C#编程:理解装箱与转换的原理
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更新于2024-08-19
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"装箱创建一份副本-C#图解教程第18章"
在C#编程语言中,装箱是一项重要的概念,它涉及到值类型与引用类型之间的转换。本章节详细介绍了装箱以及相关的转换机制。
装箱是将值类型(如int、bool等)转换为其对应的引用类型(通常是System.Object或System.ValueType)。这个过程并不直接操作原始的值类型实例,而是创建了一个新的对象,这个对象包含了原始值类型的副本。因此,在装箱之后,存在两个不同的实体:原始的值类型实例和新创建的引用类型对象。这两个实体是独立的,可以分别进行操作。例如,在装箱后对引用类型对象的修改不会影响原始的值类型实例,反之亦然。这一特性在图18-23中得到了直观的展示。
转换是C#中的一种机制,允许我们将一个类型的值转化为另一个类型。转换分为两种主要类型:隐式转换和显式转换。
18.1 隐式转换是指编译器可以安全地自动执行的转换,不会导致数据丢失或精度下降。例如,从较小的无符号类型转换到较大的无符号类型时,会使用零扩展,即用0填充目标类型多余的高位。对于有符号类型,使用符号扩展保持值的符号和大小不变。
18.2 显式转换或强制转换,是需要程序员明确指定的转换,通常发生在可能丢失数据的情况下。例如,将ushort强制转换为byte,如果ushort值超出byte的范围,就会丢失数据。强制转换的语法是 `(目标类型)源值`,并可能抛出OverflowException异常。
18.4 C#不仅支持标准转换,还允许为自定义类型定义隐式和显式转换。装箱是将预定义值类型转换为object或System.ValueType,而拆箱则是将装箱后的对象还原回其原始值类型。
18.5 数字转换是转换的一个重要应用领域,任何数字类型之间都可以进行转换。隐式数字转换是编译器可以自动处理的转换,例如从较小的数字类型向较大的数字类型转换。显式数字转换需要手动进行,例如从较大的数字类型向较小的类型转换,这可能导致数据丢失。
图18-9展示了哪些数字类型间的转换是隐式的,哪些需要显式进行。理解这些转换规则对于编写安全且高效的C#代码至关重要。
装箱是值类型到引用类型转换的关键操作,转换则是确保不同类型间数据流动的关键机制。掌握这些概念有助于编写更加灵活和可维护的C#代码。
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郑云山
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