Perché alcune lingue richiedono Boxing e Unboxing?

Question

Questa non è una questione di cosa è il pugilato e l'unboxing, è piuttosto perché lingue come Java e C# ne hanno bisogno?

Sono molto familiare con C++, STL e Boost.

In C++ potrei scrivere qualcosa di simile molto facilmente,

std::vector<double> dummy; 

Ho una certa esperienza con Java, ma ero davvero sorpreso, perché ho dovuto scrivere qualcosa del genere,

ArrayList<Double> dummy = new ArrayList<Double>(); 

La mia domanda, perché dovrebbe essere un oggetto, cosa è tecnicamente così difficile includere tipi primitivi quando si parla di Generics?

Answer 1

cosa è tecnicamente così difficile includere i tipi primitivi quando si parla di Generics?

Nel caso di Java, è a causa del modo in cui i generici funzionano. In Java, i generici sono un trucco in fase di compilazione, che impedisce di inserire un oggetto Image in un ArrayList<String>. Tuttavia, i generici di Java sono implementati con la cancellazione dei tipi: le informazioni di tipo generico vengono perse durante l'esecuzione. Questo era per ragioni di compatibilità, perché i farmaci generici venivano aggiunti abbastanza tardi nella vita di Java. Ciò significa che, in fase di esecuzione, un ArrayList<String> è in effetti un ArrayList<Object> (o meglio: solo ArrayList che si aspetta e restituisce Object in tutti i suoi metodi) che viene automaticamente convertito in String quando si recupera un valore.

Ma poiché int non deriva da Object, non si può mettere in un ArrayList che prevede (in fase di esecuzione) Object e non si può lanciare un Object a int sia. Ciò significa che la primitiva int deve essere racchiusa in un tipo che eredita da Object, ad esempio Integer.

C# ad esempio, funziona in modo diverso. Generics in C# vengono applicati anche in fase di esecuzione e non è richiesta alcuna boxing con uno List<int>. La box in C# si verifica solo quando si tenta di memorizzare un tipo di valore come int in una variabile di tipo di riferimento come object. Dato che int in C# eredita da Object in C#, la scrittura object obj = 2 è perfettamente valida, tuttavia l'int sarà in box, operazione eseguita automaticamente dal compilatore (nessun tipo di riferimento Integer è esposto all'utente o altro).

Answer 2

Boxe e unboxing sono una necessità nata dal modo in cui le lingue (come C# e Java) implementano le loro strategie di allocazione della memoria.

Alcuni tipi sono allocati nello stack e altri nello heap. Per trattare un tipo allocato allo stack come un tipo di allocazione dell'heap, è necessario il parallelismo per spostare il tipo assegnato allo stack sull'heap. Unboxing è il processo inverso.

In C# Tipi stack allocato sono chiamati tipi di valore (ad esempio System.Int32 e System.DateTime) e tipi heap allocati sono chiamati tipi di riferimento (ad esempio System.Stream e System.String).

In alcuni casi è vantaggioso poter trattare un tipo di valore come un tipo di riferimento (la riflessione è un esempio) ma nella maggior parte dei casi è meglio evitare il pugilato e il disimballaggio.