为什么int的插值表达式会出现装箱？答案

【问题标题】：Why does boxing occur in the interpolation expression of int?为什么int的插值表达式会出现装箱？
【发布时间】：2020-08-02 01:14:15
【问题描述】：

例如下面的代码：

int n=1;
string str=$"{n}";

但是在显式添加ToString()之后，就不会发生装箱了。

int n=1;
//The compiler will recommend removing the explicit call of the ToString() method
string str=$"{n.ToString()}";

CLR via C#这本书写道String.Format会在内部调用ToString方法来获取对象的字符串表示形式。

既然内部调用了ToString方法，为什么会出现例1中的装箱呢？

【问题讨论】：

相关：1、2、3。

标签： c# string.format

【解决方案1】：

“呼叫ToString”并不是防止拳击的神奇方法。如果您调用ToString 在它已被装箱，装箱仍然会发生，字符串插值就是这种情况。

如您所知，字符串插值通常不适合 string.Format 调用。如果您查看list of overloads available，您会发现没有采用像int 或long 这样的值类型的重载。每个重载都需要一个object。要将int 传递给这些方法，首先需要将其装箱。 string.Format 然后在某个时间点调用ToString object。

将此与在字符串插值中直接调用ToString 进行比较。没有转换为引用类型 (object)，所以没有装箱。

【讨论】：

谢谢~我知道string.Format没有int的重载，但是当我显式使用ToString时，编译器建议去掉ToString方法。这是编译器的问题吗？
@yuxing no.您不应该总是以牺牲可读性为代价来使用性能最高的代码。您应该只尝试优化您真正需要的地方。在你并不真正需要的地方，争取可读性。

【解决方案2】：

我注意到，尽管您的代码使用的是 C# 插值字符串，但它并没有使用 FormattedString 类，因为 C# 编译器只会使用 FormattedString 如果插值字符串直接分配给FormattedString-typed 变量、字段或参数（我不同意，但无论如何）。

CLR via C#一书写道，String.Format会在内部调用ToString方法来获取对象的字符串表示形式。

是的，但是所有String.Format 重载都使用Object 类型的参数或params Object[]，这必然意味着将其参数装箱。

为什么在示例 1 中会出现装箱？

因为它必须将int n 传递给Object arg0。

这是我在 LinqPad（C# 8.0，启用了编译器优化）中编译您的第一个代码块时生成的 IL：

IL_0000:  ldc.i4.1    
IL_0001:  stloc.0     
IL_0002:  ldstr       "{0}"
IL_0007:  ldloc.0     
IL_0008:  box         System.Int32
IL_000D:  call        System.String.Format
IL_0012:  pop         
IL_0013:  ret

您可以在指令偏移量IL_0008 处看到box 指令，就在它传递到String.Format 之前。

【讨论】：

【解决方案3】：

为了格式化一个字符串，它只能接受 Object 类型，它调用 ToString() 来连接它。装箱基本上是将值类型转换为引用类型，这就是隐式转换为对象时发生的事情，因此可以将其存储在堆中。

【讨论】：