Trong C# mọi kiểu dữ liệu, xây dựng sẵn hay do người dùng định nghĩa, đều được lấy từ một lớp cơ bản là System.Object. Do đó việc đóng gói những kiểu căn bản hay nguyên thủy vào trong class Object được gọi là boxing, và thao tác ngược lại được gọi là unboxing.
1.Boxing
Boxing là quá trình chuyển dữ liệu từ kiểu tham trị sang kiểu tham chiếu. Quá trình boxing một biến kiểu tham trị sẽ khởi tạo một đối tượng trong vùng nhớ Heap và copy gía trị của biến tham trị vào đối tượng mới này. Và quá trình boxing được thực hiện nhờ quá trình chuyển đổi ngầm định (mặc định trong C#).
Ví dụ:
int i = 123;
Câu lệnh dưới đây sẽ áp dụng hoạt động của Boxing vào biến i:
// Boxing sao chép giá trị của biến I sang o.
object o = i;
Kết quả của câu lệnh trên là tạo ra một đối tượng tham chiếu o trên stack, và tham chiếu đến một giá trị kiểu int trên heap. Giá trị này là một bản sao của kiểu giá trị được gán cho biến i. Sự khác biệt của 2 biến i, o được minh họa trong hình sau:
Cách khác:
int i = 123;
object o = (object)i; // khai báo boxing tường minh.
Ví dụ trên chuyển đổi một biến nguyên i sang một đối tượng o sử dụng boxing. Sau đó, giá trị được lưu trữ trong biến i được thay đổi từ 123 thành 456. Ví dụ cho thấy các loại đối tượng ban đầu và đối tượng đóng gói sử dụng vị trí bộ nhớ riêng biệt, và do đó có thể lưu trữ các giá trị khác nhau.
// code
class TestBoxing
{
static void Main()
{
int i = 123;
// Boxing sao chép giá trị của biến i sang đối tượng o.
object o = i;
// Thay đổi giá trị của i
i = 456;
// The change in i does not effect the value stored in o.
System.Console.WriteLine("The value-type value = {0}", i);
System.Console.WriteLine("The object-type value = {0}", o);
}
}
/* Output:
The value-type value = 456
The object-type value = 123
*/
2. Unboxing:
Unboxing là quá trình ngược lại với Boxing, tức là đưa từ kiểu tham chiếu ra kiểu tham trị. Quá trình này sẽ được thực hiện một cách tường minh. Gồm có 2 bước :
- Bước 1 : Kiểm tra chắc chắn rằng đối tượng đã được boxing đúng kiểu giá trị đưa ra.
- Bước 2 : Copy giá trị sang biến dữ liệu kiểu tham trị.
Các khai báo sau đây thể hiện sự hoạt động của cả boxing và unboxing:
Ví dụ:
int i = 123; // a value type
object o = i; // boxing
int j = (int)o; // unboxing
// Code:
class TestUnboxing=>> outputs của chương trình: Specified cast is not valid. Error: Incorrect unboxing.
{
static void Main()
{
int i = 123;
object o = i; // implicit boxing
try
{
int j = (short)o; // attempt to unbox
System.Console.WriteLine("Unboxing OK.");
}
catch (System.InvalidCastException e)
{
System.Console.WriteLine("{0} Error: Incorrect unboxing.", e.Message);
}
}
}
Nhưng nếu bạn thay đổi khai báo:
int j = (short) o;
thành
int j = (int) o;
=>> chuyển đổi sẽ được thực thi và output sẽ là: Unboxing OK.
Đối với Unboxing các kiểu giá trị thành công trong thời gian chạy. Các item đang được mở gói (unboxed) phải là một tham chiếu đến một đối tượng mà trước đây được tạo ra bởi boxing (một phiên bản của kiểu tham trị). Cố gắng unbox null là nguyên nhân của một NullReferenceException. Cố gắng unbox một tham chiếu đến một giá trị không tương thích gây ra một InvalidCastException