返回首页
VB.net 2010 视频教程 VB.net 2010 视频教程 VB.net 2010 视频教程
SQL Server 2008 视频教程 c#入门经典教程 Visual Basic从门到精通视频教程
当前位置:
首页 > 编程开发 > c#教程 >
  • C#教程之C#相等性 - “==”

  • 2019-04-13 19:06 来源:未知

今天写一下C#里的“==”这个操作符。

原始类型

假象

在刚学C#的时候,我以为C#里的==和.NET里的object.Equals()方法是一样的,就是一个语法糖而已。其实它们的底层机制是不一样的,只不过它们给出的结果在大多数情况下恰好相同。

看个例子:

这俩方法给出的结果都是True。

看起来这两种方式做了同样的动作,就是比较两个值。

 

底层原理

Build项目,然后使用ildasm看一下生成的il语言(ildasm位置大致在:C:\Program Files (x86)\Microsoft SDKs\Windows\v10.0A\bin\NETFX 4.7.2 Tools)。

使用ildasm打开生成的dll,首先查看Program类里面的ByEqualMethod方法:

可以看到C#源码里调用Equals()的地方直接被翻译成il语言里相应的Equals()方法了。。。。

 

然后看一下ByEqualOperator这个方法:

在C#里该方法使用了==操作符,而在il语言里,我们只看到了一个叫做ceq的指令。ceq的意思是compare for equality,就是比较两个值是否相等,在运行时,它将会被转换为硬件上的比较,也许用的是CPU的寄存器。

针对原始类型,C#的==操作符并没有使用.NET里提供的那些Equals方法,这时==操作符使用专用的汇编语言指令来进行判断相等性的

 

使用 == 判断引用类型的相等性

这里的引用类型不包含string。

看例子,这里我使用==来比较自定义类MyClass的两个实例是否相等:

而结果是两个False:

 

使用ildasm看一下ByEqualMethod()这个方法:

可以看到,a.Equals(b)调用的是virtual的object.Equals()方法,参数类型是object,这个应该都能理解。

 

再看一下ByEqualOperator()方法:

== 操作符翻译过来还是使用ceq对两个参数进行的比较,和之前int类型的例子一样,除了参数类型不同。

所以这应该也是使用CPU的硬件来进行判断相等性的,那么像这种引用类型是怎么通过CPU硬件来比较的呢?因为这两个类型是引用类型,所以c1,c2两个变量里面保存的是它们对应的实例在托管堆中的内存地址,也就是两个数字而已,所以当然可以进行比较了。

 

string

我们都知道,==用来判断string相等性的时候,比较的是string值,而不是引用地址。

看例子:

结果是两个True:

 

首先,使用string.Copy()方法可以保证str1和str2是两个不同的引用。

 

使用ildasm,先看ByEqualMethod():

可以看到,这里a.Equals(b)实际调用的是string实现的IEquatable<T>接口的Equals方法,它的参数是string。

 

再看一下ByEqualOperator():

这次没有使用ceq指令,而是调用了一个叫做op_Equality()的方法,这是个什么方法?

其实它是C#里 == 操作符的一个重载:static bool op_Equality(string, string)。

 

在C#里,当你定义一个类型的时候,你可以对==操作符进行重载,格式大概如下:

因为il语言里没有操作符的概念,而只有方法才能作为操作符的重载而存在于il里,所以这里使用的是静态方法,它会被翻译为一个特殊的静态方法叫做op_Equality()。

 

我们也可以直接看一下string类的源码,里面也是这样对==进行重载的:

当然,重载了==,也需要重载 !=。

 

小结

总结一下,使用==来判断引用类型的相等性,需要按下面的思路顺序进行考虑:

1. 该类型是否对 == 进行了重载?如果是,那就是用该重载方法;否则看2

2. 使用ceq指令来比较引用指向的内存地址

 

另外还需要再提醒一下的是,string类的==和Equals()方法永远都会给出一样的结果。

还有一个原则就是,当你改变某个类型的相等性判断方法是,要确保==和Equals()方法做的是同样的事情。

 

值类型

非原始类型

看例子,这里有两个值类型:

当我使用==对它们进行比较的时候,直接报错了。

因为默认情况下,不可以使用==来对非原始类型的值类型进行相等性判断。要想使用==,就必须提供重载方法。

 

Tuple

直接看例子:

结果如下:
 

针对这两个tuple,我做了三个相等性判断,通过第一个ReferenceEquals方法我们可以知道这两个tuple变量指向不同的实例。

而tp1.Equals(tp2)返回的是True,这是因为Tuple类(引用类型)重写了object.Equals()方法,从而比较的是Tuple里面的值。

尽管微软为Tuple把object.Equals()方法重写了,但是它并没有处理==操作符,所以==还是在比较引用的相等性,所以会返回False。

这样做确实挺让人迷惑的。。。

 

比较==和object.Equals()方法

 

通常情况下,尽量使用==操作符,但是有时候==不行,需要使用object.Equals()方法,例如涉及到继承或者泛型的时候。

 

继承

直接看例子:

 

这两个字符串我做了4个相等性判断,其结果为:

 

无论是object的virtual Equals()方法,还是==操作符,还是object的static Equals()方法,都会返回True。

但是我做一下小小的改动:

 

我们看看结果会不会变:

 

结果发生了变化,str1==str2这次返回了False。

这是因为==操作符不是virtual的,它相当于是static的,而static的是无法virtual的。

现在 str1 == str2 这句话,我们比较的是两个类型为object的变量,尽管我们知道它们都是string,但是编译器并不知道。而针对于非virtual的方法或操作符,到底调用哪个方法是在编译时决定的,因为这两个变量的类型是object,所以编译器会选择用来比较object的代码,而object又没有==操作符的重载,所以==做的就是比较引用的相等性,而这两个string是不同的实例,所以结果会返回False。

所以(object)x == (object)y和ReferenceEquals(x, y)的结果总是一样的。

针对涉及继承的相等性判断,最好还是使用object.Equals()方法,而不是==操作符。

 

泛型

另一种不适合使用==操作符的情景是涉及泛型的时候,直接看例子:

这个泛型方法直接报错了,因为==操作符无法应用于这两个操作数T,T可以是任何类型,例如T是非原始类型的struct,那么==就不可用。我们无法为泛型指定约束让其实现某个操作符。针对这个例子,我可以这样做,来保证可以编译:

现在T是引用类型了,代码可以编译了。我们使用以下该方法:

按理说这就相当于调用了Equals()方法,结果应该返回True。而实际结果是:

之所以返回了False,是因为泛型方法里的==操作符比较的是引用,而这又是因为尽管编译器知道可以把==操作符应用于类型T,但是它仍然不知道具体是哪个类型T会重载该操作符,所以它会假设T不会重载==操作符,从而对待这两个操作数如同object类型一样并编译,所以判断的是引用相等性。

所以泛型方法不会选择任何的操作符重载,它对待泛型类就像对待object类型一样。

综上,针对泛型方法,应该使用Equals()方法,而不是==操作符。

 

博客文章可以随便转载和抓取. 
相关教程
返回首页