1、什麼是裝箱和拆箱？

簡單來說：

      裝箱是將值型別轉換為引用型別 ；拆箱是將引用型別轉換為值型別。（網上廣為流傳）

C#中值型別和引用型別的最終基類都是Object型別（它本身是一個引用型別）。也就是說，值型別也可以當做引用型別來處理。而這種機制的底層處理就是通過裝箱和拆箱的方式來進行，利用裝箱和拆箱功能，可通過允許值型別的任何值與Object 型別的值相互轉換，將值型別與引用型別連結起來 。

例如： 

int val = 100; 
object obj = val; 
Console.WriteLine ("物件的值 = {0}", obj); //物件的值 = 100

這是一個裝箱的過程，是將值型別轉換為引用型別的過程。 

int val = 100; 
object obj = val; 
int num = (int) obj; 
Console.WriteLine ("num: {0}", num); //num: 100

這是一個拆箱的過程，是將值型別轉換為引用型別，再由引用型別轉換為值型別的過程 。
注：被裝過箱的物件才能被拆箱

2、裝箱和拆箱的內部操作是什麼樣的？

.NET中，資料型別劃分為值型別和引用(不等同於C++的指標)型別，與此對應，記憶體分配被分成了兩種方式，一為棧，二為堆，注意：是託管堆。
 值型別只會在棧中分配。 引用型別分配記憶體與託管堆。（託管堆對應於垃圾回收。）

裝箱操作： 

PS：o 和 i 的改變將互不影響，因為裝箱使用的是 i 的一個副本。

對值型別在堆中分配一個物件例項，並將該值複製到新的物件中。按三步進行。 
1：首先從託管堆中為新生成的引用物件分配記憶體(大小為值型別例項大小加上一個方法表指標和一個SyncBlockIndex)。 
2：然後將值型別的資料拷貝到剛剛分配的記憶體中。 
3：返回託管堆中新分配物件的地址。這個地址就是一個指向物件的引用了。
可以看出，進行一次裝箱要進行分配記憶體和拷貝資料這兩項比較影響效能的操作。

拆箱操作： 

 PS：o 和 i 的改變將互不影響（已驗證）。

1、首先獲取託管堆中屬於值型別那部分欄位的地址，這一步是嚴格意義上的拆箱。
2、將引用物件中的值拷貝到位於執行緒堆疊上的值型別例項中。
經過這2步，可以認為是同boxing是互反操作。嚴格意義上的拆箱，並不影響效能，但伴隨這之後的拷貝資料的操作就會同boxing操作中一樣影響效能。

3、為什麼需要裝箱（為何要將值型別轉為引用型別？）

一種最普通的場景是，呼叫一個含型別為Object的引數的方法，該Object可支援任意為型，以便通用。當你需要將一個值型別(如Int32)傳入時，需要裝箱。 

另一種用法是，一個非泛型的容器，同樣是為了保證通用，而將元素型別定義為Object。於是，要將值型別資料加入容器時，需要裝箱。

4、裝箱/拆箱對執行效率的影響 

顯然，從原理上可以看出，裝箱時，生成的是全新的引用物件，這會有時間損耗，也就是造成效率降低。 那該如何做呢？ 
首先，應該儘量避免裝箱。 
比如上例2的兩種情況，都可以避免，在第一種情況下，可以通過過載函式來避免。第二種情況，則可以通過泛型來避免。 
當然，凡事並不能絕對，假設你想改造的程式碼為第三方程式集，你無法更改，那你只能是裝箱了。 
對於裝箱/拆箱程式碼的優化，由於C#中對裝箱和拆箱都是隱式的，所以，根本的方法是對程式碼進行分析，而分析最直接的方式是瞭解原理結何檢視反編譯的IL程式碼。比如：在迴圈體中可能存在多餘的裝箱，你可以簡單採用提前裝箱方式進行優化。

5、對裝箱/拆箱更進一步的瞭解 

裝箱/拆箱並不如上面所講那麼簡單明瞭，比如：裝箱時，變為引用物件，會多出一個方法表指標，這會有何用處呢？ 
我們可以通過示例來進一步探討。 
舉個例子。 
Struct A : ICloneable 
{ 
public Int32 x; 
public override String ToString() { 
return String.Format(”{0}”,x); 
} 
public object Clone() { 
return MemberwiseClone(); 
} 
} 
static void main() 
{ 
A a; 
a.x = 100; 
Console.WriteLine(a.ToString()); 
Console.WriteLine(a.GetType()); 
A a2 = (A)a.Clone(); 
ICloneable c = a2; 
Ojbect o = c.Clone(); 
} 
1：a.ToString()。編譯器發現A重寫了ToString方法，會直接呼叫ToString的指令。因為A是值型別，編譯器不會出現多型行為。因此，直接呼叫，不裝箱。(注：ToString是A的基類System.ValueType的方法) 
2：a.GetType()，GetType是繼承於System.ValueType的方法，要呼叫它，需要一個方法表指標，於是a將被裝箱，從而生成方法表指標，呼叫基類的System.ValueType。(補一句，所有的值型別都是繼承於System.ValueType的)。 
3：a.Clone()，因為A實現了Clone方法，所以無需裝箱。 
4：ICloneable轉型：當a2為轉為介面型別時，必須裝箱，因為介面是一種引用型別。 
5：c.Clone()。無需裝箱，在託管堆中對上一步已裝箱的物件進行呼叫。 
附：其實上面的基於一個根本的原理，因為未裝箱的值型別沒有方法表指標，所以，不能通過值型別來呼叫其上繼承的虛方法。另外，介面型別是一個引用型別。對此，我的理解，該方法表指標類似C++的虛擬函式表指標，它是用來實現引用物件的多型機制的重要依據。

6、如何更改已裝箱的物件 

對於已裝箱的物件，因為無法直接呼叫其指定方法，所以必須先拆箱，再呼叫方法，但再次拆箱，會生成新的棧例項，而無法修改裝箱物件。有點暈吧，感覺在說繞口令。還是舉個例子來說：(在上例中追加change方法) 
public void Change(Int32 x) { 
this.x = x; 
} 
呼叫： 
A a = new A(); 
a.x = 100; 
Object o = a; //裝箱成o，下面，想改變o的值。 
((A)o).Change(200); //改掉了嗎？沒改掉。 
沒改掉的原因是o在拆箱時，生成的是臨時的棧例項A，所以，改動是基於臨時A的，並未改到裝箱物件。 
(附：在託管C++中，允許直接取加拆箱時第一步得到的例項引用，而直接更改，但C#不行。) 
那該如何是好？ 
嗯，通過介面方式，可以達到相同的效果。 
實現如下： 
interface IChange { 
void Change(Int32 x); 
} 
struct A : IChange { 
… 
} 
呼叫： 
((IChange)o).Change(200);//改掉了嗎？改掉了。 
為啥現在可以改？ 
在將o轉型為IChange時，這裡不會進行再次裝箱，當然更不會拆箱，因為o已經是引用型別，再因為它是IChange型別，所以可以直接呼叫Change，於是，更改的也就是已裝箱物件中的欄位了，達到期望的效果。