Boxing

값 형식을 object형식 또는 이 값 형식에서 구현된 임의의 인터페이스 형식으로 변환하는 프로세스라고 한다.

전자는 int나 float같은 값 형식을 object형식으로 바꾸는 것을 말하고 후자는 struct를 interface로 다룰 때를 의미한다.

int n = 123;
object o = n; // boxing

interface ITest
{
    void DoSomething();
}

struct MyTest : ITest
{
    public void DoSomething()
    {
        // do something
    }
}

var myTest = new MyTest();
var myTestAsITest = (ITest)myTest; // boxing

값 형식과 다르게 object는 참조 형식이므로 실제 데이터는 힙 영역에 저장된다. 그렇기 때문에 값 형식에서 참조 형식 즉, object로 boxing하게 되면 스택에 있던 데이터가 복사되어 힙에 생성된다.

그림으로 보면 이렇다.

Unboxing

boxing을 통해 힙 영역에 생성된 데이터를 다시 원래의 값 형식으로 돌리려고 할 때, Unboxing이 일어난다.

int n = 123;
object o = n; // boxing
int t = (int)o; // unboxing

var myTest = new MyTest();
var myTestAsITest = (ITest)myTest; // boxing
var myTestUnboxing = (MyTest)myTestAsITest; // unboxing

이 과정에서 object가 가리키는 데이터는 무조건 boxing으로 생성된 데이터여야 한다. 그렇지 않으면 InvalidCastException에러가 발생한다.

int n = 123;
object o = n; // boxing
int t = (short)o; // InvalidCastException occured.

어떻게 보면 short형 값을 int형 변수에 대입하는 것이라고 볼 수 있겠지만, boxing을 통해 생성된 데이터를 unboxing하려면 항상 원래의 형식으로 변환해야한다.

주의할 점

데이터를 복사하여야 하므로 그 과정이 매우 오래걸린다고 한다...

참고자료

Boxing 및 Unboxing(C# 프로그래밍 가이드) | Microsoft Learn