[C#] 박싱(Boxing)과 언박싱(Unboxing)

박싱과 언박싱을 알아야 하는 이유가 개념 자체보다 중요합니다.

결국, 성능 때문에 우리는 박싱과 언박싱에 주목해야 합니다.

여러분은 이미 박싱과 언박싱을 많이 사용하고 있고, 개념도 어렵지 않습니다.

 

박싱/언박싱 간단 설명

박싱은 값 타입을 참조 타입으로 바꾸는 행위입니다. 언박싱은 반대입니다.

박싱이든 언박싱이든 스택 메모리와 힙 메모리를 오가고 복제하는 과정에서 오버헤드가 발생합니다.

int i = 1; // int는 값 타입, object는 참조 타입 
object o = i;   // boxing
int j = (int)o; // unboxing

 

문제 상황

• 클래스는 참조 타입입니다. 참조 타입은 인스턴스화 시 힙 메모리에 저장됩니다.
• 구조체는 값 타입입니다. 선언 시 스택 메모리에 저장됩니다.
• 박싱-언박싱 과정에서 힙에 낭비되는 메모리 공간이 문제입니다.
• MSDN에 의하면 박싱은 참조에 단순 할당(힙에 할당)하는 작업보다 20배 오래 걸리고, 언박싱 시 4배정도 시간이 소요됩니다.
• 배열(Array)과 컬렉션(Collection)은 코드가 복잡해질 수록 더 많은 시간이 걸릴수 있습니다. 

1. 박스형 값 유형 객체는 더 많은 메모리를 차지합니다.
2. 박스형 값 유형 개체는 추가 읽기가 필요합니다.
3. 박싱 및 언박싱 작업은 CPU와 시간을 소모합니다.
4. 캐스팅이 필요하고 비용이 많이 들 수 있음

 

해결법

• 제네릭을 사용해서 박싱과 언박싱을 최소화합니다. 
• 일반화 컬렉션(Generalization Collection)을 이용합니다.

 

박싱 및 언박싱을 방지하는 방법

1. int, double, float 등과 같은 숫자 데이터 유형의 ToString 메소드를 사용하십시오 .
2. for 루프를 사용하여 값 유형 배열 또는 목록을 열거합니다(foreach 루프 또는 LINQ 쿼리를 사용하지 않음).
3. for 루프를 사용하여 문자열의 문자를 열거합니다(foreach 루프 또는 LINQ 쿼리를 사용하지 않음).
4. 고유한 값 유형을 정의하는 경우 기본 개체 메서드의 구현을 재정의합니다 .
5. 불가피한 경우가 아니면 개체에 값 유형 인스턴스를 할당하지 마십시오.
6. ArrList & HashTable 대신 일반 List<>, Dictionary<>(외 다수)를 사용하십시오 .
7. Nullable<> 값 유형 사용(예: int?, float? 등)
8. string.Format(SrtingBuilder.AppendFormat) 또는 'params object[]'를 사용하는 유사한 API를 사용할 때 'ToString()' 메서드를 호출하여 값 유형 개체를 전달합니다.

 

리팩토링으로 제거

1. 암시적 복싱(예: object num = 1; )
2. 값 타입에 대한 foreach 사용
3. 값 타입 컬렉션에 대한 LINQ 쿼리
4. 값 타입으로 캐스팅
5. 스트링을 스트링빌더로 대체