C#基礎知識整理：基礎知識（12） 超類Object

物件導向三大特性：封裝，繼承，多態。那麼類是從哪裡繼承呢？在物件導向語言中有基類或者也叫做超類的概念，也就是所有類都是從這個類繼承得來的，這個超類叫Object。.net中是這樣描述Object類的：
支援 .NET Framework 類階層中的所有類，並為衍生類別提供低層級服務。這是 .NET Framework 中所有類的最終基類；它是類型階層的根。
既然是超類，Object定義了一些關鍵的方法。如下：

Equals方法——用於比較兩個執行個體是否相等。
public virtual bool Equals(Object obj)，比較當前執行個體是否與obj相等；
public static bool Equals(Object objA,Object objB)，比較指定兩個執行個體是否相等。

Finalize 方法——允許 Object 在“記憶體回收”回收 Object 之前嘗試釋放資源並執行其他清理操作。

GetHashCode 方法——擷取一個對象的Hash值。

GetType方法——擷取當前執行個體的Type。

MemberwiseClone 方法——建立當前執行個體的淺表副本，也就是如果當前執行個體有值，新建立的執行個體中只擷取實值型別的值，參考型別是沒有擷取值。

ReferenceEquals 方法——比較兩個執行個體是否相同，與static bool Equals(Object objA,Object objB)用法一樣。

ToString 方法——這個平時用的比較多，用於返回當前執行個體的string。
Object是超類，所以C#中的所有類都具有這些方法。

下面著重介紹下Equals和ToString方法。
一、對象比較
C#中有實值型別和參考型別，簡單的理解就是實值型別儲存對象的值，而參考型別是執行個體的引用，類似於C語言的指標。因此在使用對象的比較的時候，實值型別比較兩個對象值是否相等，參考型別比較指定的引用是否引用同一個對象。當然有時也會比較參考型別指向的執行個體值是否相同。
下面是對象比較的代碼：

using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject{    public class Int32Value : ICloneable    {        //欄位，定義欄位最好賦上初值        private int intValue = 0;        /// <summary>        /// 屬性        /// </summary>        public int IntValue        {            get            {                return this.intValue;            }            set            {                this.intValue = value;            }        }        /// <summary>        /// 定義一個無參構造器        /// </summary>        public Int32Value() { }        /// <summary>        /// 帶參數的構造器        /// </summary>        public Int32Value(int value)        {            this.intValue = value;        }        ///// <summary>        ///// 實現ICloneable介面        ///// </summary>        public object Clone()        {            return this.MemberwiseClone();        }    }}

調用：

using System;using YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject;namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            //聲明一個Int32Value類型的引用value1，指向一個執行個體            Int32Value value1 = new Int32Value(30);            //聲明value2，指向value1，此時兩個引用是指向一個執行個體的            Int32Value value2 = value1;            //使用==比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//相同            //調用Clone，複製一個value1的副本，賦值給value2            //此時是兩個執行個體了            value2 = (Int32Value)value1.Clone();            //使用==比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//不相同            //將value1賦給value2，此時他們指向同一個執行個體            value2 = value1;            //使用Equals比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同            //調用Clone，複製一個value1的副本，賦值給value2            //此時是兩個執行個體了            value2 = (Int32Value)value1.Clone();            //使用Equals比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//不相同            Console.ReadLine();        }    }}

結果：

由代碼可以看出：

a、對於參考型別，=運算子將引用從一個變數傳遞到另一個變數，所以=兩邊的變數引用同一個對象；

b、對於引用相同的兩個變數，使用==運算子返回true；

c、對象的Clone方法產生一個新執行個體，返回該執行個體的引用，該執行個體的所有欄位值和原對象相同，即Clone方法得到對象的一個副本。從Object類繼承下來的保護方法MemberwiseClone返回當前對象的副本；

d、對於Clone方法返回的對象，其引用和原對象不同，==運算子返回false；

e、從Object繼承下來的Equals方法結果和==運算子相同，只是比較當前引用(this)和參數儲存的引用是否引用到了同一個對象上。
在上述代碼的基礎上，重寫Equals方法。

using System;using System.Collections.Generic;using System.Text;namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject{    public class Int32Value : ICloneable    {        //欄位，定義欄位最好賦上初值        private int intValue = 0;        /// <summary>        /// 屬性        /// </summary>        public int IntValue        {            get            {                return this.intValue;            }            set            {                this.intValue = value;            }        }        /// <summary>        /// 定義一個無參構造器        /// </summary>        public Int32Value() { }        /// <summary>        /// 帶參數的構造器        /// </summary>        public Int32Value(int value)        {            this.intValue = value;        }        ///// <summary>        ///// 實現ICloneable介面        ///// </summary>        public object Clone()        {            return this.MemberwiseClone();        }        /// <summary>        /// 覆蓋Equals方法        /// </summary>        /// <param name="obj"></param>        /// <returns></returns>        public override bool Equals(object obj)        {            bool isEquals = Object.ReferenceEquals(obj, this);            if (isEquals == false)            {                Int32Value value = obj as Int32Value;                if (value != null)                {                    isEquals = value.intValue == this.intValue;                }            }            return isEquals;        }    }}

調用

using System;using YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject;namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            //聲明一個Int32Value類型的引用value1，指向一個執行個體            Int32Value value1 = new Int32Value(30);            //聲明value2，指向value1，此時兩個引用是指向一個執行個體的            Int32Value value2 = value1;            //使用==比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//相同            //調用Clone，複製一個value1的副本，賦值給value2            //此時是兩個執行個體了            value2 = (Int32Value)value1.Clone();            //使用==比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//不相同            //將value1賦給value2，此時他們指向同一個執行個體            value2 = value1;            //使用Equals比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同            //調用Clone，複製一個value1的副本，賦值給value2            //此時是兩個執行個體了            value2 = (Int32Value)value1.Clone();            //使用Equals比較            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同            Console.ReadLine();        }    }}

結果：

修改後的代碼：
覆蓋了Equals方法，程式運行結果則不同了：Equals不再比較兩個變數儲存的對象引用是否相同，而是比較兩個變數所引用的對象是否具有相同的屬性值。
覆蓋後的Equals執行流程是這樣的：
我們看一下覆蓋後Equals方法的具體執行流程：

a、使用Object靜態方法ReferenceEquals比較參數obj和當前對象引用(this)是否相同，如果引用相同，則必為相同對象；
b、如果變數obj和當前引用不相同，則使用as運算子，嘗試將obj類型轉換和當前對象相同的類型，轉換成功表示obj變數引用著和當前對象類相同的對象，as運算子轉換後對象的引用，否則返回null，只有同類型的對象才需要比較，不同類型的對象必然是不同的對象；
c、如果as運算子轉換對象成功，則進一步比較當前對象引用(this)和參數obj引用對象的欄位值是否相等。
由上面兩段代碼可以看出：
==和Object類的Equals方法都是比較對象的引用是否相同，並不比較對象的欄位是否相等；而Equals方法可以覆蓋，以求讓其對對象的欄位進行等值比較或者其它的比較的需求。
因此，如果需要比較兩個C#參考型別變數，除非確定需要比較的就是對象引用時才可以使用==運算子，否則應該使用對象的Equals方法，防止對象所屬的類覆蓋了這個方法。

上面是參考型別的比較，相對來說，實值型別的比較就比較純粹。實值型別是不存在引用的，所以實值型別就是比較兩個對象值是否相等。當然如果覆蓋了Equals方法就除外了。不過一般情況下，我們無需覆蓋Equals方法。對於參考型別來說，等值比較就是比較對象的引用，引用不同的兩個對象應該就是不同的對象；對於實值型別來說，比較的就是所有欄位的值，欄位值不同的兩個對象是不同的對象。只有在特殊情況下，才需要覆蓋Equals方法，已定義某個類特殊的對象比較方法。
對於覆蓋Equals方法，要注意：
注意：理論上可以用任意代碼覆蓋Equals方法，但要保證如下原則：
a、Equals只能用於對象比較，不能做其它任何用途；
b、對於兩個已存在的對象，在對象未作任何改變的情況下，無論任何時候調用Equals方法，返回的結果應該是一樣的；
c、對於對象a和b，則a.Equalse(b)和b.Equals(a)返回的結果應該是一樣的；
d、覆蓋了Equals方法，同時要覆蓋GetHashCode(方法)，這個後面再詳細說明。

二、ToString()
代碼：

   public class Int32Value : ICloneable    {        //欄位，定義欄位最好賦上初值        private int intValue = 0;        /// <summary>        /// 屬性        /// </summary>        public int IntValue        {            get            {                return this.intValue;            }            set            {                this.intValue = value;            }        }        /// <summary>        /// 定義一個無參構造器        /// </summary>        public Int32Value() { }        /// <summary>        /// 帶參數的構造器        /// </summary>        public Int32Value(int value)        {            this.intValue = value;        }        ///// <summary>        ///// 實現ICloneable介面        ///// </summary>        public object Clone()        {            return this.MemberwiseClone();        }             /// <summary>        /// 重寫ToString方法        /// </summary>        /// <returns></returns>        public override string ToString()        {            return this.intValue.ToString();            //return "重寫ToString";        }    }

調用：

     class Program    {        static void Main(string[] args)        {            Int32Value value = new Int32Value(30);            Console.WriteLine(value.ToString());//30            //Console.WriteLine(value.ToString());//重寫ToString            Console.ReadLine();        }    }

可以看出，ToString方法可以用任意代碼覆蓋，只要返回string即可，但是在覆蓋時也要返回符合需求的傳回值。

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