C#相等性 - 三个方法和一个接口

简介

c#（.net）的object类里面有三个关于判断相等性的方法：

• public virtual bool equals(object obj)
• public static bool equals(object obja, object objb)
• public static bool referenceequals(object obja, object objb)

还有一个接口：iequatable<t>也可以用来判断相等性。

 

virtual bool equals()

比较自定义class

比较这个class的两个实例，它们的属性值是一样的：

 

输出结果：

之所以结果是false，是因为object.equals()评估的是引用的相等性，除非进行了重写。

 

比较string

这是两个字符串，而且使用string.copy()可以保证它们不指向同一个地址（如果不使用string.copy()，而直接赋两个同样的值，那么可能会发生字符串驻留问题：）：

这时输出的结果是：

 

但是我们看一下string这个类，可以发现string有很多equals()方法：

 

如果按照上面这么写的话，它并没有调用object.equals()方法。所以我们改一下代码：

这时调用的是object.equals()方法，它的输出依然是：

 

这是因为string类对object的equals()方法进行了重写，重写后比较的是字符串的值。

除了string之外，delegates和tuples也对object.equals()方法进行了重写。不过对大部分的.net类型来说，object.equals()比较的是引用。

 

比较值类型

值类型是存放在stack上面的，它们通常没有引用，除非你对它们进行装箱操作。

那么对值类型使用object.equals()方法，应该没有什么意义。。。

 

有这么一个自定义的struct：

 

然后进行两组比较：

输出结果是：

很显然，结果有点出乎我的意料，针对这个struct类型，object.equals()比较的是它们的值。

这是因为所有的struct都继承于system.valuetype，而system.valuetype继承于system.object，system.valuetype它对object.equals()方法进行了重写，重写的方法里会比较值类型里面所有的字段（field），如果所有字段都相等，那么就返回true。

但是system.valuetype的重写是使用反射来找到所有的字段（fields），所以性能比较差。

所以针对值类型最好的办法是自己重写一下equals()方法。

 

总结

默认情况下，针对引用类型，object.equals()比较的是引用；针对值类型，object.equals()比较的是值。

但是所有的类型都可以重写object.equals()方法，例如string。

 

静态的 equals() 方法

比较null

使用object virtual的equals()方法可以应付大部分情况，但是如果该引用是null，那么使用该方法就会报错了：

这时候我们就可以使用object类的静态equals()方法：

（也可以不写object）

而结果当然是：

 

比较两个null

结果是：

在.net/.net core 里面，null和null是相等的。

 

源码

静态equals()方法的源码其实很简单，除了检查null之外，它会给出和virtual equals()方法同样的结果。

如果你对virtual的equals()方法进行了重写，而由于静态的equals()方法就会调用重写的virtual equals()方法，所以这两个方法要保持一贯性。

 

静态 reference equals() 方法

它和前两种方法有点像，但是也不尽相同。

虽然virtual和静态的equals()方法通常会比较引用，但是virutal的方法可以被重写，从而比较的是值，例如string。所以使用referenceequals()来比较两个变量是否指向同一个实例是更安全准确的。

看下面这两个比较：

第一个比较调用的是object的virtual equals()方法，但是string对其进行了重写，比较的是值：

而第二个比较是object的静态的referenceequals()方法，由于是静态的，所以没法重写：

而c#里的==是什么原理，以后再说。

 

iequatable<t>

system.object的static bool equals(object obj)这个方法，因为其参数是object类型，所以它可以对任何引用类型进行比较。但是如果想比较值类型的话，那么值类型就会被装箱，然后再进行比较。但是装箱的动作会有性能损耗，而之所以采用值类型的主要原因就是因为性能。所以这是一个问题。

再者，使用该方法来比较两个不相干的类型，比如apple和book这两个class，比较的时候不会报错，但是这没有任何意义。这就是因为参数不是强类型，才会出现这些问题。

而iequatable<t>这个接口就可以解决这些问题。

它只定义了一个方法：bool equals(t other)。

 

例子，三个int：

使用它的equals()方法：

可以看到除了object.equals(object obj)这个方法外，它还有一个equals(int obj)这个方法，它的参数是强类型的，这是因为int实现了iequatable<t>接口。

而其源码大致如下：

所以平时比较int的时候使用==即可。

 

所有的原始类型都实现了iequatable<t>接口。int, byte...

而iequatable<t>对值类型非常有用。

但是对引用类型没有太大的用处，因为引用类型比较时不存在装箱问题，而且iequatable<t>在继承方面还是存在问题的，但是string还是实现了iequatable<t>接口，因为string是seal的，不存在继承。

 

需要注意的是如果实现了iequatable<t>，那么它的实现方法和重写的object.equals()方法应该保持一致，做同样的事。