類型對(duì)象通常所具有的附加成員(即一個(gè)方法表指針和一個(gè)SyncBlockIndex)一無所知。實(shí)際上，該指針指向的是已經(jīng)裝箱對(duì)象中的未裝箱部分(Microsoft.NET 框架程序設(shè)計(jì)<修訂版>)。

對(duì)于第3點(diǎn)，可以使用上面的例子來幫助理解。首先定義值類型變量tempi，它在內(nèi)存中占用4個(gè)字節(jié)，裝箱之后，其變成引用對(duì)象的同時(shí)，增加了一個(gè)方法表指針和一個(gè)SyncBlockIndex。對(duì)于引用類型而言，只需要傳一個(gè)“引用類型”的地址，就可以得到其值、方法表指針和SyncBlockIndex。在拆箱時(shí)，傳遞的是其“值”的地址(未裝箱的部分)，即一個(gè)“int(Int32)類型”的地址(引用)，它只允許讀4個(gè)字節(jié)。而double類型是8個(gè)字節(jié)，因此隱式的轉(zhuǎn)換是會(huì)報(bào)錯(cuò)的，需要先將其轉(zhuǎn)換成int類型后，才能再轉(zhuǎn)換為double類型。

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