Boxe e Unboxing (Guia de Programação em C#)
Boxe é o processo de conversão de um tipo de valor para o tipo object ou para qualquer tipo de interface implementado por esse tipo de valor. Quando o Common Language Runtime (CLR) encaixa um tipo de valor, ele encapsula o valor dentro de uma System.Object instância e o armazena no heap gerenciado. Unboxing extrai o tipo de valor do objeto. O boxe está implícito; O unboxing é explícito. O conceito de boxe e unboxing está subjacente à visão unificada em C# do sistema de tipos no qual um valor de qualquer tipo pode ser tratado como um objeto.
No exemplo a seguir, a variável inteira é encaixotada e atribuída ao objeto o.i
int i = 123;
// The following line boxes i.
object o = i;
O objeto o pode então ser desencaixotado e atribuído à variável iinteira :
o = 123;
i = (int)o; // unboxing
Os exemplos a seguir ilustram como o boxe é usado em C#.
// String.Concat example.
// String.Concat has many versions. Rest the mouse pointer on
// Concat in the following statement to verify that the version
// that is used here takes three object arguments. Both 42 and
// true must be boxed.
Console.WriteLine(String.Concat("Answer", 42, true));
// List example.
// Create a list of objects to hold a heterogeneous collection
// of elements.
List<object> mixedList = new List<object>();
// Add a string element to the list.
mixedList.Add("First Group:");
// Add some integers to the list.
for (int j = 1; j < 5; j++)
{
// Rest the mouse pointer over j to verify that you are adding
// an int to a list of objects. Each element j is boxed when
// you add j to mixedList.
mixedList.Add(j);
}
// Add another string and more integers.
mixedList.Add("Second Group:");
for (int j = 5; j < 10; j++)
{
mixedList.Add(j);
}
// Display the elements in the list. Declare the loop variable by
// using var, so that the compiler assigns its type.
foreach (var item in mixedList)
{
// Rest the mouse pointer over item to verify that the elements
// of mixedList are objects.
Console.WriteLine(item);
}
// The following loop sums the squares of the first group of boxed
// integers in mixedList. The list elements are objects, and cannot
// be multiplied or added to the sum until they are unboxed. The
// unboxing must be done explicitly.
var sum = 0;
for (var j = 1; j < 5; j++)
{
// The following statement causes a compiler error: Operator
// '*' cannot be applied to operands of type 'object' and
// 'object'.
//sum += mixedList[j] * mixedList[j];
// After the list elements are unboxed, the computation does
// not cause a compiler error.
sum += (int)mixedList[j] * (int)mixedList[j];
}
// The sum displayed is 30, the sum of 1 + 4 + 9 + 16.
Console.WriteLine("Sum: " + sum);
// Output:
// Answer42True
// First Group:
// 1
// 2
// 3
// 4
// Second Group:
// 5
// 6
// 7
// 8
// 9
// Sum: 30
Desempenho
Em relação às tarefas simples, o boxe e o unboxing são processos computacionalmente caros. Quando um tipo de valor é encaixotado, um novo objeto deve ser alocado e construído. Em menor grau, o elenco necessário para o unboxing também é caro computacionalmente. Para obter mais informações, consulte Desempenho.
Boxe
O boxe é usado para armazenar tipos de valor na pilha de lixo coletada. Boxe é uma conversão implícita de um tipo de valor para o tipo object ou para qualquer tipo de interface implementado por esse tipo de valor. Boxar um tipo de valor aloca uma instância de objeto no heap e copia o valor para o novo objeto.
Considere a seguinte declaração de uma variável de tipo de valor:
int i = 123;
A seguinte instrução aplica implicitamente a operação de boxe na variável i:
// Boxing copies the value of i into object o.
object o = i;
O resultado dessa instrução é a criação de uma referência ode objeto , na pilha, que faz referência a um valor do tipo int, no heap. Esse valor é uma cópia do valor de tipo de valor atribuído à variável i. A diferença entre as duas variáveis, i e , é ilustrada na seguinte imagem de conversão de boxe o:
Também é possível executar o boxe explicitamente como no exemplo a seguir, mas o boxe explícito nunca é necessário:
int i = 123;
object o = (object)i; // explicit boxing
Exemplo
Este exemplo converte uma variável i inteira em um objeto o usando boxing. Em seguida, o valor armazenado na variável i é alterado de 123 para 456. O exemplo mostra que o tipo de valor original e o objeto in a box usam locais de memória separados e, portanto, podem armazenar valores diferentes.
class TestBoxing
{
static void Main()
{
int i = 123;
// Boxing copies the value of i into object o.
object o = i;
// Change the value of i.
i = 456;
// The change in i doesn't affect the value stored in o.
System.Console.WriteLine("The value-type value = {0}", i);
System.Console.WriteLine("The object-type value = {0}", o);
}
}
/* Output:
The value-type value = 456
The object-type value = 123
*/
Unboxing
Unboxing é uma conversão explícita do tipo object para um tipo de valor ou de um tipo de interface para um tipo de valor que implementa a interface. Uma operação de unboxing consiste em:
Verificar a instância do objeto para certificar-se de que é um valor em caixa do tipo de valor fornecido.
Copiando o valor da instância para a variável value-type.
As instruções a seguir demonstram as operações de boxe e unboxing:
int i = 123; // a value type
object o = i; // boxing
int j = (int)o; // unboxing
A figura a seguir demonstra o resultado das declarações anteriores:
Para que o unboxing de tipos de valor seja bem-sucedido em tempo de execução, o item que está sendo desencaixotado deve ser uma referência a um objeto que foi criado anteriormente por encaixotamento de uma instância desse tipo de valor. A tentativa de desencaixotar null causa um NullReferenceExceptionarquivo . A tentativa de desencaixotar uma referência a um tipo de valor incompatível causa um InvalidCastExceptionarquivo .
Exemplo
O exemplo a seguir demonstra um caso de unboxing inválido e o resultado InvalidCastException. Usando try e catch, uma mensagem de erro é exibida quando o erro ocorre.
class TestUnboxing
{
static void Main()
{
int i = 123;
object o = i; // implicit boxing
try
{
int j = (short)o; // attempt to unbox
System.Console.WriteLine("Unboxing OK.");
}
catch (System.InvalidCastException e)
{
System.Console.WriteLine("{0} Error: Incorrect unboxing.", e.Message);
}
}
}
Este programa produz:
Specified cast is not valid. Error: Incorrect unboxing.
Se alterar a declaração:
int j = (short)o;
para:
int j = (int)o;
A conversão será realizada e você obterá a saída:
Unboxing OK.
Especificação da linguagem C#
Para obter mais informações, consulte a Especificação da linguagem C#. A especificação da linguagem é a fonte definitiva para a sintaxe e o uso do C#.
