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.NET 中的裝箱與拆箱實現過程

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先看下面的代碼:

復制代碼 代碼如下:

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

編譯時可以通過,但運行時卻報如下錯誤:
System.InvalidCastException: 指定的轉換無效。

這是因為,當對一個對象進行拆箱時,轉型的結果必須是它原來未裝箱的類型。此處必須先轉換為int類型,才能再轉換為double類型。其正確格式如下:
復制代碼 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象分配內存。分配的內存大小為被裝箱的值類型實例本身的大小,再加上為新生成的引用類型添加的一個方法表指針和一個SyncBlockIndex。
2.將值類型實例的字段拷貝到托管堆上新分配對象的內存中。
3.返回托管堆中新分配對象的地址。這樣值類型實例也變成了一個引用類型對象。

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

對于第3點,可以使用上面的例子來幫助理解。首先定義值類型變量tempi,它在內存中占用4個字節,裝箱之后,其變成引用對象的同時,增加了一個方法表指針和一個SyncBlockIndex。對于引用類型而言,只需要傳一個“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,傳遞的是其“值”的地址(未裝箱的部分),即一個“int(Int32)類型”的地址(引用),它只允許讀4個字節。而double類型是8個字節,因此隱式的轉換是會報錯的,需要先將其轉換成int類型后,才能再轉換為double類型。

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