ボクシングとアンボクシングのパフォーマンスは同じですか？

Question

ボクシングとアンボクシングのパフォーマンスは同じですか？またはunboxingが速いとしましょう。

（そうならば、あなたは簡単に主な理由を説明することができます。）

おかげ

Answer 1

それは、部分的に使用すると、「ボックス化解除」によって何を意味するかによって決まります。 ILの言葉では、アンボクシングは実際にはC＃よりもやや少なくなります。 Cでは、 "unboxing"はいつもの値をにコピーしますが、ILではボックスのタイプをチェックして値を利用できるようにすることだけを意味します。そうです。

ボクシングには新しいオブジェクトの割り当てが必要ですが、タイプチェックは必要ありません。

ILレベルでアンボックスするのは、実際にアンボックスしようとしているオブジェクトが実際に同じタイプ（または互換性のあるもの）のボックス化された値であることを確認するだけです。次に、unboxingのC＃版で値のコピー操作を追加する必要があります。

私は割り当てが唯一のアップフロントの割り当てのコストが、その後ヒットに対応するガベージコレクションが存在しないため、特に、型チェックよりも、長期的にはより高価であることを期待します。

いつものように、実際のコードのコンテキストで操作のパフォーマンスコストを評価する必要があります。私はジェネリックスが収集などのためにそれらを避けることができるほとんどの現代の.NETアプリケーションでボクシングとunboxingのコストが重要であるとは期待していません

Answer 2

私の知る限り、unboxingはボクシングよりもはるかに安いです。これを考慮してください：

Int32 v1 = 5; 

v1がスタックに割り当てられます。

Object r = v1; // boxing 

コンパイラはv1の値をとり、それに基づいてオブジェクトを作成します。それには（いくつかの理由から）時間がかかります。このコードが実行されるが

：

Int32 v2 = r; //unboxing 

れる何が起こるか、そのコンパイラはv2にそれをr自体に箱詰めした後、コピーの値へのポインタを取得します。

Answer 3

ガベージコレクション環境でのボクシングとアンボクシングのパフォーマンスを決定する基本的な要因がいくつかあります。

x64マシンで64ビット整数（C＃の場合はlongなど）を使用しているとします。さらに、トレースガベージコレクションを使用してスタックベースの仮想マシン内で行われるものとします。

まず、ある場所から別の場所に任意の量のメモリを移動するコストがあります。ランタイムは、ボックス化された整数の実際の値をスタックにコピーする必要があります。これにより、便利なことができます。同様に、逆の場合、スタックからヒープ（参照型が格納される）に値をコピーする必要があります。これは、ハードウェアのサブシステムの多くに触れるかなり複雑な操作です。我々が懸念している限り、この要素は固定コストとみなされ、両方の操作で同じです。

第2に、ボクシングのケースでは、ヒープに参照型を割り当てる必要がありますが、これは値を保持します。これには、スペアメモリの配置、適切なオブジェクトヘッダーのメモリへの書き込み、整数そのものの値のような適切なハウスキーピングが必要です。

第3に、アンボックスのケースでは、実行時に型チェックを実行して、アンボクシング操作が実際に正しいかどうかを判断し、正しい結果を生成する必要があります。場合によっては、ボックス化されないオブジェクトの型を静的に推論することは可能かもしれませんが、これは実行している操作に直接関係するのではなく、コンパイラの最適化（または型システムの機能）です。

第4に、ボックス化された整数の隠れた長期的なコストは、他の参照型と同様に、ガベージコレクションに参加する必要があるということです。これは、それへの参照が記録される必要があるかもしれないことを意味し、生存性を決定するために追跡されなければならず、潜在的に異なる世代にコピーする必要がある。もちろんこれはすべての参照タイプに当てはまりますが、このレベルでのパフォーマンスについて考えているかどうかは、考慮する必要があります。

要するに、コストは、コンパイラ、ランタイム、および実行中のハードウェアのバージョン固有の動作の数によって異なります。したがって、簡単な答えを出すことは容易ではありません。