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：https://www.cnblogs.com/artech/archive/2007/03/04/663728.aspx）：

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。