Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
.NET Framework: 844. C# - 박싱과 언박싱 [링크 복사], [링크+제목 복사]
조회: 1680
글쓴 사람
정성태 (techsharer at outlook.com)
홈페이지
첨부 파일
 

C# - 박싱과 언박싱

일반적으로 박싱을 값 형식의 인스턴스를 참조 형식의 인스턴스로 변환하는 것이고, 그 반대를 언박싱이라 설명합니다. 그런데 "CLR via C#" 책을 보면 언박싱에 대해 좀 더 엄밀하게 다음과 같이 설명하고 있습니다.

Chapter 5: 130page

Unboxing is not the exact opposite of boxing. The unboxing operation is much less costly than boxing. Unboxing is really just the operation of obtaining a pointer to the raw value type (data fields) contained within an object. In effect, the pointer refers to the unboxed portion in the boxed instance. So, unlike boxing, unboxing doesn’t involve the copying of any bytes in memory. Having made this important clarification, it is important to note that an unboxing operation is typically followed by copying the fields.


설명과는 달리, C# 코드만 보면 언박싱은 정확히 박싱의 반대 과정이나 다름없습니다.

public struct MyStruct
{
    public int n1;
    public int n2;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStruct ms = new MyStruct();

        // 박싱
        object obj = ms;

        // 언박싱
        MyStruct t1 = (MyStruct)obj;
    }
}

하지만 이것을 IL 코드로 살펴보면 C#의 언박싱 코드가 실은 2개의 명령어로 나뉜 것을 확인할 수 있습니다.

.method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed
{
    .entrypoint
    .maxstack 1
    .locals init (
        [0] valuetype MyStruct struct2,
        [1] object obj2,
        [2] valuetype MyStruct struct3)
    L_0000: nop 
    L_0001: ldloca.s struct2
    L_0003: initobj MyStruct
    L_0009: ldloc.0 
    L_000a: box MyStruct // 박싱
    L_000f: stloc.1 
    L_0010: ldloc.1 
    L_0011: unbox.any MyStruct // 언박싱
    L_0016: stloc.2  // 값 복사는 로컬 변수에 값을 대입하는 과정에서 발생
    L_0017: ret 
}

이에 대해서는 unbox 명령어에서도 잘 설명하고 있습니다.

OpCodes.Unbox Field 
; https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.reflection.emit.opcodes.unbox?view=netframework-4.8

The unbox instruction converts the object reference (type O), the boxed representation of a value type, to a value type pointer (a managed pointer, type &), its unboxed form. The supplied value type (valType) is a metadata token indicating the type of value type contained within the boxed object.
Unlike Box, which is required to make a copy of a value type for use in the object, unbox is not required to copy the value type from the object. Typically it simply computes the address of the value type that is already present inside of the boxed object.


즉 unbox 연산자는 관리 힙에 있는 개체를 가리키는 "관리 포인터"를 구하는 작업만을 담당하며, 그렇게 구한 관리 포인터로부터 스택에 값을 복사하는 과정은 "stloc" 명령어에 의해 수행되는 것입니다. C# 코드로 이 과정을 재현해서 정리해 보면 다음과 같습니다.

public struct MyStruct
{
    public int n1;
    public int n2;
}

public class MyClass
{
    public MyStruct st;
}

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStruct ms = new MyStruct();

        // box 연산자는 아래의 2과정을 수행
        MyClass mc = new MyClass(); // 컴파일을 위해 MyClass 타입을 만든 것일 뿐!
        mc.st = ms;                 // 중요한 것은, 관리 힙에 객체가 들어가는 것으로 이해하면 됩니다.

        // unbox 연산자는 관리 포인터만 얻어오고,
        ref MyStruct t = ref mc.st;

        // unbox 이후의 stloc에 의해 스택에 위치한 로컬 변수로 값 복사가 발생
        MyStruct temp = t;
    }
}

따라서 박싱 연산은 관리 힙 할당과 값 복사라는 부하가 있지만 언박싱 연산은 타입 정보로부터 관리 포인터만을 얻는 것이므로 부하가 거의 없습니다. 단지, 당연하게 따라오는 로컬 변수로의 대입으로 인해 값 복사 부하가 어쩔 수 없이 발생한다는 사실에는 변함이 없습니다.




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

[연관 글]





[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 6/15/2019 ]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer@outlook.com

비밀번호

댓글 쓴 사람
 



2019-07-01 01시00분
[Jayce] 감사합니다 . 정말많은 지식들이있네요..

[손님]

1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  [13]  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11989정성태7/18/2019804Windows: 162. Windows Server 2019 빌드 17763부터 Alt + F4 입력시 곧바로 로그아웃하는 현상
11988정성태7/18/20191464개발 환경 구성: 453. 마이크로소프트가 지정한 모든 Root 인증서를 설치하는 방법
11987정성태7/17/20194201오류 유형: 558. 윈도우 - KMODE_EXCEPTION_NOT_HANDLED 블루스크린(BSOD) 문제
11986정성태7/18/2019937오류 유형: 557. 드라이브 문자를 할당하지 않은 파티션을 탐색기에서 드라이브 문자와 함께 보여주는 문제
11985정성태7/17/2019902개발 환경 구성: 452. msbuild - csproj에 환경 변수 조건 사용
11984정성태7/9/20191604개발 환경 구성: 451. Microsoft Edge (Chromium)을 대상으로 한 Selenium WebDriver 사용법
11983정성태7/8/2019963오류 유형: 556. nodemon - 'mocha' is not recognized as an internal or external command, operable program or batch file.
11982정성태7/8/2019951오류 유형: 555. Visual Studio 빌드 오류 - result: unexpected exception occured (-1002 - 0xfffffc16)
11981정성태7/7/20191212Math: 64. C# - 3층 구조의 신경망(분류)파일 다운로드1
11980정성태7/7/20195085개발 환경 구성: 450. Visual Studio Code의 Java 확장을 이용한 간단한 프로젝트 구축파일 다운로드1
11979정성태7/8/20191432개발 환경 구성: 449. TFS에서 gitlab/github등의 git 서버로 마이그레이션하는 방법
11978정성태7/6/20191249Windows: 161. 계정 정보가 동일하지 않은 PC 간의 인증을 수행하는 방법 [1]
11977정성태7/6/20192139오류 유형: 554. git push - error: RPC failed; HTTP 413 curl 22 The requested URL returned error: 413 Request Entity Too Large
11976정성태7/4/20191309오류 유형: 553. (잘못 인증 한 후) 원격 git repo 재인증 시 "remote: HTTP Basic: Access denied" 오류 발생
11975정성태7/4/20193269개발 환경 구성: 448. Visual Studio Code에서 콘솔 응용 프로그램 개발 시 "입력"받는 방법
11974정성태7/4/20191975Linux: 22. "Visual Studio Code + Remote Development"로 윈도우 환경에서 리눅스(CentOS 7) C/C++ 개발
11973정성태7/4/20191359Linux: 21. 리눅스에서 공유 라이브러리가 로드되지 않는다면?
11972정성태7/3/20191580.NET Framework: 847. JAVA와 .NET 간의 AES 암호화 연동파일 다운로드1
11971정성태7/3/20191464개발 환경 구성: 447. Visual Studio Code에서 OpenCvSharp 개발 환경 구성
11970정성태7/2/20191231오류 유형: 552. 웹 브라우저에서 파일 다운로드 후 "Running security scan"이 끝나지 않는 문제
11969정성태7/7/20191190Math: 63. C# - 3층 구조의 신경망파일 다운로드1
11968정성태7/1/20193046오류 유형: 551. Visual Studio Code에서 Remote-SSH 연결 시 "Opening Remote..." 단계에서 진행되지 않는 문제 [1]
11967정성태7/1/20191223개발 환경 구성: 446. Synology NAS를 Windows 10에서 iSCSI로 연결하는 방법
11966정성태6/30/20191222Math: 62. 활성화 함수에 따른 뉴런의 출력을 그리드 맵으로 시각화파일 다운로드1
11965정성태6/30/20191284.NET Framework: 846. C# - 2차원 배열을 1차원 배열로 나열하는 확장 메서드파일 다운로드1
11964정성태6/30/20191625Linux: 20. C# - Linux에서의 Named Pipe를 이용한 통신
1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  [13]  14  15  ...