在 C# 中， List<struct> 中的值是否已装箱？答案

【问题标题】：In C#, are the values in a List<struct> boxed?在 C# 中， List<struct> 中的值是否已装箱？
【发布时间】：2010-08-25 21:37:35
【问题描述】：

假设我声明了一个包含结构类型值的通用列表：

struct MyStruct {
    public MyStruct(int val1, decimal val2) : this() {
        Val1 = val1;
        Val2 = val2;
    }
    public int Val1 {get; private set;}
    public decimal Val2 {get; private set;}
}

List<MyStruct> list;

List 是否将每个单独的值存储为盒装结构，在堆上单独分配？还是比这更聪明？

【问题讨论】：

标签： c# generics

【解决方案1】：

没有拳击。

“不，不会有拳击。这是泛型的主要设计目标之一。”

http://social.msdn.microsoft.com/Forums/en-US/csharplanguage/thread/359cf58a-f53d-478e-bc31-1507e77c9454/

"如果一个值类型用于类型 T，编译器会为该值类型专门生成一个 List<T> 类的实现。这意味着 List<T> 对象的列表元素不必在元素可以使用，并且在创建了大约 500 个列表元素后，不装箱列表元素节省的内存大于用于生成类实现的内存。”

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/6sh2ey19.aspx

【讨论】：

“在创建大约 500 个列表元素后，保存的内存而不是装箱列表元素大于用于生成类实现的内存”是什么意思？这是某种劣势吗？
@MarsonMao 没有缺点。换句话说，这意味着如果 List 是愚蠢的并且它使用 box 结构，那么列表使用的内存将增加一倍，大约为 500 个元素。由于它不会对结构进行装箱，因此 500 个元素使用的内存将比使用时少得多。
@Marson Mao C# 中的泛型与 C++ 不同，它们并不总是为每种唯一类型生成代码。对于引用类型，它们将使用相同的底层代码，因为指针的大小不会随引用类型而改变。但是对于值类型，大小会有所不同，因此必须唯一生成一个 List 版本，这会产生内存成本，因为这意味着现在有另一个 List 代码副本。对不起，如果我不清楚。见msdn.microsoft.com/en-us/library/f4a6ta2h.aspx

【解决方案2】：

它没有装箱，但数据会是原始数据的副本，每次取出数据时，它都会再次复制。这往往使丢失更改变得容易。因此，您的目标应该是不要编写可变结构。除非MyStruct 实际上代表一个度量单位（或类似的），否则将其设为一个类。如果它是一个度量，则使其不可变（没有公共可设置成员）。

无论哪种方式，都不要公开字段！使用属性；-p

例如：

struct MyStruct {
    public MyStruct(int val1, decimal val2) {
        this.val1 = val1;
        this.val2 = val2;
    }
    private readonly int val1;
    private readonly decimal val2;
    public int Val1 {get {return val1;}}
    public decimal Val2 {get {return val2;}}
}

或者（C# 3.0）：

struct MyStruct {
    public MyStruct(int val1, decimal val2) : this() {
        Val1 = val1;
        Val2 = val2;
    }
    public int Val1 {get; private set;}
    public decimal Val2 {get; private set;}
}

【讨论】：

是的，我很感激。看到几个人指出这一点，我将在原始问题中使用您的结构，将重点重新放在装箱上，而不是结构的值语义上。

【解决方案3】：

不，List<T> 不会装箱。它在内部将其值存储在一个简单的数组中：

public class List<T> : IList<T>, ICollection<T>, IEnumerable<T>, IList, ICollection,    IEnumerable
{
    // Fields
    private const int _defaultCapacity = 4;
    private static T[] _emptyArray;
    private T[] _items;
    private int _size;

【讨论】：

【解决方案4】：

typeof(List<>) // or informally List`1

...是泛型类型。泛型类型或参数化类型的特殊之处在于它们以正常方式编译，但在运行时它们会根据它们的用途再次编译。

如果您将 ValueType 放在通用列表中，例如List 运行时行为是威胁它好像它正在存储类型 int （这是按值复制）。不需要进行装箱，因为您不需要将这个 List`1 的类型视为 int 以外的类型。

在 .NET 2.0 之前无法做到这一点，因此臭名昭著的 ArrayList 类维护了一个对象数组，这意味着 ValueType（整数或结构）必须装箱才能放置在该容器中。

不要与完全不同的 Java 泛型混淆。 Java 泛型是用类型擦除实现的，它不会给你同样的性能提升。 Java 所做的是，一旦编译器完成类型检查，它会将所有内容转换为对象。这就是为什么您不能使用 Java 泛型进行反射，而您可以使用 .NET 泛型类型系统。

【讨论】：

我不知道运行时编译...这很有趣。 +1 也用于 Java 信息。

【解决方案5】：

List 将所有内容存储在 T 类型的数组中。没有装箱，但数组是在堆上分配的。

【讨论】：

【解决方案6】：

没有拳击，这就是为什么它比非通用方式快一点。

【讨论】：

【解决方案7】：

没有拳击，那是Benefits of Generics之一：

List<int> list1 = new List<int>();    
// No boxing, no casting:
list1.Add(3);

// Compile-time error:
// list1.Add("It is raining in Redmond.");

【讨论】：