C# 装箱、拆箱、泛型

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1、装箱:值类型转引用类型。开辟一块内存空间进行存放数据。

2、拆箱:引用类型转值类型。

值类型存放在栈上,引用类型存放在堆上。

装箱需要消耗内存,所以引出了泛型。

泛型:

1. 使用非泛型集合时引发的装箱和拆箱操作 

看下面的一段代码:

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var  array =  new  ArrayList();
array.Add(1);
array.Add(2);
 
foreach  ( int  value  in  array)
{
Console.WriteLine(“value  is  {0}”,value);
}

代码声明了一个ArrayList对象,向ArrayList中添加两个数字1,2;然后使用foreach将ArrayList中的元素打印到控制台。

在这个过程中会发生两次装箱操作和两次拆箱操作,在向ArrayList中添加int类型元素时会发生装箱,在使用foreach枚举ArrayList中的int类型元素时会发生拆箱操作,将object类型转换成int类型,在执行到Console.WriteLine时,还会执行两次的装箱操作;这一段代码执行了6次的装箱和拆箱操作;如果ArrayList的元素个数很多,执行装箱拆箱的操作会更多。

2. 使用泛型集合的情况

请看如下代码:

var  list = new  List< int >();
list.Add(1);
list.Add(2);
 
foreach  ( int  value in  list)
{
Console.WriteLine( "value is {0}" , value);
}

代码和1中的代码的差别在于集合的类型使用了泛型的List,而非ArrayList;我们同样可以通过查看IL代码查看装箱拆箱的情况,上述代码只会在Console.WriteLine()方法时执行2次装箱操作,不需要拆箱操作。

可以看出泛型可以避免装箱拆箱带来的不必要的性能消耗;当然泛型的好处不止于此,泛型还可以增加程序的可读性,使程序更容易被复用等等。

泛型约束:

下表列出了五类约束:

约束
描述
where T: struct
类型参数必须为值类型。
where T : class
类型参数必须为类型。
where T : new()
类型参数必须有一个公有、无参的构造函数。当与其它约束联合使用时,new()约束必须放在最后。
where T : <base class name>
类型参数必须是指定的基类型或是派生自指定的基类型。
where T : <interface name>
类型参数必须是指定的接口或是指定接口的实现。可以指定多个接口约束。接口约束也可以是泛型的。
 

如果你希望T是一个int的集合,这个集合可以是List<int>,也可以是HashSet<int>等等,只要它们都是从ICollection继承而来的,则可以添加对类型T的限定,同时要保证它还是可以实例化的:
复制代码代码如下:

public T ReturnElement<T>() 
    where T : ICollection<int>, new() 

    return new T(); 
}


进一步,如果希望放宽集合中元素的类型,比如只要是int,double等可比较的类型,它们都是从IComparable继承而来,则可以继续添加如下限定:
复制代码代码如下:

public T ReturnElement<T, S>() 
    where T : ICollection<S>, new() 
    where S : IComparable 

    return new T(); 



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