1、概念
- 裝箱在值類型向引用類型轉換時發生，在堆中分配。
- 拆箱在引用類型向值類型轉換時發生。
2、裝箱拆箱的過程
//這行語句將整型常量1賦給object類型的變量obj；眾所周知常量1是值類型，值類型是要放在棧上的，而object是引用類型，它需要放在堆上；要把值類型放在堆上就需要執行一次裝箱操作。 object obj = 1;
這行語句的IL代碼如下，請注意注釋部分說明：
.locals init ( [0] object objValue ) //以上三行IL表示聲明object類型的名稱為objValue的局部變量 IL_0000: nop IL_0001: ldc.i4.s 9 //表示將整型數9放到棧頂 IL_0003: box [mscorlib]System.Int32 //執行IL box指令，在內存堆中申請System.Int32類型需要的堆空間 IL_0008: stloc.0 //彈出堆棧上的變量，將它存儲到索引為0的局部變量中
以上就是裝箱所要執行的操作了，執行裝箱操作時不可避免的要在堆上申請內存空間，並將堆棧上的值類型數據復制到申請的堆內存空間上，這肯定是要消耗內存和cpu資源的。我們再看下拆箱操作是怎么回事：
//下面的兩行代碼會執行一次裝箱操作將整形數字常量4裝箱成引用類型object變量objValue；然后又執行一次拆箱操作，將存儲到堆上的引用變量objValue存儲到局部整形值類型變量value中。 object objValue = 4; int value = (int)objValue;
這行語句的IL代碼如下，請注意注釋部分說明：
.locals init ( [0] object objValue, [1] int32 'value' ) //上面IL聲明兩個局部變量object類型的objValue和int32類型的value變量 IL_0000: nop IL_0001: ldc.i4.4 //將整型數字4壓入棧 IL_0002: box [mscorlib]System.Int32 //執行IL box指令，在內存堆中申請System.Int32類型需要的堆空間 IL_0007: stloc.0 //彈出堆棧上的變量，將它存儲到索引為0的局部變量中 IL_0008: ldloc.0//將索引為0的局部變量（即objValue變量）壓入棧 IL_0009: unbox.any [mscorlib]System.Int32 //執行IL 拆箱指令unbox.any 將引用類型object轉換成System.Int32類型 IL_000e: stloc.1 //將棧上的數據存儲到索引為1的局部變量即value
拆箱操作的執行過程和裝箱操作過程正好相反，是將存儲在堆上的引用類型值轉換為值類型並給值類型變量。
裝箱操作和拆箱操作是要額外耗費cpu和內存資源的，所以在c# 2.0之后引入了泛型來減少裝箱操作和拆箱操作消耗。
3、優化裝箱拆箱
1)警惕隱式類型轉換–使用合理的方式進行類型轉換
string str = "測試"; string num = 1; str = str + num;
這里是發生了，裝箱的操作的，1是值類型，str是string類型，為引用類型，這個”str +1”操作，雖然沒有顯式的類型轉換，但是確實發生了裝箱的操作 。
string str = "測試"; string num = 1; str = str + num.ToString();
因為是num提前轉成了string類型，所以2個string類型相加，就不存在裝箱操作了，這樣減少了性能的損耗。
2)使用泛型—運行時綁定數據類型,減少裝箱與拆箱
(1)使用非泛型集合時引發的裝箱和拆箱操作(ArrayList是來自System.Collections,是一個非泛型的集合—-存在裝箱)
var array = new ArrayList(); array.Add(1); array.Add(2); foreach (int value in array) { Console.WriteLine("value is {0}", value); }
代碼聲明了一個ArrayList對象，向ArrayList中添加兩個數字1，2；然后使用foreach將ArrayList中的元素打印到控制台。
在這個過程中會發生兩次裝箱操作和兩次拆箱操作，
在向ArrayList中添加int類型元素時會發生裝箱，
在使用foreach枚舉ArrayList中的int類型元素時會發生拆箱操作，
將object類型轉換成int類型，在執行到Console.WriteLine時，還會執行兩次的裝箱操作；
這一段代碼執行了6次的裝箱和拆箱操作；如果ArrayList的元素個數很多，執行裝箱拆箱的操作會更多。
(2)使用泛型集合的情況(List來源於System.Collections.Generic,是一個泛型集合—–不存在裝箱)
var list = new List<int>(); list.Add(1); list.Add(2); foreach (int value in list) { Console.WriteLine("value is {0}", value); }
代碼和1中的代碼的差別在於集合的類型使用了泛型的List，而非ArrayList；上述代碼只會在Console.WriteLine()方法時執行2次裝箱操作，不需要拆箱操作。
可以看出泛型可以避免裝箱拆箱帶來的不必要的性能消耗；當然泛型的好處不止於此，泛型還可以增加程序的可讀性，使程序更容易被復用等等。
總結：
1、拆箱和裝箱的存在，讓值類型和引用類型之間的轉換變得方便。
2、但是在大量的數據操作中，頻繁的裝箱和拆箱操作會大大消耗CPU的資源，降低代碼的執行速率。
3、為了解決這個問題，我們要合理的使用類型轉換和泛型類與泛型方法來防止隱式的裝箱和拆箱操作。
相關文章：.NET/C# 優化心得