C#初學者對Equals方法的幾個常見誤解

發布時間:2016/4/11 13:22:54  關鍵字:C#、Equals、C#初學者對Equals方法的幾個常見誤解

  很多C#的教材都會強調對象相等的概念。我們都知道,在C#的世界里存在兩種等同性。一種是邏輯等同性:如果兩個對象在邏輯上代表同樣的值,則稱他們具有邏輯等同性。另一種是引用等同性:如果兩個引用指向同一個對象實例,則稱他們具有引用等同性。

  眾所周知,Object類型有一個名為Equals的實例方法可以用來確定兩個對象是否相等。Object的Equals的默認實現比較的是兩個對象的引用等同性。而Object的派生類ValueTpye重寫了Equals方法,它比較的是兩個對象的邏輯等同性。也就是說,在C#里,引用類型的默認Equals版本關注的是引用等同性,而值類型關注的是邏輯等同性。當然,這并不總能滿足我們的要求。所以每當我們更在意引用類型的邏輯等同性的時候,我們就應該重寫Equals方法。

  重寫引用類型的Equals方法以改變其默認的比較方式的一個著名例子是String類。當我們寫出string1.Equals(string2)這樣的代碼時,我們比較的不是string1和string2這兩個引用所指向的是否為同一個實例(引用等同性),而是比較string1與string2所包含的字符序列是否相同(邏輯等同性)。

  誤解一:Equals方法和operator==具有相同的默認行為。

  對于引用類型,如果沒有為它重載==操作符,且其父類型也沒有重寫Equals方法,則這個引用類型Equals方法和operator==具有相同的默認行為,即它們比較的都是對象的引用等同性。然而對于值類型來說,就完全不是這么回事了!因為如果你沒有為自定義值類型重載operator==的話,就不能寫這樣的代碼myStruct1 == myStruct2,否則會得到一個編譯錯誤,原因是值類型沒有相等操作符重載的默認實現。

  誤解二:自定義類的Equals的方法默認實現將自動調用operator==方法,或operator==方法的默認實現將自動調用Equals方法。

  經常聽到有人說某某類型是引用類型,所以它的Equals方法的默認實現將自動調用operator==方法。這種說法完全是沒有道理的。正如上文所說的,引用類型Equals方法的默認實現來自Object,而值類型的默認實現來自TypeValue,就算他們會使用==操作符,使用的也是Object或TypeValue的重載版本。原則上來說,只要我們沒有重寫一個類的Equals方法,那么它就會繼承其父類的實現,而父類是沒有機會使用子類型的操作符重載的。同樣,只要我們沒有在一個類的==操作符重載中調用Equals方法,它是不會自動調用的。

  誤解三:值類型的默認Equals實現是對兩個對象進行逐位比較的。

  有些人認為值類型的Equals默認實現就是通過比較兩個對象在內存中的位表示,即如果所有的二進制位都相等,則說明這兩個對象等同。這是不準確的。因為其實值類型的Equals默認實現是對值類型的每個字段都調用該字段類型的Equals方法,如果所有字段的Equals方法都返回true,則他們才可能相等。來看一個例子:

class MyClass
{
    
public override bool Equals(object obj)
    {
        Console.WriteLine("MyClass的Equals方法被調用了。");
       
return true;
    }
}

struct MyStruct
{
    
public MyClass Filed;
}

class Program
{
    
staticvoid Main(string[] args)
     {
         MyStruct a;
         MyStruct b;
         a.Filed
= new MyClass();
         b.Filed
= new MyClass();
         Console.WriteLine(a.Equals(b));
      }

  很顯然,a和b擁有完全不同的二進制位表示。但是最終打印的結果是:

MyClass的Equals方法被調用了。
True

  這說明值類型的默認實現是通過調用字段的Equals方法來確定兩個對象是否相等,而不是通過比較他們的二進制位是否一致來確定的。

  誤解四:Equals是非常基本、非常常用的方法,所以其默認的實現不存在性能問題。

  對于引用類型,Equals的默認實現很簡單,僅僅需要判斷兩個引用是不是同一種類型、兩個引用指向的是不是同一塊內存就可以了。所以其性能也沒有問題。但是對于值類型,Equals的任務就沒有這么簡單了。它需要對兩個對象的所有字段都做出比較,即逐字段調用字段類型的Equals。由于在ValueType(值類型Equals方法默認實現的位置)中,不可能知道它所有的子類型都包含哪些字段,所以為了調用子類型字段的Equals方法,ValueType的Equals就需要使用反射技術。您可能已經看出來了,反射并不是一種性能友好的技術,所以值類型的Equals方法算不上高效。這也正是為什么微軟推薦我們為自定義值類型重寫Equals方法的原因。

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