对值类型调用方法会导致 .NET 中的装箱吗？

Posted 2023-02-18

【中文标题】对值类型调用方法会导致 .NET 中的装箱吗？

【英文标题】：Does calling a method on a value type result in boxing in .NET?

【发布时间】：2010-09-30 23:37:39

【问题描述】：

我刚刚参加了 Stack Overflow 问题Is everything in .NET an object?。

并且一位发帖者（在接受答案的 cmets 中）似乎认为对值类型执行方法调用会导致装箱。他将我指向 Boxing and Unboxing (C# Programming Guide)，这并没有准确说明我们所描述的用例。

我不是一个相信单一来源的人，所以我只是想获得关于这个问题的进一步反馈。我的直觉是没有拳击，但我的直觉确实很糟糕。 :D

进一步阐述：

我用的例子是：

int x = 5;
string s = x.ToString(); // Boxing??

如果有问题的结构覆盖从对象继承的方法，则不会发生装箱，正如此处接受的答案所述。

但是，如果结构没有覆盖该方法，则会在 callvirt 之前执行“约束”CIL 命令。根据文档，OpCodes.Constrained Field，这会导致拳击：

如果 thisType 是一个值类型并且 thisType 没有实现方法 然后 ptr 被取消引用，装箱，并且 作为“this”指针传递给 callvirt 方法说明。

【问题讨论】：

还有这里的原因：***.com/questions/1359856/…

【参考方案1】：

这是您的代码的 IL：

L_0001: ldc.i4.5      // get a 5 on the stack
L_0002: stloc.0       // store into x
L_0003: ldloca.s x    // get the address of x on the stack
L_0005: call instance string [mscorlib]System.Int32::ToString()  // ToString
L_000a: stloc.1       // store in s

所以在这种情况下的答案是否定的。

【讨论】：

这里重要的一点是，ToString 方法不是针对 x 的值调用的，而是针对 x 的地址调用的。注意 ldloca 指令。

【参考方案2】：

正如 plinth 指出的那样，如果您给出的答案是否定的。

但是，如果您通过接口指针调用方法，它会。

考虑代码：

interface IZot

    int F();


struct Zot : IZot

    public int F()
    
        return 123;
    

然后

Zot z = new Zot();
z.F();

不会导致拳击：

.locals init (
    [0] valuetype ConsoleApplication1.Zot z)
L_0000: nop 
L_0001: ldloca.s z
L_0003: initobj ConsoleApplication1.Zot
L_0009: ldloca.s z
L_000b: call instance int32 ConsoleApplication1.Zot::F()
L_0010: pop 
L_0011: ret 

但是，这样做：

IZot z = new Zot();
z.F();

   .locals init (
        [0] class ConsoleApplication1.IZot z,
        [1] valuetype ConsoleApplication1.Zot CS$0$0000)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldloca.s CS$0$0000
    L_0003: initobj ConsoleApplication1.Zot
    L_0009: ldloc.1 
    L_000a: box ConsoleApplication1.Zot
    L_000f: stloc.0 
    L_0010: ldloc.0 
    L_0011: callvirt instance int32 ConsoleApplication1.IZot::F()
    L_0016: pop 

【参考方案3】：

我相信如果结构不覆盖方法，调用 ToString、Equals 和 Gethashcode 会导致装箱。

【参考方案4】：

@ggf31316

“我相信调用 ToString, 等于和 Gethashcode 导致 如果结构不装箱 覆盖方法。”

我已经为您检查了 ToString。 Int32 确实覆盖了 ToString，所以我创建了一个没有覆盖的结构。我使用.NET Reflector 来确保该结构不会以某种方式神奇地覆盖 ToString()，但事实并非如此。

所以代码是这样的：

using System;

namespace ConsoleApplication29

    class Program
    
        static void Main(string[] args)
        
            MyStruct ms = new MyStruct(5);
            string s = ms.ToString();
            Console.WriteLine(s);
        
    

    struct MyStruct
    
        private int m_SomeInt;

        public MyStruct(int someInt)
        
            m_SomeInt = someInt;
        

        public int SomeInt
        
            get
            
                return m_SomeInt;
            
        
    

Main 方法的 MSIL（通过 ILDASM）是这样的：

  IL_0000:  ldloca.s   ms
  IL_0002:  ldc.i4.5
  IL_0003:  call       instance void ConsoleApplication29.MyStruct::.ctor(int32)
  IL_0008:  ldloca.s   ms
  IL_000a:  constrained. ConsoleApplication29.MyStruct
  IL_0010:  callvirt   instance string [mscorlib]System.Object::ToString()
  IL_0015:  stloc.1
  IL_0016:  ldloc.1
  IL_0017:  call       void [mscorlib]System.Console::WriteLine(string)
  IL_001c:  ret

现在，尽管没有进行拳击通话，但如果您检查the documentation about a constrained + a call virt，您会发现它表明拳击确实发生了。哦哦

引用：

如果 thisType 是一个值类型并且 thisType 没有实现方法 然后 ptr 被取消引用，装箱，并且 作为“this”指针传递给 callvirt 方法说明。