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數(shù)據(jù)加載中……

.net中裝箱的幾種情況

本篇所寫(xiě)都是本人想當(dāng)然的理解。如果這種理解便于幫助你理解一些知識(shí)的話(huà),我會(huì)感到由衷的欣慰。
   .net中雖然沒(méi)有指針語(yǔ)法,但是在堆中分配對(duì)象,將引用放在棧中,十分類(lèi)似C++中的指針操作,此時(shí)引用就可以看成一種特殊的指針。因?yàn)橹羔槻僮鞯拈g接性,會(huì)帶來(lái)一定的性能影響,為了避免這種影響,.net采取了一種折衷的辦法,引入了值類(lèi)型。

   為了在值類(lèi)型和引用類(lèi)型之間進(jìn)行一些合理的轉(zhuǎn)換,于是帶來(lái)了裝箱和拆箱。
   裝箱簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是將值類(lèi)型轉(zhuǎn)換為引用類(lèi)型。按三步進(jìn)行:
(1)新分配托管堆內(nèi)存(大小為值類(lèi)型實(shí)例大小加上一個(gè)方法表指針和一個(gè)SyncBlockIndex)。
(2)將值類(lèi)型的實(shí)例字段拷貝到新分配的內(nèi)存中。
(3)返回托管堆中新分配對(duì)象的地址。

    拆箱就是將引用類(lèi)型轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的值類(lèi)型。分如下步驟進(jìn)行:
(1)檢查引用對(duì)象實(shí)例,確保它是給定值類(lèi)型的一個(gè)裝箱值。
(2)獲取引用對(duì)象中指向值類(lèi)型部分的指針。
(3)將引用對(duì)象中對(duì)應(yīng)的內(nèi)容拷貝到值類(lèi)型區(qū)域。

從上面步驟可以看出,裝箱和拆箱會(huì)給程序的性能帶來(lái)一定的影響,所以我們應(yīng)盡可能地避免裝箱和拆箱。裝箱可以隱式進(jìn)行,拆箱只能顯式進(jìn)行。只有先裝箱,才能拆箱。

為了盡可能地避免裝箱和拆箱,我們需要了解裝箱的幾種情況。
我總結(jié)了以下幾種(可能不太全面):
(1)方法中參數(shù)為Object類(lèi),但是傳遞一個(gè)值類(lèi)型。

1void f(object obj)
2{
3   
4}

5
6static void Main(string[] args)
7{
8   f(32);
9}


(2)一個(gè)類(lèi)型中有field申明為Object類(lèi),賦予一個(gè)值類(lèi)型。

 1class Container
 2    {
 3        private object m_obj;
 4
 5        public object Obj
 6        {
 7            get return m_obj; }
 8            set { m_obj = value; }
 9        }

10        
11    }

12    
13
14    class Program
15    {
16        static void Main(string[] args)
17        {
18            Container con;
19            //這里會(huì)發(fā)生裝箱
20            con.Obj = 45;
21        }

22    }


(3)調(diào)用Object類(lèi)中沒(méi)有被值類(lèi)型覆蓋的方法,如GetType()。

 1 
 2  //值類(lèi)型,這里借用《.net框架程序設(shè)計(jì)》中的例子,并做了適當(dāng)修改
 3    struct MyValType
 4    {
 5        RefType refobj;     //引用類(lèi)型
 6        ValType valobj;     //值類(lèi)型
 7
 8        public override bool  Equals(object obj)
 9        {
10            //這里如果這樣寫(xiě),this.GetType(),會(huì)將this裝箱。
11            //因?yàn)镸yValType沒(méi)有覆寫(xiě)GetType()方法,會(huì)實(shí)際使用Object的GetType()方法
12            //如果要使用GetType()方法,必須先構(gòu)建方法表,于是發(fā)生裝箱
13            if (this.GetType() != obj.GetType()) 
14                return false;
15             return this.Equals((MyValType)obj);
16        }

17
18        public Boolean Equals(MyValType obj)
19        {
20            if (!Object.Equals(this.refobj,obj.refobj))
21                return false;
22            if (!this.valobj.Equals(obj.valobj))
23                return false;
24            return true;
25        }

26    }


(4)將值類(lèi)型轉(zhuǎn)換為成一個(gè)被該值類(lèi)型實(shí)現(xiàn)的接口類(lèi)型。

 1interface IChange
 2    {
 3        void Change(System.Int32 x);
 4    }

 5
 6    struct MyValType: IChange
 7    {
 8        private int value;
 9
10        public int Value
11        {
12          get return this.value; }
13          set this.value = value; }
14        }

15
16        public void Change(System.Int32 x)
17        {
18            value = x;
19        }

20    }

21
22    class Program
23    {
24        static void Main(string[] args)
25        {
26            MyValType valType = new MyValType();
27            valType.Value = 10;
28            //此時(shí)會(huì)發(fā)生裝箱
29            IChange iChange = valType;
30            //此時(shí)修改,是修改堆中的內(nèi)存,不會(huì)修改valType
31            iChange.Change(20);
32
33            //拆箱
34            MyValType valType2 = (MyValType)iChange;
35
36            //輸出10,valType.Value在iChange.Change(20)時(shí)不會(huì)改變
37            System.Console.WriteLine(valType.Value);
38            //valType2.Value為20
39            System.Console.WriteLine(valType2.Value);
40            System.Console.Read();
41        }

42    }

針對(duì)以上四種情況,為了減少裝箱和拆箱,建議以如下形式進(jìn)行:
(1)方法中參數(shù)為Object類(lèi),但是傳遞一個(gè)值類(lèi)型。               建議利用方法重載或者泛型。
(2)一個(gè)類(lèi)型中有field申明為Object類(lèi),賦予一個(gè)值類(lèi)型。   建議利用泛型。

(3)調(diào)用Object類(lèi)中沒(méi)有被值類(lèi)型覆蓋的方法,如GetType()。
根據(jù)實(shí)際情況,判斷是否有其它方法實(shí)現(xiàn),如上面舉的例子就可以這樣修改:

 1//值類(lèi)型
 2    struct MyValType
 3    {
 4        RefType refobj;     //引用類(lèi)型
 5        ValType valobj;     //值類(lèi)型
 6
 7        public override bool  Equals(object obj)
 8        {
 9            //這里不用GetType(),可以避免裝箱
10        //同時(shí),因?yàn)橹殿?lèi)型不能有子類(lèi),所以這里用is就可以達(dá)到類(lèi)型比較的目的
11            if (!(obj is MyValType))
12                return false;
13         return this.Equals((MyValType)obj);
14        }

15
16        public Boolean Equals(MyValType obj)
17        {
18            if (!Object.Equals(this.refobj,obj.refobj))
19                return false;
20            if (!this.valobj.Equals(obj.valobj))
21                return false;
22            return true;
23        }

24    }


(4)將值類(lèi)型轉(zhuǎn)換為成一個(gè)被該值類(lèi)型實(shí)現(xiàn)的接口類(lèi)型。如果設(shè)計(jì)上真要求這么做,那可能只能如此了。我暫時(shí)沒(méi)有想到什么解法,如果你有更好的解法,希望不吝賜教。

posted on 2009-04-27 23:24 五味雜陳 閱讀(1780) 評(píng)論(1)  編輯 收藏 引用 所屬分類(lèi): .NET

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2009-04-29 16:59 | 亨德列克
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