在这种情况下，C# 泛型会阻止结构的自动装箱吗？

Question

通常，将结构 S 视为接口 I 会触发结构的自动装箱，如果经常这样做会对性能产生影响。但是，如果我编写一个采用类型参数 T : I 的泛型方法并使用 S 调用它，那么编译器会忽略装箱，因为它知道类型 S 并且没有使用界面？

这段代码表明了我的观点：

interface I{
    void foo();
}

struct S : I {
    public void foo() { /* do something */ }
}

class Y {

    void doFoo(I i){
        i.foo();
    }
    void doFooGeneric<T>(T t) where T : I {
        t.foo(); // <--- Will an S be boxed here??
    }

    public static void Main(string[] args){
        S x;
        doFoo(x); // x is boxed
        doFooGeneric(x); // x is not boxed, at least not here, right?
    }

}

doFoo 方法在 I 类型的对象上调用 foo()，所以一旦我们用 S 调用它，S 将得到盒装。 doFooGeneric 方法做同样的事情。然而，一旦我们用 S 调用它，可能不需要自动装箱，因为运行时知道如何在 S 上调用 foo()。但这会完成吗？还是运行时会盲目地将S框成一个I来调用接口方法？

Answer 1

void doFooGeneric<T>(T t) where T : I {
    t.foo(); // <--- Will an S be boxed here??
}

那里将避免拳击！

结构类型S是密封的。对于上面方法 doFooGeneric 的类型参数 T 的值类型版本，C# 编译器提供直接调用相关结构成员的代码，无需装箱。

这很酷。

有关技术细节，请参阅 Sameer 的回答。

好的，所以我想出了一个这样的例子。如果有人有更好的例子，我会对更好的例子感兴趣：

using System;
using System.Collections.Generic;

namespace AvoidBoxing
{
  static class Program
  {
    static void Main()
    {
      var myStruct = new List<int> { 10, 20, 30, }.GetEnumerator();
      myStruct.MoveNext(); // moves to '10' in list

      //
      // UNCOMMENT ONLY *ONE* OF THESE CALLS:
      //

      //UseMyStruct(ref myStruct);
      //UseMyStructAndBox(ref myStruct);

      Console.WriteLine("After call, current is now: " + myStruct.Current); // 10 or 20?
    }

    static void UseMyStruct<T>(ref T myStruct) where T : IEnumerator<int>
    {
      myStruct.MoveNext();
    }

    static void UseMyStructAndBox<T>(ref T myStruct)
    {
      ((IEnumerator<int>)myStruct).MoveNext();
    }
  }
}

这里 myStruct 的类型是一个可变值类型，它保存了对 List<> 的引用，还保存了 "counter" ，它记住了 [=17] 中的索引=] 我们到现在为止。

我必须使用 ref，否则当传递到任一方法时，值类型将按值复制！

当我取消注释对 UseMyStruct 的调用（仅）时，此方法将我们的值类型中的 "counter" 向前移动一个位置。如果它在值类型的盒装副本中这样做，我们将不会在结构的原始实例中看到它。

要查看装箱有何不同，请尝试调用 UseMyStructAndBox（再次评论 UseMyStruct）。它在演员表上创建一个框，并且 MoveNext 发生在副本上。所以输出不一样！

对于那些对 ref 不满意（或感到困惑）的人，只需从方法中写出 Current 即可。然后我们可以去掉ref。示例：

static void F<T>(T t) where T : IEnumerator<int>
{
  t.MoveNext(); // OK, not boxed
  Console.WriteLine(t.Current);
}

static void G<T>(T t) where T : IEnumerator<int>
{
  ((IEnumerator<int>)t).MoveNext(); // We said "Box!", it will box; 'Move' happens to a copy
  Console.WriteLine(t.Current);
}

Answer 2

将避免拳击，因为 Constrained Opcodes 在第二种情况下发挥作用。

在这种情况下，C# 泛型会阻止结构的自动装箱吗？

Do C# generics prevent autoboxing of structs in this case?

c#

generics

autoboxing

interface