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C# 裝箱與拆箱：本質是型別別名對應

編輯：關於C#

核心觀點

所謂「裝箱/拆箱」在 C# 中實際上是**值型別與其對應參考型別包裝類別之間的轉換**。C# 為了語法簡潔，提供了關鍵字作為**型別別名** (alias)，編譯時會對應至 .NET 運行時的實際類別。

關鍵字與系統類別對應表

C# 關鍵字	.NET 類別	分類	大小/範圍
bool	System.Boolean	值型別	1 byte (true/false)
byte	System.Byte	值型別	0~255
sbyte	System.SByte	值型別	-128~127
char	System.Char	值型別	UTF-16 字元
short	System.Int16	值型別	-32,768~32,767
ushort	System.UInt16	值型別	0~65,535
int	System.Int32	值型別	-2,147,483,648~2,147,483,647
uint	System.UInt32	值型別	0~4,294,967,295
long	System.Int64	值型別	±9.22×10¹⁸
ulong	System.UInt64	值型別	0~1.84×10¹⁹
float	System.Single	值型別	7 位有效數字
double	System.Double	值型別	15-16 位有效數字
decimal	System.Decimal	值型別	28-29 位有效數字
object	System.Object	參考型別	所有型別基類
string	System.String	參考型別	不可變字串

驗證程式碼


private void ShowAliases()
{
    byte b = 1; char c = 'a'; short s = 1;
    int i = 2; long l = 3; uint u = 4; bool bl = true;

    var sb = new StringBuilder();
    sb.AppendLine($"byte  -> {b.GetType().FullName}");   // System.Byte
    sb.AppendLine($"char  -> {c.GetType().FullName}");   // System.Char
    sb.AppendLine($"short -> {s.GetType().FullName}");   // System.Int16
    sb.AppendLine($"int   -> {i.GetType().FullName}");   // System.Int32
    sb.AppendLine($"long  -> {l.GetType().FullName}");   // System.Int64
    sb.AppendLine($"uint  -> {u.GetType().FullName}");   // System.UInt32
    sb.AppendLine($"bool  -> {bl.GetType().FullName}");  // System.Boolean
    textBox.Text = sb.ToString();
}

裝箱/拆箱實際發生時機


int val = 123;
object obj = val;        // 裝箱：配置物件、複製值
int val2 = (int)obj;     // 拆箱：型別檢查、複製值

// 隱性裝箱常見場景
ArrayList list = new ArrayList();
list.Add(100);           // 裝箱
int x = (int)list[0];    // 拆箱

// 避免裝箱：使用泛型集合
List genericList = new List();
genericList.Add(100);    // 無裝箱
int y = genericList[0];  // 無拆箱

效能影響與最佳實踐

裝箱：堆上配置記憶體、複製值、GC 壓力 → **避免在熱路徑**。
拆箱：型別檢查、複製值 → **避免在熱路徑**。
解決方案：全面使用**泛型** (List<T>, Dictionary<TKey,TValue>, Span<T>) 替代 ArrayList/Hashtable/object 參數。
值型別介面呼叫：IEquatable<T>、IComparable<T> 避免介面呼叫裝箱。