.Net(C#)中,對象的相等比較問題

以前一直沒有關心這個問題,被別人問起,特記錄一下. ( From csdn)

在討論了運算子，並簡要介紹了等於運算子後，就應考慮在處理類和結構的執行個體時相等意味著什麼。理解對象相等比較的機制對編寫邏輯運算式非常重要，另外，對實現運算子多載和資料類型轉換也非常重要，本章的後面將討論運算子多載。

對象相等比較的機制對於參考型別(類的執行個體)的比較和實值型別(基礎資料型別 (Elementary Data Type)，結構或枚舉的執行個體)的比較來說是不同的。下面分別介紹參考型別和實值型別的相等比較。

5.3.1 參考型別的相等比較

System.Object的一個初看上去令人驚訝的方面是它定義了3個不同的方法，來比較對象的相等性：ReferenceEquals()和Equals()的兩個版本。再加上比較子==，實際上有4種進行相等比較的方式。這些方法有一些微妙的區別，下面就介紹這些方法。

1. ReferenceEquals()方法

ReferenceEquals()是一個靜態方法，測試兩個引用是否指向類的同一個執行個體，即兩個引用是否包含記憶體中的相同地址。作為靜態方法，它不能重寫，所以只能使用System.Object的實現代碼。如果提供的兩個引用指向同一個對象執行個體，ReferenceEquals()總是返回true，否則就返回false。但是它認為null等於null：

SomeClass x, y;

x = new SomeClass();

y = new SomeClass();

bool B1 = ReferenceEquals(null, null);                //return true

bool B2 = ReferenceEquals(null, x);                //return false

bool B3 = ReferenceEquals(x, y);                  //return false because x and y

                                            //point to different objects

2. 虛擬Equals()方法

Equals()虛擬版本的System.Object實現代碼也比較引用。但因為這個方法是虛擬，所以可以在自己的類中重寫它，按值來比較對象。特別是如果希望類的執行個體用作字典中的鍵，就需要重寫這個方法，以比較值。否則，根據重寫Object.GetHashCode()的方式，包含對象的字典類要麼不工作，要麼工作的效率非常低。在重寫Equals()方法時要注意，重寫的代碼不會拋出異常。這是因為如果拋出異常，字典類就會出問題，一些在內部調用這個方法的.NET基類也可能出問題。

3. 靜態Equals()方法

Equals()的靜態版本與其虛擬執行個體版本的作用相同，其區別是靜態版本帶有兩個參數，並對它們進行相等比較。這個方法可以處理兩個對象中有一個是null的情況，因此，如果一個對象可能是null，這個方法就可以拋出異常，提供了額外的保護。靜態重載版本首先要檢查它傳送的引用是否為null。如果它們都是null，就返回true(因為null與null相等)。如果只有一個引用是null，就返回false。如果兩個引用都指向某個對象，它就調用Equals()的虛擬執行個體版本。這表示在重寫Equals()的執行個體版本時，其效果相當於也重寫了靜態版本。

4. 比較子＝＝

最好將比較子看作是嚴格值比較和嚴格引用比較之間的中間選項。在大多數情況下，下面的代碼：

bool b = (x == y);          //x, y object references

表示比較引用。但是，如果把一些類看作值，其含義就會比較直觀。在這些情況下，最好重寫比較子，以執行值的比較。後面將討論運算子的重載，但顯然它的一個例子是System.String類，Microsoft重寫了這個運算子，比較字串的內容，而不是它們的引用。

5.3.2 實值型別的相等比較

在進行實值型別的相等比較時，採用與參考型別相同的規則：ReferenceEquals()用於比較引用，Equals()用於比較值，比較子可以看作是一個中間項。但最大的區別是實值型別需要裝箱，才能把它們轉換為引用，才能對它們執行方法。另外，Microsoft已經在System.ValueType類中重載了執行個體方法Equals()，以便對實值型別進行合適的相等測試。如果調用sA.Equals(sB)，其中sA和sB是某個結構的執行個體，則根據sA和sB是否在其所有的欄位中包含相同的值，而返回true或false。另一方面，在預設情況下，不能對自己的結構重載==運算子。在運算式中使用(sA==sB)會導致一個編譯錯誤，除非在代碼中為結構提供了==的重載版本。

另外，ReferenceEquals()在應用於實值型別時，總是返回false，因為為了調用這個方法，實值型別需要裝箱到對象中。即使使用下面的代碼：

bool b = ReferenceEquals(v, v);          //v is a variable of some value type

也會返回false，因為在轉換每個參數時，v都會被單獨裝箱，這意味著會得到不同的引用。調用ReferenceEquals()來比較實值型別實際上沒有什麼意義。

儘管System.ValueType提供的Equals()預設重載肯定足以應付絕大多數自訂的結構，但仍可以為自己的結構重寫它，以提高效能。另外，如果實值型別包含作為欄位的參考型別，就需要重寫Equals()，以便為這些欄位提供合適的語義，因為Equals()的預設重寫版本僅比較它們的地址。