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本文内容来自微软 MVP solenovex 的视频教程——真会C#？- 第3章创建类型，大致和第 7 课—— object 类型 对应。可在 GitHub 中查看 C# 视频教程的配套PPT

本文主要包括以下内容

装箱和拆箱
静态和运行时类型检查
GetType 方法与 typeof 操作符
ToString 方法
Object 的成员列表

object 类型

object（System.Object）是所有类型的终极父类。所有类型都可以向上转换为object。

public class Stack
{
    int position;
    object[] data = new object[10];
    public void Push (object obj) { data[position++] = obj; }
    public object Pop() { return data[--position]; }
}

Stack stack = new Stack();
stack.Push ("sausage");
string s = (string) stack.Pop(); // Downcast, so explicit cast is needed
Console.WriteLine (s); // sausage

object是引用类型，但值类型可以转化为object，反之亦然。（类型统一）。

stack.Push (3);
int three = (int) stack.Pop();

在值类型和 object 之间转化的时候，CLR 必须执行一些特殊的工作，以弥合值类型和引用类型之间语义上的差异，这个过程就叫做装箱和拆箱。

装箱和拆箱

装箱

装箱就是把值类型的实例转化为引用类型实例的动作，目标引用类型可以是 object，也可以是某个接口。

int x = 9;
object obj = x; // Box the int

拆箱

拆箱正好相反，把那个对象转化为原来的值类型。int y = (int)obj; // Unbox the int

拆箱需要显式的转换。运行时会检查这个值类型和object对象的真实类型是否匹配，如果不匹配就抛出InvalidCastException。

object obj = 9; // 9 is inferred to be of type int
long x = (long) obj; // InvalidCastException

// The following succeeds, however:
object obj = 9;
long x = (int) obj;

// As does this:
object obj = 3.5; // 3.5 is inferred to be of type double
int x = (int) (double) obj; // x is now 3

注意：装箱对于类型统一是非常重要的。但是系统不够完美，数组和泛型只支持引用转换，不支持装箱。

object[] a1 = new string[3]; // Legal
object[] a2 = new int[3]; // Error

装箱拆箱的复制

装箱会把值类型的实例复制到一个新的对象，拆箱会把这个对象的内容再复制给一个值类型的实例。

int i = 3;
object boxed = i;
i = 5;
Console.WriteLine (boxed); // 3

静态和运行时类型检查

C# 的程序既会做静态的类型检查（编译时），也会做运行时的类型检查（CLR）。

静态检查：不运行程序的情况下，让编译器保证你程序的正确性。int x = "5";运行时的类型检查由CLR执行，发生在向下的引用转换或拆箱的时候。

object y = "5";
int z = (int) y; // Runtime error, downcast failed

运行时检查之所以可行是因为：每个在 heap 上的对象内部都存储了一个类型 token。这个 token 可以通过调用 object 的 GetType() 方法来获取。

GetType 方法与 typeof 操作符

所有 C# 的类型在运行时都是以 System.Type 的实例来展现的，两种方式可以获得System.Type对象：

在实例上调用 GetType() 方法
在类型名上使用 typeof 操作符

GetType 是在运行时被算出的，typeof 是在编译时被算出（静态）（当涉及到泛型类型参数时，它是由 JIT 编译器来解析的）。

System.Type

System.Type 的属性有：类型的名称，Assembly，基类等等。

using System;

public class Point { public int X, Y; }

class Test
{
    static void Main()
    {
        Point p = new Point();
        Console.WriteLine (p.GetType().Name); // Point
        Console.WriteLine (typeof (Point).Name); // Point
        Console.WriteLine (p.GetType() == typeof(Point)); // True
        Console.WriteLine (p.X.GetType().Name); // Int32
        Console.WriteLine (p.Y.GetType().FullName); // System.Int32
    }
}

ToString 方法

ToString() 方法会返回一个类型实例的默认文本表示。所有的内置类型都重写了该方法。

int x = 1;
string s = x.ToString(); // s is "1"

可以在自定义的类型上重写 ToString() 方法，如果你不重写该方法，那就会返回该类型的名称。

public class Panda
{
    public string Name;
    public override string ToString() => Name;
}
...
Panda p = new Panda { Name = "Petey" };
Console.WriteLine (p); // Petey

当你调用一个被重写的 object 成员的时候，例如在值类型上直接调用 ToString() 方法，这时候就不会发生装箱操作，但是如果你进行了转换，那么装箱操作就会发生。

int x = 1;
string s1 = x.ToString(); // Calling on nonboxed value
object box = x;
string s2 = box.ToString(); // Calling on boxed value

Object 的成员列表

public class Object
{
    public Object();
    public extern Type GetType();
    public virtual bool Equals (object obj);
    public static bool Equals (object objA, object objB);
    public static bool ReferenceEquals (object objA, object objB);
    public virtual int GetHashCode();
    public virtual string ToString();
    protected virtual void Finalize();
    protected extern object MemberwiseClone();
}