泛型类型约束为class时CIL出现box操作的原因咨询

首先看你编写的C#代码：

public static bool EquivalentTo<T>(this T? current, T? compare)
    where T : class
{
    if (current is null && compare is null)
        // both are null
        return true;

    if (current is null || compare is null)
        // one is null, but not both
        return false;

    return current.Equals(compare);
}

针对生成的CIL中出现的多次box !!T操作，原因主要有以下几点：

1. is null编译的通用代码路径 #

C#编译器处理泛型参数的is null判断时，并没有针对class约束的场景单独生成特殊逻辑，而是走了统一的代码生成路径：将泛型参数装箱为object后再判断是否为null。

虽然对于引用类型来说，直接判断引用是否为null不需要装箱（引用类型的null在IL层面可直接对比），但编译器当前实现没有区分值类型和引用类型泛型的is null处理逻辑，因此统一生成了装箱指令。

2. 调用Object.Equals(object)的参数转换需求 #

最后一行的current.Equals(compare)，编译器默认解析为调用System.Object.Equals(object)虚方法（在没有显式Equals(T)重载的情况下）。该方法的参数类型是object，编译器因此生成了将!!T转换为object的指令——尽管引用类型泛型参数可直接隐式转换为object（无需装箱），但通用代码生成逻辑并未做此区分，所以生成了box指令。

3. JIT会优化冗余的box操作 #

无需担心性能损耗：.NET的JIT编译器在运行时会识别出T是class约束的引用类型，此时box !!T属于完全冗余的操作（引用类型装箱不会改变其引用值），会被JIT直接优化掉，不会实际执行装箱动作，运行时性能和无box指令的情况完全一致。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者IamIC