在.Net框架中，如果您查看所有類型的的基類：System.Object類，將找到如下4個與相等判斷的方法：

　　除此之外，Microsoft已經(jīng)提供了9個不同的接口，用于比較類型：

 　　您是否真的理解方法這些方法和接口？如果使用不當(dāng)，可能會產(chǎn)生致命的錯誤，并且還會破壞依賴于這些接口的集合。

　　接下來我們幾篇博客來討論這些方法和接口，重點關(guān)注的是如何正確使用這些方法和接口。

 

等于的疑惑

　　因為存在以下四種原因，會阻礙我們理解相等比較是如何執(zhí)行：

  1. 引用相等與值相等

  2. 判斷值相等的多種方式

  3. 浮點數(shù)的準(zhǔn)確性

  4. 與OOP存在的沖突

 

引用相等與值相等

　　眾所周知，在.Net框架中，引用類型在存儲時不包含實際的值，它們包含一個指向內(nèi)存中保存實際值位置的指針，這意味著對于引用類型，有兩種方式來衡量相等性；兩個變量都是指向內(nèi)存中相同的位置，我們稱為引用相等，也可以說是同一個對象；兩個變量指定的位置包括相同的值， 即使它們指向內(nèi)存中不同的位置，我們稱其之為值相等。

　　 我們可以使用如下示例來說明上述幾點：

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 1 class Program 2 { 
 3     static void Main(String[] args) 4     { 5         Person p1 = new Person(); 6         p1.Name = "Sweet"; 7   8         Person p2 = new Person(); 9         p2.Name = "Sweet";10  11         Console.WriteLine(p1 == p2);12     }  
13 }

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　　我們實例化了兩個Person對象，并且都包含相同的Name屬性；顯然，上述兩個Person類的實例是相同的，它們包含相同的值， 但是運行示例代碼時，控制臺打印輸出的是False，這意味著它們不相等。

 　　這是因為在.Net框架中，對于引用類型默認(rèn)判斷方式是引用相等，換句話說，"=="運算符會判斷這兩個變量是否指向內(nèi)存中相同的位置，因此在本示例中，盡管Person類的兩個實例包含的值相同，但它們是單獨的實例，變量p1和p2兩者分別指內(nèi)存不同的位置。

　　引用相等執(zhí)行速度非?？?，因為只需檢查兩個變量是否指向內(nèi)存中相同的地址，而對于值相等要慢一些。例如，如果Person類不是只有一個字段和屬性，而是具有很多，想檢查Person類的兩個實例是否具有相同的值，您必須檢查每個字段或?qū)傩?。C#中并沒有提供運算符用于檢查兩個類型實例的值是否相等，如果由于某種原因想要實現(xiàn)這種功能，您需要自己編寫代碼來做到這一點。

　　現(xiàn)在來看另一個例子：

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 1 class Program 2 { 
 3     static void Main(String[] args) 4     { 5         string s1 = "Sweet"; 6   7         string s2 = string.Copy(s1); 8   9         Console.WriteLine(s1 == s2);10      } 
11  }

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 　　上面的代碼與前一個示例代碼非常相擬，但是在這個示例中，我們使用"=="運算符判斷兩個相同的String類型的變量。我們先給變量s1付值后，然后將變量s1的值復(fù)制并付給另一個變量s2，運行這段代碼，在控制臺打印輸出為True，我們可以說兩個String類型的變量是相等的。

　　如果"=="運算符判斷的方式使用的是引用相等， 程序運行時控制臺打印輸出的應(yīng)該是False，但是用于String類型時"==" 運算符判斷方式是值相等。

 

引用相等與值類型

　　引用相等和值相等的問題僅適用于引用類型，對于未裝箱的值類型，如整數(shù)，浮點型等，變量存儲時已經(jīng)包含了實際的值，這里沒有引用的概念，意味著相等就是比較值。

　　以下代碼比較兩個整數(shù)，兩者是相等的，因為"=="運算符將比較變量實際的值。

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 1 class Program 2 { 3      static void Main(String[] args) 4     { 5         int num1 = 2; 6   7         int num2 = 2; 8   9         Console.WriteLine(num1 == num2);10     } 
11 }

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　　在上面的代碼中，"=="運算符是將變量num1存儲的值與變量num2存儲的值進(jìn)行比較。但是，如果我們修改此代碼并將這兩個變量轉(zhuǎn)換為Object類型，代碼如下：

1 int num1 = 2;2  3 int num2 = 2;4  5 Console.WriteLine((object)num1 == (object)num2);

 　　運行示例代碼，您看到結(jié)果將是False，與上一次代碼的結(jié)果相反。這是因為Object類型是引用類型，所以當(dāng)我們將整數(shù)轉(zhuǎn)換為Object類型，實際是兩個整數(shù)被裝箱后兩個不同的引用實例，"=="運行符比較的是兩個對象的引用，而不是值。

　　好像上面的例子很少見，因為通常情況下我們不會將值類型轉(zhuǎn)換為引用類型，但是存在另一種常見的情況，我們需要將值類型轉(zhuǎn)換為接口。

1 Console.WriteLine((IComparable<int>)num1 == (IComparable<int>)num2);

 　　為了說明這種情況，我們修改示例代碼，將int類型的變量轉(zhuǎn)換為接口ICompareable<int>；這是.Net框架提供的一個接口，int類型實現(xiàn)這個接口（關(guān)于這個接口我們將其它的博客中討論）。

　　在.Net框架中，接口實際上是引用類型，如果我們運行這段代碼，返回的結(jié)果是False。因此，在將值類型轉(zhuǎn)換為接口時，您需要特別小心，如果您進(jìn)行相等檢查，返回的結(jié)果比較的是引用相等。

 

"=="運算符

　　如果C#對值類型和引用類型分別提供不同的運算符來判斷相等，也許這些代碼都不是問題，可惜C#只提供一個"=="運算符，也沒有顯示的方式來告訴運算符實際判斷的類型是什么。例如，下面這一行代碼：

1 Console.WriteLine（var1 == var2）

 　　我們不知道上述的"=="運算符采用的是引用相等還是值相等，因為需要知道"=="運行算判斷的是什么類型，事實上C#也是這樣設(shè)計的。

　　在上述內(nèi)容中，我們詳細(xì)介紹了"=="運算符的作用及判斷方式，在閱讀完這篇博客之后，我希望您能比其他開發(fā)者更多的了解當(dāng)使用"=="判斷條件的時候到底發(fā)生了什么，您也能夠更進(jìn)一步了解兩個對象之間的是如何判斷相等的。

 

判斷值相等的多種方式

　　復(fù)雜的值相等的還存在另一個問題，通常存在多種方式來比較指定類型的值，String類型是一個最好的例子。 

　　經(jīng)常存在這樣一種情況，字符串比較時，可能需要忽略字母的大小寫；例如：在一個電商平臺中搜索一個英文名稱的商品，此時比較商品名稱時，我們需要忽略大小寫，幸運的是在Sql Server數(shù)據(jù)庫中，默認(rèn)使用的是這種比較方式，在.Net框架中有沒有辦法滿足我們的要求？幸運的是在String類型中提供了一個Equals方法的重載，看下面的示例：

1 string s1 = "SWEET";2 3 string s2 = "sweet";4 5 Console.WriteLine(s1.Equals(s2,StringComparison.OrdinalIgnoreCase));

 　　在程序中運行上面的示例，在控制臺打印輸出的是True。

　　當(dāng)然.Net框架也提供了多種方式來判斷類型的值相等。最常見方法，類型可以通過實現(xiàn)IEquatable<T>接口定義類型默認(rèn)值相等的判斷方式。如果您不想重新定義自己的類型，.Net框架也提供了其另一種機(jī)制來實現(xiàn)一點，通過實現(xiàn)IEqualityComparer<T>接口來自定義一個比較器，用于判斷同一種類型的兩個實例是否相等。例如：如果您想忽略String類型中的空格進(jìn)行比較，可以自己定義一個比較器，來實現(xiàn)這一功能。
　　.Net還提供了一個接口ICompareable<T>，用于判斷當(dāng)前類型大于或小于的比較，也可以通過IComparer<T>接口來實現(xiàn)一個比對器，一般在對象排序時，會用到這些接口。

 

浮點數(shù)的準(zhǔn)確性

　　在.Net框架中，您如果使用到浮點數(shù)，可以帶來一些意想不到的問題，讓我們來看一個例子：

1 float num1 = 2.000000f;2 float num2 = 2.000001f;3 4 Console.WriteLine(num1 == num2);

　　我們有兩個幾乎相等的浮點數(shù)，但是很明顯，它們不一樣，因為它們在末尾的數(shù)字是不同的，我們運行程序，控制臺打印輸出的結(jié)果是True。

　　從程序來角度來講，它們是相等的，這與我們預(yù)期結(jié)果矛盾。不過您可能已經(jīng)猜測到問題出在哪里了，數(shù)字類型存在一個精度問題，float類型不能存儲足夠的有效數(shù)來區(qū)分這兩個特定的數(shù)字，并且它還存在其它運算的問題?？催@個例子：

1 float num1 = 0.7f;2 float num2 = 0.6f + 0.1f;3 4 Console.WriteLine(num2);5 Console.WriteLine(num1 == num2);

 　　這是一個簡單的計算，我們將0.6與0.1相加，非常明顯，相加后的結(jié)果是0.7，但是我們運行程序，控制臺打印輸出的結(jié)果是False，注意結(jié)果是False，這說明計算結(jié)果不等于0.7。其原因是，浮點數(shù)在運算的過程中出現(xiàn)了舍入誤差導(dǎo)致了存儲一個非常接近的數(shù)字，雖然num2轉(zhuǎn)換成String類型后，在控制臺打印輸出的結(jié)果是0.7，但是num2的值并不等于0.7。

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　　舍入誤差意味著判斷相等通常會給您一個錯誤的結(jié)果，.Net框架沒有提供解決方案。給您的建議是，不要嘗試比較浮點數(shù)是否相等，因為可能不是預(yù)期結(jié)果。這個問題只會影響等于比較，通常不會影響小于和大于比較，在大多數(shù)情況下，比較一個浮點數(shù)是大于還是小于另一個浮點數(shù)不會出該問題。

　　在stackoverflow上提供這樣一個解決辦法，供大家參考：https://stackoverflow.com/questions/6598179/the-right-way-to-compare-a-system-double-to-0-a-number-int。

 

值相等與面向?qū)ο笾g的矛盾

　　這個問題對經(jīng)驗豐富的開發(fā)人員來說可能會感到很詫異，實際上這是等于比較、類型安全和良好的面向?qū)ο髮嵺`之間的沖突。這三個問題如果沒有處理好，將會帶來其它的Bug。

　　現(xiàn)在我們來舉這樣一個例子，假設(shè)我們有基類Animal表示動物，派生類Dog來表示狗。

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1 public class Animal2 {3 4 }5 6 public class Dog : Animal7 {8 9 }

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 　　如果我們希望在Animal類實現(xiàn)當(dāng)前實例是否等于其它Animal實例，則可能需要實現(xiàn)接口IEquatable<Animal>。這要求它定義一個Equals()方法并以Animal類型的實例作為參數(shù)。

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1 public class Animal : IEquatable<animal>2 {3     public virtual bool Equals(Animal other)4     {5         throw new NotImplementedException();6     }7 }

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　　如果我們希望Dog類也實現(xiàn)當(dāng)前實例是否等于其它Dog實例，那么可能需要實現(xiàn)接口IEquatable<Dog>，這意味著它也定義一個Equals()方法并以Dog類型的實例作為參數(shù)。

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1 public class Dog : Animal, IEquatable<Dog>2 {3     public virtual bool Equals(Dog other)4     {5         throw new NotImplementedException();6     }7 }

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　　現(xiàn)在問題出現(xiàn)了，在這個一個精心設(shè)計的OOP代碼中，您可能會認(rèn)為Dog類會覆蓋Animal類的Equals()方法，但是麻煩的是Dog的Equals()方法與Animal類的Equals()方法使用的是不同的參數(shù)類型，實際是重寫不了Animal類的Equals()方法。如果您不夠仔細(xì)，可能會調(diào)用錯誤的Equals方法，最終返回錯誤的結(jié)果。

　　通常的解決辦法是重寫Object類型Equals方法；該方法采用一個Object類型為參數(shù)類型，這意味著它不是類型安全的，但它能夠正常重寫基類的方法，并且這也是最簡單的解決辦法。

 

總結(jié)

  • C#在語法上不區(qū)分值相等和引用相等，這意味著有時候很難預(yù)測在特定情況下"=="運算符是如何執(zhí)行；

  • 存在多種方式實現(xiàn)值相等判斷，.Net框架允許類型定義默認(rèn)的值比較方式，同時提供自己編寫比較器的機(jī)制來實現(xiàn)每種類型的值比較；

  • 不建議使用浮點數(shù)進(jìn)行值相等比較，因為舍入誤差可能導(dǎo)致結(jié)果超出預(yù)期；

  • 值相等、類型安全和良好的面向?qū)ο笾g存在沖突。

 

　　轉(zhuǎn)載請注明出自，原文鏈接：http://www.cnblogs.com/tdfblog/p/About-Equality-in-NET.html

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