为什么C#中将数组拆箱为错误类型时不会抛出异常？

首先修正示例代码的笔误（将未定义的变量u改为前面声明的us）：

var us = new uint[] { 1, 2, 3 };

var i1 = (int)us[0];                 // 单值直接转换：正常生效
var i2 = (int)(object)us[0];         // 单值拆箱转换：编译通过，运行时抛出异常
var is1 = (int[])us;                  // 数组直接转换：编译不通过
var is2 = (int[])(object)us;          // 数组拆箱转换：运行通过

is2.GetType().Name                   // 输出：UInt32[]

单值转换规则说明 #

• 直接把uint转int是C#预定义的显式数值转换，只要值在int的取值范围内就可以正常执行，所以i1的转换没有问题。
• 拆箱操作有强制要求：只能将装箱后的值拆成和原始值完全相同的值类型，或者对应的可空类型。你把uint装箱成object后，只能拆成uint或者uint?，直接拆成int不符合拆箱规则，所以运行时会抛出InvalidCastException。

数组转换规则说明 #

• 直接把uint[]转int[]编译报错，是因为C#编译器明确知道两种数组是完全不同的类型，值类型数组不存在引用类型那样的协变规则，所以编译器直接判定这种转换没有合法可能，提前报错。
• 先把uint[]转成object再转int[]可以通过运行时检查，是因为CLR层面允许内存布局完全兼容、占用空间相同的值类型数组互相转换：uint和int都是32位整数，内存布局完全一致，所以CLR允许这种转换生效。但数组的实际类型并没有改变，所以你调用GetType()拿到的还是UInt32[]。

注意：这种数组转换是不安全的，CLR只会校验内存布局兼容性，不会做元素值的转换，如果数组中存在大于int.MaxValue的uint值，通过int[]引用读取到的会是错误的负数值，不会有任何运行时提示。

不一致的核心原因 #

单值拆箱的规则是严格匹配原始类型，没有兼容转换的空间；而数组转换在CLR层面放开了同布局值类型的兼容允许，加上编译期当你把数组转成object后，编译器无法判定它的实际类型，只能放行可能的转换，最终就出现了你观察到的不一致现象。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Impworks