C#のボクシング（ボックス化）とは？仕組みとサンプルコードでわかりやすく解説

C#のボクシング（ボックス化）とは

ボクシング（ボックス化）とは、値型（int や double など）を object 型（オブジェクト型）に変換する操作のことです。C#では、値型の変数を object 型の変数に代入するだけで、自動的にボクシングが行われます。

以下はボクシングの基本的な例です。

int x = 50;
object ob = x; // ここでボクシングが発生

ボクシングの仕組み：スタックとヒープ

ボクシングが行われると、スタックに格納されていた値がコピーされ、ヒープメモリ上のオブジェクトとして格納されます。そのため、元の値型変数と object 型変数は、それぞれ独立した値を持つことになります。

ボクシングは、値型をガベージコレクション（GC）の管理対象であるヒープ領域に格納したい場合に役立ちます。また、この変換は暗黙的（implicit）に行われるため、特別なキャスト構文は不要です。

ボクシングのサンプルコード

実際のコードで動作を確認してみましょう。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;

public class Demo {

    static void Main() {
        int x = 50;
        object ob = x;

        x = 100;

        // x の変更は ob の値に影響しない
        System.Console.WriteLine("Value Type = {0}", x);
        System.Console.WriteLine("Object Type = {0}", ob);
    }
}

出力結果：

Value Type = 100
Object Type = 50

この例では、ボクシング後に x を 100 に変更しても、ob の値は 50 のままです。これは、ボクシングの時点で値がヒープ上にコピーされているためです。

アンボクシング（Unboxing）との違い

一方、アンボクシングはボクシングの逆の操作であり、ヒープメモリ上のオブジェクトに格納された値を、スタック上の値型へコピーして戻す処理です。

両者の主な違いは以下のとおりです。

• ボクシング： 値型 → object 型への変換。暗黙的に行われる。
• アンボクシング： object 型 → 値型への変換。明示的なキャストが必要。

object ob = 50;      // ボクシング（暗黙的）
int y = (int)ob;     // アンボクシング（明示的なキャストが必要）

なお、アンボクシング時に指定した型が、実際のオブジェクトの型と一致しない場合は InvalidCastException がスローされるため注意しましょう。