Equals() 和运算符 == 的重写准则(C# 编程指南) - C# 编程指南

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Equals() 和运算符 == 的重写准则(C# 编程指南)

发布于 2019-11-12 字数5504 浏览 741 评论 0

C# 中有两种不同的相等:引用相等和值相等。值相等是大家普遍理解的意义上的相等:它意味着两个对象包含相同的值。例如,两个值为 2 的整数具有值相等性。引用相等意味着要比较的不是两个对象,而是两个对象引用,且两者引用的是同一个对象。这可以通过简单的赋值来实现,如下面的示例所示:

C#  复制代码
System.Object a = new System.Object();
System.Object b = a;
System.Object.ReferenceEquals(a, b);  //returns true

在上面的代码中,只存在一个对象,但存在对该对象的多个引用:a 和 b。由于它们引用的是同一个对象,因此具有引用相等性。如果两个对象具有引用相等性,则它们也具有值相等性,但是值相等性不能保证引用相等性。

若要检查引用相等性,应使用 ReferenceEquals。若要检查值相等性,请使用 Equals。

重写 Equals

由于 Equals 是一个虚方法,因此任何类都可以重写其实现。表示某个值(本质上可以是任何值类型)或一组值(如复数类)的任何类都应该重写 Equals。如果类型要实现 IComparable,则它应该重写 Equals

Equals 的新实现应该遵循 Equals 的所有保证:

  • x.Equals(x) 返回 true。

  • x.Equals(y) 与 y.Equals(x) 返回相同的值。

  • 如果 (x.Equals(y) && y.Equals(z)) 返回 true,则 x.Equals(z) 返回 true。

  • 只要不修改 x 和 y 所引用的对象,x.Equals(y) 的后续调用就返回相同的值。

  • x.Equals (null) 返回 false(仅非空值类型。有关更多信息,请参见可空类型(C# 编程指南)。)

Equals 的新实现不应该引发异常。建议重写 Equals 的任何类同时也重写 Object..::.GetHashCode。除了实现 Equals(对象)外,还建议所有的类为自己的类型实现 Equals(类型)以增强性能。例如:

C#  复制代码
class TwoDPoint : System.Object
{
    public readonly int x, y;

    public TwoDPoint(int x, int y)  //constructor
    {
        this.x = x;
        this.y = y;
    }

    public override bool Equals(System.Object obj)
    {
        // If parameter is null return false.
        if (obj == null)
        {
            return false;
        }

        // If parameter cannot be cast to Point return false.
        TwoDPoint p = obj as TwoDPoint;
        if ((System.Object)p == null)
        {
            return false;
        }

        // Return true if the fields match:
        return (x == p.x) && (y == p.y);
    }

    public bool Equals(TwoDPoint p)
    {
        // If parameter is null return false:
        if ((object)p == null)
        {
            return false;
        }

        // Return true if the fields match:
        return (x == p.x) && (y == p.y);
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return x ^ y;
    }
}

可调用基类的 Equals 的任何派生类在完成其比较之前都应该这样做。在下面的示例中,Equals 调用基类 Equals,后者将检查空参数并将参数的类型与派生类的类型做比较。这样就把检查派生类中声明的新数据字段的任务留给了派生类中的 Equals 实现:

C#  复制代码
class ThreeDPoint : TwoDPoint
{
    public readonly int z;

    public ThreeDPoint(int x, int y, int z)
        : base(x, y)
    {
        this.z = z;
    }

    public override bool Equals(System.Object obj)
    {
        // If parameter cannot be cast to ThreeDPoint return false:
        ThreeDPoint p = obj as ThreeDPoint;
        if ((object)p == null)
        {
            return false;
        }

        // Return true if the fields match:
        return base.Equals(obj) && z == p.z;
    }

    public bool Equals(ThreeDPoint p)
    {
        // Return true if the fields match:
        return base.Equals((TwoDPoint)p) && z == p.z;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return base.GetHashCode() ^ z;
    }
}

重写运算符 ==

默认情况下,运算符 == 通过判断两个引用是否指示同一对象来测试引用是否相等。因此引用类型不需要实现运算符 == 就能获得此功能。当类型不可变(即实例中包含的数据不可更改)时,通过重载运算符 == 来比较值是否相等而不是比较引用是否相等可能会很有用,因为作为不可变的对象,只要其值相同,就可以将其视为相同。建议不要在非不可变类型中重写运算符 ==。

重载的运算符 == 实现不应引发异常。重载运算符 == 的任何类型还应重载运算符 !=。例如:

C#  复制代码
//add this code to class ThreeDPoint as defined previously
//
public static bool operator ==(ThreeDPoint a, ThreeDPoint b)
{
    // If both are null, or both are same instance, return true.
    if (System.Object.ReferenceEquals(a, b))
    {
        return true;
    }

    // If one is null, but not both, return false.
    if (((object)a == null) || ((object)b == null))
    {
        return false;
    }

    // Return true if the fields match:
    return a.x == b.x && a.y == b.y && a.z == b.z;
}

public static bool operator !=(ThreeDPoint a, ThreeDPoint b)
{
    return !(a == b);
}

说明:

运算符 == 的重载中的常见错误是使用 (a == b)、(a == null) 或 (b == null) 来检查引用相等性。这会调用重载的运算符 ==,从而导致无限循环。应使用 ReferenceEquals 或将类型强制转换为 Object 来避免无限循环。

请参见

概念

C# 编程指南

参考

语句、表达式和运算符(C# 编程指南)运算符(C# 编程指南)可重载运算符(C# 编程指南)== 运算符(C# 参考)() 运算符(C# 参考)

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