c# - 将结构值作为接口(interface)值传递时如何避免装箱？

Question

Interface(I)是引用类型，struct(S)是值类型。结构可以实现接口(interface)。

public interface I {}
struct S: I {}

假设有一个 S 的值作为 I 的参数传递给一个方法。在这种情况下，它必须被装箱。

void Method(I i) {}

void Test() {
   var s = new S();
   this.Method(s); // <---- boxing!
}

在这种情况下有没有办法避免装箱？

Answer 1

如果更改 Method 的定义，则可以避免装箱到:

void Method<T>(T i) where T : I
{
}

这避免了装箱，因为在运行时 CLR 会根据泛型参数的类型专门化泛型方法。引用类型可以共享相同的实现，而结构类型各自有自己的版本。这意味着 Method 中的所有操作这取决于 T将考虑具体结构类型的大小。

但是你必须小心，因为调用在 System.Object 上定义的虚方法喜欢Equals或 GetHashCode会导致i装箱，因为虚拟方法分派(dispatch)需要一个方法表指针(尽管在某些情况下 JIT 可能能够静态地进行分派(dispatch))。但是，如果您的结构类型覆盖了有问题的虚方法，则不需要进行装箱，因为由于结构(及其成员)是密封的，调用的方法再次静态已知。

通常你可以避免调用Equals或 GetHashCode直接通过约束 T进一步落实IEquatable<T>并使用 IEqualityComparer<T>用于比较，例如

void Method<T>(T i) where T : I, IEquatable<T>
{
    T other = ...
    if(i.Equals(other))    //avoids boxing
    {
    }
}