shongshi

本篇所寫都是本人想當然的理解。如果這種理解便于幫助你理解一些知識的話，我會感到由衷的欣慰。
   .net中雖然沒有指針語法，但是在堆中分配對象，將引用放在棧中，十分類似C++中的指針操作，此時引用就可以看成一種特殊的指針。因為指針操作的間接性，會帶來一定的性能影響，為了避免這種影響，.net采取了一種折衷的辦法，引入了值類型。

   為了在值類型和引用類型之間進行一些合理的轉換，于是帶來了裝箱和拆箱。
   裝箱簡單來說就是將值類型轉換為引用類型。按三步進行：
(1)新分配托管堆內存(大小為值類型實例大小加上一個方法表指針和一個SyncBlockIndex)。
(2)將值類型的實例字段拷貝到新分配的內存中。
(3)返回托管堆中新分配對象的地址。

    拆箱就是將引用類型轉換為對應的值類型。分如下步驟進行：
(1)檢查引用對象實例，確保它是給定值類型的一個裝箱值。
(2)獲取引用對象中指向值類型部分的指針。
(3)將引用對象中對應的內容拷貝到值類型區域。

從上面步驟可以看出，裝箱和拆箱會給程序的性能帶來一定的影響，所以我們應盡可能地避免裝箱和拆箱。裝箱可以隱式進行，拆箱只能顯式進行。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。
我總結了以下幾種（可能不太全面）：
(1)方法中參數為Object類，但是傳遞一個值類型。

1void f(object obj)
2{
3   
4}
5
6static void Main(string[] args)
7{
8   f(32);
9}

(2)一個類型中有field申明為Object類，賦予一個值類型。

 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            //這里會發生裝箱
20            con.Obj = 45;
21        }
22    }

(3)調用Object類中沒有被值類型覆蓋的方法，如GetType()。

 1 
 2  //值類型,這里借用《.net框架程序設計》中的例子，并做了適當修改
 3    struct MyValType
 4    {
 5        RefType refobj;     //引用類型
 6        ValType valobj;     //值類型
 7
 8        public override bool  Equals(object obj)
 9        {
10            //這里如果這樣寫，this.GetType()，會將this裝箱。
11            //因為MyValType沒有覆寫GetType()方法，會實際使用Object的GetType()方法
12            //如果要使用GetType()方法，必須先構建方法表，于是發生裝箱
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)將值類型轉換為成一個被該值類型實現的接口類型。

 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            //此時會發生裝箱
29            IChange iChange = valType;
30            //此時修改，是修改堆中的內存，不會修改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)時不會改變
37            System.Console.WriteLine(valType.Value);
38            //valType2.Value為20
39            System.Console.WriteLine(valType2.Value);
40            System.Console.Read();
41        }
42    }

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

(3)調用Object類中沒有被值類型覆蓋的方法，如GetType()。
根據實際情況，判斷是否有其它方法實現，如上面舉的例子就可以這樣修改：

 1//值類型
 2    struct MyValType
 3    {
 4        RefType refobj;     //引用類型
 5        ValType valobj;     //值類型
 6
 7        public override bool  Equals(object obj)
 8        {
 9            //這里不用GetType(),可以避免裝箱
10        //同時，因為值類型不能有子類，所以這里用is就可以達到類型比較的目的
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)將值類型轉換為成一個被該值類型實現的接口類型。如果設計上真要求這么做，那可能只能如此了。我暫時沒有想到什么解法，如果你有更好的解法，希望不吝賜教。