Класс ArrayList был построен для оперирования с экземплярами object, которые представляют данные, находящиеся в куче, поэтому может показаться странным, что следующий код компилируется и выполняется без ошибок:

static void WorkWithArrayList

{

  // Типы значений автоматически упаковываются при передаче

  // методу, который требует экземпляр типа object.

  ArrayList myInts = new ArrayList;

  myInts.Add(10);

  myInts.Add(20);

  myInts.Add(35);

}

Хотя здесь числовые данные напрямую передаются методам, которые требуют экземпляров типа object, исполняющая среда выполняет автоматическую упаковку таких основанных на стеке данных. Когда позже понадобится извлечь элемент из ArrayList с применением индексатора типа, находящийся в куче объект должен быть распакован в целочисленное значение, расположенное в стеке, посредством операции приведения. Не забывайте, что индексатор ArrayList возвращает элементы типа System.Object, а не System.Int32:

static void WorkWithArrayList

{

  // Типы значений автоматически упаковываются,

  // когда передаются члену, принимающему object.

  ArrayList myInts = new ArrayList;

  myInts.Add(10);

  myInts.Add(20);

  myInts.Add(35);

  // Распаковка происходит, когда объект преобразуется

  // обратно в данные, расположенные в стеке.

  int i = (int)myInts[0];

  // Теперь значение вновь упаковывается, т.к.

  // метод WriteLine требует типа object!

  Console.WriteLine("Value of your int: {0}", i);

}

Обратите внимание, что расположенное в стеке значение типа System.Int32 перед вызовом метода ArrayList.Add упаковывается, чтобы оно могло быть передано в требуемом виде System.Object. Вдобавок объект System.Object распаковывается обратно в System.Int32 после его извлечения из ArrayList через операцию приведения лишь для того, чтобы снова быть упакованными при передаче методу Console.WriteLine, поскольку данный метод работает с типом System.Object.

Упаковка и распаковка удобны с точки зрения программиста, но такой упрощенный подход к передаче данных между стеком и кучей влечет за собой проблемы, связанные с производительностью (снижение скорости выполнения и увеличение размера кода), а также приводит к утрате безопасности в отношении типов. Чтобы понять проблемы с производительностью, примите во внимание действия, которые должны произойти при упаковке и распаковке простого целочисленного значения.

1. Новый объект должен быть размещен в управляемой куче.

2. Значение данных, находящееся в стеке, должно быть передано в выделенное место в памяти.

3. При распаковке значение, которое хранится в объекте, находящемся в куче, должно быть передано обратно в стек.

4. Неиспользуемый в дальнейшем объект, расположенный в куче, будет (со временем) удален сборщиком мусора.

Несмотря на то что показанный конкретный метод WorkWithArrayList не создает значительное узкое место в плане производительности, вы определенно заметите такое влияние, если ArrayList будет содержать тысячи целочисленных значений, которыми программа манипулирует на регулярной основе. В идеальном мире мы могли бы обрабатывать данные, находящиеся внутри контейнера в стеке, безо всяких проблем с производительностью. Было бы замечательно иметь возможность извлекать данные из контейнера, не прибегая к конструкциям try/catch (именно это позволяют делать обобщения).

Проблема безопасности в отношении типов

Мы уже затрагивали проблему безопасности в отношении типов, когда рассматривали операции распаковки. Вспомните, что данные должны быть распакованы в тот же самый тип, с которым они объявлялись перед упаковкой. Однако существует еще один аспект безопасности в отношении типов, который необходимо иметь в виду в мире без обобщений: тот факт, что классы из пространства имен System.Collections обычно могут хранить любые данные, т.к. их члены прототипированы для оперирования с типом System.Object. Например, следующий метод строит список ArrayList с произвольными фрагментами несвязанных данных:

static void ArrayListOfRandomObjects

{

  // ArrayList может хранить вообще все что угодно.

  ArrayList allMyObjects = new ArrayList;