對象的比較與排序(四):對象的相等判斷Equals和IEquatable(轉)
本節覆蓋了以下知識點:
一、Object.Equals()方法;
二、“==”,“!=”運算符重載;
三、IEquatable<T> 接口。
一、重寫Equals方法。
衆所周知,Object類型有一個名爲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#裏,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,這並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。
上一個日記通過實現IComparable<T>接口的對象可以相互比較,但比較結果是0,1和-1,顯得不直觀,在許多情況下,可能只需要知道兩個對象是否相等,而不需要知道這兩個對象
“誰大誰小”,這時,可以重寫object類的 Equals方法。
public override bool Equal(object obj)
{
if(this.CompareTo(obj)==0)
return true;
else
return false;
}
可以看到,Equals方法的內部調用CompareTo方法進行對象比較。
總結:
C#中有兩種不同的相等:引用相等和值相等。值相等,即兩個對象包含相同的值。例如,兩個值爲2的整數數具有值相等性。引用相等意味着要比較的兩個對象不是兩個對象,而是兩個“對象引用”,這兩個“對象引用”引用的是同一個對象。
1、對於值類型
對於值類型,如果對象的值相等,則相等運算符 (==) 返回 true,否則返回 false。
2、對於引用類型
對於string 以外的引用類型,如果兩個對象引用同一個對象,則 == 返回 true。對於 string 類型,== 比較字符串的值。
==操作比較的是兩個變量的值是否相等。
equals()方法比較的是兩個對象的內容是否一致.equals也就是比較引用類型是否是對同一個對象的引用。
首先我們看一段程序:
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
namespace CSharpDemo
{
class Person
{
private string name;
public string Name
{
get { return name; }
set { name = value; }
}
public Person(string name)
{
this.name = name;
}
}
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
int i = 1;
int j = 1;
Console.WriteLine(i == j); //True
Console.WriteLine(i.Equals(j)); //True
string a = new string(new char[] { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' });
string b = new string(new char[] { 'h', 'e', 'l', 'l', 'o' });
Console.WriteLine(a == b); //True
Console.WriteLine(a.Equals(b)); //True
object g = a;
object h = b;
Console.WriteLine(g == h); //False
Console.WriteLine(g.Equals(h)); //True
Person p1 = new Person("person");
Person p2 = new Person("person");
Console.WriteLine(p1 == p2); //False
Console.WriteLine(p1.Equals(p2)); //False
Person p3 = new Person("person");
Person p4 = p3;
Console.WriteLine(p3 == p4); //True
Console.WriteLine(p3.Equals(p4)); //True
Console.ReadKey();
}
}
}
Equals方法的調用輸出情況
輸出結果在對應的行後面標出。
爲什麼會出現這個答案呢?因爲值類型是存儲在內存中的堆棧(以後簡稱棧),而引用類型的變量在棧中僅僅是存儲引用類型變量的地址,而其本身則存儲在堆中。
==操作比較的是兩個變量的值是否相等,對於引用型變量表示的是兩個變量在堆中存儲的地址是否相同,即棧中的內容是否相同。
equals操作表示的兩個變量是否是對同一個對象的引用,即堆中的內容是否相同。
而字符串是一個特殊的引用型類型,在C#語言中,重載了string 對象的很多方法方法(包括equals()方法),使string對象用起來就像是值類型一樣。
因此在上面的例子中,字符串a和字符串b的兩個比較是相等的。
對於object g 和object h 時內存中兩個不同的對象,所以在棧中的內容是不相同的,故不相等。而g.equals(h)用的是string的equals()方法故相等(多態)。如果將字符串a和b作這樣的修改:
string a="aa";
string b="aa";
則,g和h的兩個比較都是相等的。這是因爲系統並沒有給字符串b分配內存,只是將"aa"指向了b。所以a和b指向的是同一個字符串(字符串在這種賦值的情況下做了內存的優化)。
對於p1和p2,也是內存中兩個不同的對象,所以在內存中的地址肯定不相同,故p1==p2會返回false,又因爲p1和p2又是對不同對象的引用,所以p1.equals(p2)將返回false。
對於p3和p4,p4=p3,p3將對對象的引用賦給了p4,p3和p4是對同一個對象的引用,所以兩個比較都返回true。
二、運算符重載
PS:若一個對象重載了"=="運算符,則也必須重載"!="運算符,這是一個基本原則。
關於運算符重載,請參見下一個日記。
總結ReferenceEquals,Equals, == 的區別:
ReferenceEquals:靜態方法,不能重寫,只能比較引用,如果有一個參數爲null會返回false,不會拋出異常,如果比較值類型,則始終返回false。
Equals:實例方法,默認可以比較引用也可以比較值,可以重寫。可以按值比較對象。
靜態Equals:靜態方法,不能重寫。如果沒有重寫Equals,比較引用,或者比較值。如果重載了Equals方法。比較引用,或者比較值,或者按重寫的Equals比較,如果其中一個參數爲null,拋出異常
==運算符:可以按引用比較,也可以按值比較。可以重寫。是操作運算符。
最後需要的是,如果重載了Equals,則最好是重載GetHashCode,必須重載==運算符。
三、IEquatable<T> 接口
在某些場合可能不需要判斷對象的大小,而僅需要給一個“兩個對象是否相等”的結論,爲些.NET又定義了一個專用於“比較對象是否相等”的接口
public interface IEquatable<T>
{
bool Equals(T other);
}
關於這個接口和前面幾個日記提到的接口,具體可以參見:
http://www.cnblogs.com/symphony2010/archive/2011/08/19/2145890.html
四、綜合示例
總結前面的幾個日記,現給出一個綜合示例
定義一個Circle類
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ObjectCompare
{
/// <summary>
/// 圓心
/// </summary>
public struct CircleCenter
{
public double x;
public double y;
}
class Circle:IComparable,IComparable<Circle>,IEquatable<Circle>
{
public double Radius = 0; //半徑
public CircleCenter center ; //圓心
//實現IComparable接口定義的方法
public int CompareTo(object obj)
{
if (!(obj is Circle))
throw new ArgumentException("只能比對Cirlce對象");
return CompareTo(obj as Circle);
}
//實現IComparable<T>接口定義的方法
public int CompareTo(Circle other)
{
double ret = Math.Abs(other.Radius - this.Radius);
if (ret < 1e-3)
return 0;
if (other.Radius < this.Radius)
return 1;
return -1;
}
//覆蓋Object類的GetHashCode方法
public override int GetHashCode()
{
//整數部分與小數點後3位相同的對象生成相同的哈希值
return (int)(Radius*1000);
}
//重寫Object類的Equals方法
public override bool Equals(object obj)
{
if (this.CompareTo(obj) == 0)
return true;
return false;
}
//實現IEquatable<Circle>接口定義的方法
public bool Equals(Circle other)
{
return this.CompareTo(other) == 0;
}
//----------------------------------------
//重載相關的運算符
//----------------------------------------
public static bool operator ==(Circle obj1, Circle obj2)
{
return obj1.Equals(obj2);
}
public static bool operator !=(Circle obj1, Circle obj2)
{
return !(obj1.Equals(obj2));
}
public static bool operator >(Circle obj1, Circle obj2)
{
if (obj1.CompareTo(obj2) > 0)
return true;
return false;
}
public static bool operator <(Circle obj1, Circle obj2)
{
if (obj1.CompareTo(obj2) < 0)
return true;
return false;
}
public static bool operator <=(Circle obj1, Circle obj2)
{
if ((obj1.CompareTo(obj2) < 0) || (obj1.CompareTo(obj2) == 0))
return true;
return false;
}
public static bool operator >=(Circle obj1, Circle obj2)
{
if ((obj1.CompareTo(obj2) > 0) || (obj1.CompareTo(obj2) == 0))
return true;
return false;
}
}
}
測試代碼
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
namespace ObjectCompare
{
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Circle obj1 = new Circle { Radius = 100.1 };
Circle obj2 = new Circle { Radius = 100.9 };
//測試覆蓋的方法
Console.WriteLine(obj1.GetHashCode());//100100
Console.WriteLine(obj2.GetHashCode());//100900
Console.WriteLine(obj1.CompareTo(obj2)); //-1
Console.WriteLine(obj1.Equals(obj2));//false
//測試重載的運算符
Console.WriteLine(obj1 == obj2); //false
Console.WriteLine(obj1 != obj2); //true
Console.WriteLine(obj1 >= obj2); //false
//以下測試Circle對象數組的排序功能
Circle[] circles = new Circle[10]; //創建Circle對象數組
Random ran = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
circles[i] = new Circle { Radius = ran.Next(1, 1000)/100.0 };
}
Console.WriteLine("原始數組:");
Array.ForEach<Circle>(circles, (circle) => { Console.WriteLine("圓對象的哈希代碼:{0},半徑:{1}", circle.GetHashCode(), circle.Radius); });
Console.WriteLine("\n排序之後:");
Array.Sort(circles);
Array.ForEach<Circle>(circles, (circle) => { Console.WriteLine("圓對象的哈希代碼:{0},半徑:{1}", circle.GetHashCode(), circle.Radius); });
Console.ReadKey();
}
}
}
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