C# 中的拳击发生

我正在尝试收集 C# 中发生装箱的所有情况：

• 将值类型转换为System.Object type:

  struct S { }
  object box = new S();
  

• 将值类型转换为System.ValueType type:

  struct S { }
  System.ValueType box = new S();
  

• 将枚举类型的值转换为System.Enum type:

  enum E { A }
  System.Enum box = E.A;
  

• 将值类型转换为接口引用：

  interface I { }
  struct S : I { }
  I box = new S();
  

• 在 C# 字符串连接中使用值类型：

  char c = F();
  string s1 = "char value will box" + c;
  

  note:的常数char类型在编译时连接

  note:自 6.0 版本起 C# 编译器优化串联 https://github.com/dotnet/roslyn/pull/415涉及bool, char, IntPtr, UIntPtr types

• 从值类型实例方法创建委托：

  struct S { public void M() {} }
  Action box = new S().M;
  

• 在值类型上调用非重写的虚拟方法：

  enum E { A }
  E.A.GetHashCode();
  

• 使用 C# 7.0 下的常量模式is表达：

  int x = …;
  if (x is 42) { … } // boxes both 'x' and '42'!
  

• C# 元组类型转换中的装箱：

  (int, byte) _tuple;
  
  public (object, object) M() {
    return _tuple; // 2x boxing
  }
  

• 可选参数object具有值类型默认值的类型：

  void M([Optional, DefaultParameterValue(42)] object o);
  M(); // boxing at call-site
  

• 检查无约束泛型类型的值null:

  bool M<T>(T t) => t != null;
  string M<T>(T t) => t?.ToString(); // ?. checks for null
  M(42);
  

  note:这可能会在某些 .NET 运行时中通过 JIT 进行优化

• 无约束或的型式试验值struct泛型类型与is/as运营商：

  bool M<T>(T t) => t is int;
  int? M<T>(T t) => t as int?;
  IEquatable<T> M<T>(T t) => t as IEquatable<T>;
  M(42);
  

  note:这可能会在某些 .NET 运行时中通过 JIT 进行优化

您还知道其他可能是隐藏的拳击情况吗？

这是一个很好的问题！

发生装箱的原因只有一个：当我们需要对值类型的引用时。您列出的所有内容都属于此规则。

例如，由于对象是引用类型，因此将值类型转换为对象需要对值类型的引用，这会导致装箱。

如果您希望列出每种可能的情况，还应该包括派生类，例如从返回对象或接口类型的方法返回值类型，因为这会自动将值类型转换为对象/接口。

顺便说一句，您敏锐地识别出的字符串连接情况也是源自于对象的转换。 + 运算符由编译器转换为对 string 的 Concat 方法的调用，该方法接受您传递的值类型的对象，因此会强制转换为对象，从而发生装箱。

多年来，我一直建议开发人员记住装箱的单一原因（我在上面指定），而不是记住每一个案例，因为列表很长而且很难记住。这也有助于理解编译器为 C# 代码生成的 IL 代码（例如，字符串上的 + 会产生对 String.Concat 的调用）。当您对编译器生成的内容有疑问并且发生装箱时，您可以使用 IL 反汇编器 (ILDASM.exe)。通常，您应该查找装箱操作码（只有一种情况可能会发生装箱，即使 IL 不包含装箱操作码，下面有更多详细信息）。

但我确实同意有些拳击事件不太明显。您列出了其中之一：调用值类型的非重写方法。事实上，由于另一个原因，这一点不太明显：当您检查 IL 代码时，您看不到装箱操作码，而是看到约束操作码，因此即使在 IL 中，装箱发生也不明显！我不会详细说明为什么要防止这个答案变得更长......

不太明显装箱的另一种情况是从结构调用基类方法时。例子：

struct MyValType
{
    public override string ToString()
    {
        return base.ToString();
    }
}

这里 ToString 被重写，因此在 MyValType 上调用 ToString 不会生成装箱。但是，该实现调用基本 ToString 并导致装箱（检查 IL！）。

顺便说一句，这两个不明显的拳击场景也源自上述单一规则。当在值类型的基类上调用方法时，必须有一些东西可以用于this关键字来参考。由于值类型的基类（始终）是引用类型，因此this关键字必须引用引用类型，因此我们需要对值类型的引用，因此由于单一规则而发生装箱。

以下是我的在线 .NET 课程中详细讨论拳击部分的直接链接：http://motti.me/mq http://motti.me/mq

如果您只对更高级的拳击场景感兴趣，这里有一个直接链接（尽管上面的链接一旦讨论了更基本的内容也将带您到那里）：http://motti.me/mu http://motti.me/mu

我希望这有帮助！

Motti