八维教育介绍.NET语言之拆箱 在讨论拆箱(boxing)之前,有需要弄清晰为什么值类型与引用类型之间会有所区别。一个含有数值的值类型的实例,和一个指向对象的引用类型的实例,它们有什么区别呢?除了存储对象所需的内存之外,每一个对象城市有一个对象头,目标是为面向对象的编程供给根本的办事,如存在虚办法的类,嵌入此中的元数据等等。由虚办法和接口间接连系的对象头,其内存开销凡是会很大,哪怕你所需要的只是一个静态类型的数值,也会带来一些编译器的强迫操做。有趣的是,在某些情况下,编译器能优化掉一些对象开销,但不老是能起感化。若是你十分在意托管代码的施行效率,那么利用数值或值类型将会有所好处,但在当地C++的类型中,那不算一个很大的区别,当然,C++也没有强迫任何编程范式,所以也有可能在C++之上,通过创建库来成立一个如许判然不同的类型系统。
什么是拆箱(boxing)?拆箱是一种用来桥接数值和对象的机造。虽然CLR的每品种型都是间接或间接从Object类派生而来,但数值却不是。一个仓库上的数值(如整形int),只不外是一个编译器会停止某种特定操做的内存块。若是你其实想把一个数值当成一个对象,必需对数值挪用从Object继承而来的办法,为了实现那一点,CLR供给了拆箱的概念。晓得一点拆箱的原理仍是有点用的,起首,一个数值通过利用ldloc IL指令入栈,接下来,拆箱IL指令运行,把数值类型提拔,CLR再把数值出栈,并分配足够的空间存储数值与对象头,然后一个对新建对象的引用被压入栈,所有那些就是拆箱指令要做的事。最初,为获得对象引用,stloc IL指令从仓库中弹出引用,并把它存储在部分变量中。
如今,问题是:在编程语言中,对数值的拆箱操做,是应该表示为隐式仍是显式呢?换句话说,能否应利用一个显式转换或其他构造函数呢?C#语言设想者决定做成隐式转换,究竟结果,一个整形数是从Object间接继承来的Int32类型。
int i = 123;
object o = i;
问题来了,正如我们所知,拆箱不是一个简单的向上转换,它有点像把一个数值转换成一个对象,是一个存在潜在代价的操做。恰是因为那个原因,托管C++通过利用关键字__box,来停止显式拆箱。
int i = 123;
Object* o = __box(i);
当然,在托管C++中,当拆箱一个数值时,不会失去静态类型信息,而那一点,恰是C#所缺乏的。
int i = 123;
int __gc* o = __box(i);
指定强类型的拆箱值有利于再次转换回到一个数值类型,或被称为解箱(unboxing),不利用dynamic_cast,只是简单地解引用一个对象。
int c = *o;
当然,托管C++的显式拆箱所带来的句法上的花销,在许多情况下已被证明是庞大的。正因为此,改动了C++/CLI语言的设想过程,成了与C#连结一致--隐式拆箱。在不异情况下,它在间接暗示强类型拆箱数值上连结了类型平安,而那恰是其他 .NET语言所做不到的。
int i = 123;
int^ hi = i;
int c = *hi;
hi = nullptr;
在此,也表示着一个没有指向任何对象的句柄,不克不及被初始化为零,在那一点上,与指针是一致的,因为那将招致只是把数值"零"拆箱;同时那也是常量nullptr存在的原因,它能被赋给任何句柄,且是C#中关键字null的对等物。虽然在C++/CLI语言设想中,nullptr是一个新的保留字,但它已被Herb Sutter和Bjarne Stroustrup提议增加在尺度C++中。
编写引用和值类型
在C#中,凡是用关键字class来声明一个引用类型,而用关键字struct来声明值类型: class ReferenceType {}
struct ValueType {}
关于class和struct,C++已经有定义好了的含义,所以那在C++中行欠亨。在最后的语言设想上,放置在类前的关键字__gc暗示那是一个引用类型,而关键字__value则暗示那是一个值类型。
__gc class ReferenceType {};
__value class ValueType {};
C++/CLI在那些不会与用户的其他标识符发作抵触的处所引入了"空隔"关键字。为了声明一个引用类型,只需在class或struct之前加上ref,类似地,可用value来声明值类型。
ref class ReferenceType {};
ref struct ReferenceType {};
value class ValueType {};
value struct ValueType {};
关于利用class仍是struct,与默认形态下类成员的可见度有关,在CLR中,更大的差别之处在于,只撑持公有继承。利用private(私有)或protected(庇护)继承都将会招致编译错误,因而,显式声明公有继承是合法但却多余的。