Boxing yra reikšmės tipo (pavyzdžiui, int) konvertavimas į nuorodinio tipo (object) — jo įvyniojimas į objektą krūvoje. Unboxing yra priešingas procesas (reikšmės ištraukimas). Abi operacijos turi veiklos sąnaudą (krūvos paskirstymas, kopijavimas), ir jų supratimas padeda išvengti nereikalingų režijaus.
int number = 42; // a value type (on the stack)
object boxed = number; // BOXING — wraps 42 in an object ON THE HEAP (allocation + copy)
int unboxed = (int)boxed; // UNBOXING — extracts the value back (copy, requires a cast)
Boxing išskiria naują objektą krūvoje ir kopijuoja reikšmę į jį; unboxing ją kopijuoja atgal. Kiekviena boxing operacija yra krūvos paskirstymas — palyginti jėga vienas kartą, bet brangus karštuose keliuose arba cikluose.
// ❌ using a value type where an `object` is expected → implicit boxing
object obj = 42; // boxing
ArrayList list = new(); list.Add(42); // boxes (non-generic — stores object)
string s = string.Format("{0}", 42); // boxing for the object[] params
// these can box repeatedly in loops → significant GC pressure
Boxing dažnai vyksta netiesiogiai — kai tik reikšmės tipo reikšmė naudojama ten, kur tikimasi object (arba ne-generico sąsajos). Cikluose arba karštuose keliuose, kartotinis boxing sukuria daug trumpaamžių krūvos objektų, pažeidžiant veiklą.
// ❌ non-generic collection — boxes every value type added
ArrayList list = new();
list.Add(42); // boxes
// ✅ generic collection — NO boxing, type-safe
List<int> list = new();
list.Add(42); // no boxing — stored as int directly
Pagrindinė sprendimas yra genericų naudojimas (List<int> vietoj ArrayList) — generika saugo reikšmės tipus tiesiogiai be boxing. Tai vienas iš pagrindinių genericų veiklos pranašumų prieš senus ne-genericius rinkinius.
Boxing ir unboxing supratimas yra svarbus norint rašyti efektyvią C# ir suprasti, kodėl generika yra reikšminga.
Boxing — reikšmės tipo konvertavimas į nuorodinio tipo (object) — susiduria su krūvos paskirstymu ir kopijavimu, o unboxing kopijuoja reikšmę atgal, todėl abi operacijos turi veiklos sąnaudą.
Nors viena boxing operacija yra nebrangi, problema yra ta, kad boxing dažnai vyksta netiesiogiai (kai tik reikšmės tipas naudojamas ten, kur tikimasi object) ir gali vykti pasikartojant cikluose arba karštuose keliuose, sukuriant daug trumpaamžių krūvos objektų, kurie padidina atliekų rinkos slėgį ir pablogina veiklą — subtilus, lengvai pastebimas veiklos klausimas.
Pagrindinė praktinė išvada yra ta, kad generika vengia boxing: naudojant List<int> vietoj senosios ne-genericos ArrayList reikšmės tipai saugomi tiesiogiai be boxing, tai yra vienas iš pagrindinių genericų veiklos pranašumų prieš pasenusias ne-genericas kolekcijas (ir pagrindinė priežastis visada naudoti generines kolekcijas).
Supratimas, kas yra boxing/unboxing, kada jie vyksta (dažnai nematomi), jų veiklos sąnaudos (paskirstymas, atliekų rinkos slėgis, ypač cikluose), ir kaip generika jų vengia yra svarbi žinias rašyti veiksmingą C# ir supratimui, kodėl generinės kolekcijos yra pageidaujamos.
Kadangi boxing yra dažnas, subtilus veiklos režijaus šaltinis, o jo vengimas (per genericą) yra fundamentali veiklos praktika, boxing/unboxing supratimas yra vertinga, praktiškai susijusi žinia, kuri skiria veiklai suvokiančius C# kūrėjus ir yra dažna pokalbio tema, atspindinti reikšmės/nuorodinio tipo modelio supratimą ir genericų naudos supratimą.