Упаковка-преобразование и распаковка-преобразование (Руководство по программированию на C#)

  • Статья

Обновлен: Июль 2008

Упаковка-преобразование представляет собой процесс преобразования типа значения в тип object или любой другой тип интерфейса, реализуемый этим типом значения. Когда тип значения упаковывается средой CLR, она создает программу-оболочку значения внутри System.Object и сохраняет ее в управляемой куче. Операция распаковки-преобразования извлекает тип значения из объекта. В следующем примере выполнена операция упаковки-преобразования целочисленной переменой i, которая присвоена объекту o.

int i = 123;
object o = (object)i;  // boxing

Можно затем выполнить операцию распаковки-преобразования объекта o и назначить его целочисленной переменной i:

o = 123;
i = (int)o;  // unboxing

Производительность

По сравнению с простыми операциями присваивания операции упаковки-преобразования и распаковки-преобразования являются весьма затратными процессами с точки зрения вычислений. При выполнении упаковки-преобразования типа значения необходимо создать и разместить новый объект. Объем вычислений при выполнении операции распаковки-преобразования, хотя и в меньшей степени, но тоже весьма значителен. Дополнительные сведения см. в разделе Производительность.

Упаковка–преобразование

Упаковка используется для хранения типов значений в куче "сбора мусора". Упаковка представляет собой неявное преобразование типа значения в тип object или любой другой тип интерфейса, реализуемый этим типом значения. При упаковке типа значения в куче выделяется экземпляр объекта и выполняется копирование значения в этот новый объект.

Рассмотрим следующее объявление переменной типа значения.

int i = 123;

Следующий оператор неявно применяет операцию упаковки к переменной i.

object o = i;  // Implicit boxing

Результат этого оператора создает ссылку на объект o в стеке, которая ссылается на значение типа int в куче. Это значение является копией значения типа значения, назначенного переменной i. Разница между двумя этими переменными, i и o, продемонстрирована на рисунке ниже.

Упаковка-преобразование
График BoxingConversion

Можно также выполнять упаковку явным способом, как в следующем примере, однако явная упаковка не является обязательной.

int i = 123;
object o = (object)i;  // explicit boxing

Описание

Этот пример преобразует целочисленную переменную i в объект o при помощи упаковки. Затем значение, хранимое переменной i, меняется с 123 на 456. В примере показано, что исходный тип значения и упакованный объект используют отдельные ячейки памяти, а значит, могут хранить разные значения.

Пример

class TestBoxing
{
    static void Main()
    {
        int i = 123;
        object o = i;  // Implicit boxing

        i = 456;  // Change the contents of i

        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
*/

В следующем примере показан случай недопустимого процесса распаковки, в результате которого вызывается InvalidCastException. При использовании try и catch, когда возникает ошибка, выводится сообщение об ошибке.

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);
        }
    }
}

При выполнении этой программы выводится следующий результат:

Specified cast is not valid. Error: Incorrect unboxing.

При изменении оператора

int j = (short) o;

на:

int j = (int) o;

будет выполнено преобразование со следующим результатом.

Unboxing OK.

Распаковка-преобразование

Распаковка является явным преобразованием из типа object в тип значения или из типа интерфейса в тип значения, его реализующее. Операция распаковки состоит из следующих действий.

  • Проверка экземпляра объекта на то, что он является упакованным значением заданного типа значения.

  • Копирование значения из экземпляра в переменную типа-значения.

В следующих операторах показаны операции по упаковке и распаковке.

int i = 123;      // a value type
object o = i;     // boxing
int j = (int)o;  // unboxing

На следующем рисунке представлен результат выполнения предыдущих операторов.

Распаковка-преобразование
График преобразования UnBoxing

Для успешной распаковки типов значений во время выполнения необходимо, чтобы экземпляр, который распаковывается, был ссылкой на объект, предварительно созданный с помощью упаковки экземпляра этого типа значения. Попытка распаковать null или ссылку в несовместимый тип значения вызовет InvalidCastException.

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см. в следующих разделах документа Спецификация языка C#:

  • 4.3.1 Упаковка-преобразование

Связанные разделы

Дополнительные сведения:

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см. в следующем разделе документа Спецификация языка C#:

  • 4.3 Упаковка-преобразование и распаковка-преобразование

См. также

Основные понятия

Руководство по программированию в C#

Журнал изменений

Дата

Журнал изменений

Причина

Июль 2008

В этом разделе приводятся ранее объединенные отдельные темы об упаковке-преобразовании и распаковке-преобразовании.

Исправление ошибки содержимого.