full sharp / 6Упаковка

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

Visual Studio 2010

Другие версии

11 из 11 оценили этот материал как полезный - Оценить эту тему

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. Упаковка-преобразование является неявной; распаковка-преобразование является явной. Концепция упаковки и распаковки лежит в основе единой системы типов C#, в которой значение любого типа можно рассматривать как объект.

В следующем примере выполнена операция упаковки-преобразования целочисленной переменой i, которая присвоена объекту o.

C#

int i = 123;

// The following line boxes i.

object o = i;

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

C#

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.

C#

int i = 123;

Следующий оператор неявно применяет операцию упаковки к переменной i.

C#

// Boxing copies the value of i into object o.

object o = i;

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

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

C#

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

C#

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 does not effect 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

*/

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.

C#

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.

C#

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

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 создает исключениеNullReferenceException.Попытка распаковать ссылку на несовместимый тип значения создает исключение InvalidCastException.

Спецификация языка C#

Дополнительные сведения см в Спецификация языка C#. Спецификация языка является предписывающим источником информации о синтаксисе и использовании языка C#.