浅析C#中的IEquatable<T>接口

1、引言

　　首先我们先来看看IEquatable<T>接口的出现解决了什么问题。

　　我们知道，Object基类的Equals方法存在两个明显的问题。一是缺乏类型安全性，二是对于值类型而言需要装箱。在本文中我们就来看下IEquatable<T> Interface是如何解决这两个问题的。

2、IEquatable<T>接口

　　我们都知道的一个事实是：如果想让Object的Equals方法为所有派生类型所用，那么，它的参数就必须设计成object类型。

　　object是引用类型，这就意味着，如果传递一个值类型的参数，那么该参数将被装箱，这就会造成性能损失。

　　另外，还存在另一个问题：将object类型设为参数还意味着类型安全性的缺失。

　　解决装箱和类型安全性问题的一个办法就是定义一个新的Equals方法，该方法接受一个和待比较类型相同类型的参数。例如，对于字符串类型而言，定义一个接受string类型的Equals方法就能圆满解决这两个问题。

　　但这会面临另一个新的问题，那就是：定义强类型的方法和OOP中的继承存在根本的冲突。我们不能在Object基类中定义一个强类型的Equals方法，因为Object基类根本无法知晓派生类的类型。

　　那么，我们怎么样才能定义一个强类型的Equals方法，同时该方法能被所有类型使用呢？微软解决这个问题的思路就是通过提供一个IEquatable<T>接口，该接口向所有类型暴露。查看该接口的定义时，可以发现它仅暴露了一个Equals方法，如下所示。

using System;

namespace System

{

    public interface IEquatable<T>

    {

        bool Equals(T other);

    }

}

　　该Equals方法和Object基类的虚Equals方法的作用相同，只不过它接受一个T类型参数，因此，它是强类型的，这意味着对于值类型而言，不存在装箱的问题。

3、IEquatable<T>接口和值类型

　　我们可以通过一个简单的例子来证明IEquatable<T>接口的使用。

static void Main(String[] args)

       {

           int number1 = 1;

           int number2 = 2;

           int number3 = 1;  

           Console.WriteLine(number1.Equals(number2));

           Console.WriteLine(number1.Equals(number3));  

       }

　　在上面的例子中，我们定义了三个整型变量，然后使用Equals方法进行比较。在VS中借助智能感知，可以发现对于int类型而言存在两个Equals方法，一个接受object参数，另一个接受int类型参数。接受int参数的Equals方法实现了IEquatable<T>接口，其中，T为int类型。因为我们在调用Equals方法时传递的是一个int类型变量，而不是一个object变量，因此，编译器将选择实现了IEquatable<T>接口的Equals方法。

　　在平常开发中对于int类型的比较，我们不会像上面那样使用Equals方法进行比较，而是使用更加简便明了的==操作符。

　　所有的基元类型都提供了对IEquatable<T>接口的实现，就像上面代码中的int类型那样，int类型实现了IEquatable<int>。

　　总体而言，IEquatable<T>接口对值类型非常有用。但微软并没有为FCL中的非基元的值类型实现该接口，因此，不能寄希望于对FCL中值类型而言总是可以使用该接口。

4、IEquatable<T>和引用类型

　　对于引用类型而言，IEquatable<T>接口并没有那么有用。一是因为引用类型不存在像值类型那样的由装箱导致的性能问题，二是因为IEquatable<T>接口不能很好地处理继承问题。

　　但值的注意的是，String类型实现了IEquatable<T>接口，如下面所示

static void Main(String[] args)

        {

            string s1 = "Hello World";

            string s2 = string.Copy(s1);  

            Console.WriteLine(s1.Equals(s2);  

        }

　　上面的代码中，C#编译器将直接选择强类型的Equals方法。另外，String类型是sealed的，因此，你不能从它继承。这样，在相等性判定和继承之间的冲突就不存在了。

　　很明显，若一个类型定义了两个Equals方法，我们希望它们对相同的输入，产生相同的输出。关于这一点，微软提供的默认实现都严格履行了这一点。当我们自己去实现IEquatable<T>接口时，也要保证这一点。否则，别的开发者使用你定义的类型时将感到困惑。