Değerli  Okurlarım, Merhabalar.  

Bugünkü  makalemizde, Boxing ve Unboxing kavramlarını incelemeye çalışacağız. Boxing değer türü bir değişkeni, referans türü bir nesneye aktarmaktır.  Unboxing  işlemi ise bunun tam tersidir. Yani referans türü değişkenin işaret ettiği değeri  tekrar  , değer türü bir değişkene aktarmaktır. Bu tanımlarda karşımıza çıkan ve bilmemiz gereken en önemli noktalar, değer türü değişkenler ile referans türü nesnelerin bellekte tutuluş şekilleridir. 

Net ortamında iki tür veri tipi vardır.   Referans  tipleri (reference type) ve değer tipleri (value type).  İki  veri türünün bellekte farklı şekillerde tutulmaları nedeni ile boxing ve unboxing işlemleri gündeme gelmiştir. Bu nedenle öncelikle bu iki farklı veri tipinin bellekte tutuluş şekillerini iyice anlamamız gerekmektedir. 

Bu anlamda karşımıza iki önemli bellek bölgesi çıkar.  Yığın (stack) ve  öbek (heap). Değer tipi değişkenler, örneğin bir integer değişken vb..  belleğin stack adı verilen kısmında tutulurlar. DotNet’te yer alan değer türleri aşağıdaki tabloda yer almaktadır. Bu tiplerin stack bölegesinde nasıl tutulduğuna ilişkin açıklayıcı şekli de aşağıda görebilirsiniz.  

Tablo  1.  Değer Tipleri  

Şekil   1.  Değer Tiplerinin Bellekte Tutuluşu  

Şekildende   görüldüğü gibi, Değer Türleri bellekte, Stack dediğimiz bölgede tutulurlar.  Şimdi buraya  kadar anlaşılmayan bir şey yok. İlginç olan reference( başvuru) tiplerinin bellekte nasıl tutulduğudur.  Adındanda  anlaşıldığı gibi reference tipleri asıl veriye bir başvuru içeriler.  Örneğin  sınıflardan türettiğimiz nesneler bu tiplerdendir.  Diğer  başvuru tipleri ise aşağıdaki tabloda yer almakdadır.   

Tablo   2.  Başvuru Tipleri

Şimdi   gelin başvuru türlerinin bellekte nasıl tutulduklarına bakalım. 

Şekil   2.   Başvuru  tiplerinin bellekte tutuluşu.  

Görüldüğü  gibi ,başvuru tipleri hakikatende isimlerinin layığını vermekteler. Nitekim asıl veriler  öbek’te tutulurken yığında bu verilere bir başvuru yer almaktadır. İki   veri türü arasındaki bu farktan sonra bir farkta bu verilerle işimiz bittiğinde geri iade ediliş şekilleridir.   Değer  türleri ile işimiz bittiğinde bunların yığında kapladıkları alanlar otomatik olarak yığına geri verilir.  Ancak  referans türlerinde sadece yığındaki başvuru sisteme geri veririlir.  Verilerin  tutulduğu öbekteki alanlar, Garbage Collector’un denetimindedirler ve ne zaman sisteme iade edilicekleri tam olarak bilinmez. Bu ayrı bir konu olmakla beraber oldukça karmaşıktır.  İlerleyen  makalelerimizde bu konudan da bahsetmeye çalışacağım.  

Değer   türleri ile başvuru türleri arasındaki bu temel farktan sonra gelelim asıl konumuza.  .  NET’te her sınıf aslında en üst sınıf olan Object sınıfından türer.  Yani  her sınıf aslında System.Object sınıfından kalıtım yolu ile otomatik olarak türetilmiş olur. Sorun object gibi referans bir türe, değer tipi bir değerin aktarılmasında yaşanır. .  NET’te herşey aslında birer nesne olarak düşünülebilir.  Bir  değer türünü bir nesneye atamaya çalıştığımızda, değer türünün içerdiği verinin bir kopyasının yığından alınıp, öbeğe taşınması ve nesnenin bu veri kopyasına başvurması gerekmektedir. İşte bu olay kutulama ( boxing ) olarak adlandırılır. Bu durumu minik bir örnek ile inceleyelim.   

using System; 

namespace boxunbox
{
      class Class1
      {
		  static void Main(string[] args)
		  {
				double db=509809232323;
				object obj; 
				obj=db; 
				Console.WriteLine(db.ToString());
				Console.WriteLine(obj.ToString());
				db+=1;
				Console.WriteLine(db.ToString());
				Console.WriteLine(obj.ToString());
		  }
      }
} 

Kodumuzun   çalışmasını inceleyelim.  Db isimli double değişkenimiz bir değer tipidir. Örnekte bu değer tipini object tipinden bir nesneye aktarıyoruz. Bu halde bu değerler içerisindeki verileri ekrana yazdırıyoruz.  Sonra  db değerimizi 1 arttırıyor ve tekrar bu değerlerin içeriğini ekrana yazdırıyoruz. İşte sonuç; 

Şekil  3 Boxing İşlemi  

Görüldüğü  gibi db değişkenine yapılan arttırım object türünden obj nesnemize yansımamıştır. Çünkü boxing işlemi sonucu, obj  nesnesi  , db değerinin öbekteki kopyasına başvurmaktadır. Oysaki artım db değişkeninin yığında yer  alan orjinal değeri üzerinde gerçekleşmektedir. Bu işlemi açıklayan şekil aşağıda yer almaktadır.  

Şekil   4.  Boxing İşlemi  

Boxing işlemi otomatik olarak yapılan bir işlemdir.   Ancak  UnBoxing işleminde durum biraz daha değişir. Bu  kez  , başvuru nesnemizin işaret ettiği veriyi öbekten alıp yığındaki bir değer tipi alanı olarak kopyalanması söz konusudur. İşte burada tip uyuşmazlığı denen bir kavramla karşılaşırız.  Öbekten , yığına kopylanacak olan verinin, yığında kendisi için ayrılan yerin aynı tipte olması veya öbekteki tipi içerebilecek tipte olması gerekmektedir.  Örneğin  yukarıdaki örneğimize unboxing işlemini uygulayalım. Bu kez integer tipte bir değer türüne atama gerçekleştirelim.   

using System; 

namespace boxunbox
{
      class Class1
      {
            static void Main(string[] args)
            {
                  double db=509809232323;
                  object obj; 
                  obj=db; 
                  Console.WriteLine(db.ToString());
                  Console.WriteLine(obj.ToString());
                  db+=1;
                  Console.WriteLine(db.ToString());
                  Console.WriteLine(obj.ToString()); 
                  int intDb;
                  intDb=(int)obj;
                  Console.WriteLine(intDb.ToString());
            }
      }
}

Bu kodu çalıştırdığımızda InvalidCastException istisnasının fırlatılacağını görüceksiniz.   Çünü  referenas tipimizin öbekte başvurduğu veri tipi integer bir değer için fazla büyüktür. Bu noktada ( int) ile açıkça dönüşümü bildirmiş olsak dahi bu hatayı alırız.

Şekil   5.  InvalidCastException İstisnası

Ancak   küçük tipi, büyük tipe dönüştürmek gibi bir serbestliğimiz vardır.  Örneğin,

using System; 
namespace boxunbox
{
	class Class1
	{
		static void Main(string[] args)
		{
			double db=509809232323;
			object obj;
			obj=db;
			Console.WriteLine(db.ToString());
			Console.WriteLine(obj.ToString());
			db+=1;
			Console.WriteLine(db.ToString());
			Console.WriteLine(obj.ToString());
			/*int intDb;
			intDb=(int)obj;
			Console.WriteLine(intDb.ToString());*/
			double dobDb;                                   dobDb=(double)obj;
			Console.WriteLine(dobDb.ToString());   
		}
	}
}

Bu durumda kodumuz sorunsuz çalışacaktır. Çünkü yığında yer alan veri tipi daha büyük boyutlu bir değer türünün içine koyulabilir.  İşte  buradaki aktarım işlemi unboxing olarak isimlendirilmiştir. Yani  boxing işlemi ile kutulanmış bir veri kümesi, öbekten alınıp tekrar yığındaki bir Alana konulmuş dolayısıyla kutudan çıkartılmıştır.  Olayın  grafiksel açıklaması aşağıdaki gibidir.   

Şekil   6.  Unboxing İşlemi  

Geldik bir makalemizin daha sonuna. Bir sonraki makalemizde görüşmek dileğiyle hepinize mutlu günler dilerim.