在這篇文章中，我們將介紹如下內(nèi)容：

• ==運(yùn)算符與基元類(lèi)型
• ==運(yùn)算符與引用類(lèi)型
• ==運(yùn)算符與String類(lèi)型
• ==運(yùn)算符與值類(lèi)型
• ==運(yùn)算符與泛型
  

==運(yùn)算符與基元類(lèi)型

　　我們分別用兩種方式比較兩個(gè)整數(shù)，第一個(gè)使用的是Equals(int)方法，每二個(gè)使用的是==運(yùn)算符：　　

 class Program
 {
   static void Main(String[] args)
   {
     int num1 = 5;
    int num2 = 5;
     Console.WriteLine(num1.Equals(num2));
    Console.WriteLine(num1 == num2);
  }
 }

　　運(yùn)行上面的示例，兩個(gè)語(yǔ)句出的結(jié)果均為true。我們通過(guò)ildasm.exe工具進(jìn)行反編譯，查看IL代碼，了解底層是如何執(zhí)行的。

　　如果您以前從來(lái)沒(méi)有接觸過(guò)IL指令，不過(guò)沒(méi)關(guān)系，在這里您不需要理解所有的指令，我們只是想了解這兩個(gè)比較方式的差異。

　　您可以看到這樣一行代碼：

  IL_0008: call    instance bool [mscorlib]System.Int32::Equals(int32)

　　在這里調(diào)用的是int類(lèi)型Equals(Int32)方法(該方法是IEquatable<Int>接口的實(shí)現(xiàn))。

　　現(xiàn)在再來(lái)看看使用==運(yùn)算符比較生成的IL指令：

 IL_0015: ceq

　　您可以看到，==運(yùn)行符使用的是ceq指令，它是使用CPU寄存器來(lái)比較兩個(gè)值。C#==運(yùn)算符底層機(jī)制是使用ceq指令對(duì)基元類(lèi)型進(jìn)行比較，而不是調(diào)用Equals方法。

==運(yùn)算符與引用類(lèi)型

　　修改上面的示例代碼，將int類(lèi)型改為引用類(lèi)型，編譯后通過(guò)ildasm.exe工具反編譯查看IL代碼。

 class Program
 {
   static void Main(String[] args)
   {
     Person p1 = new Person();
     p1.Name = "Person1";
     Person p2 = new Person();
    p2.Name = "Person1";
    Console.WriteLine(p1.Equals(p2));
    Console.WriteLine(p1 == p2);
  }
 }

　　上述C#代碼的IL代碼如下所示：　

　　我們看到p1.Equals(p2)代碼，它是通過(guò)調(diào)用Object.Equals(Object)虛方法來(lái)比較相等，這是在意料之中的事情；現(xiàn)在我們來(lái)看==運(yùn)算符生成的IL代碼，與基元類(lèi)型一致，使用的也是ceq指令。

==運(yùn)算符與String類(lèi)型

 　　接來(lái)下來(lái)看String類(lèi)型的例子：　　

class Program
 {
   static void Main(String[] args)
   {
     string s1 = "Sweet";
     string s2 = String.Copy(s1);
     Console.WriteLine(ReferenceEquals(s1, s2));
     Console.WriteLine(s1 == s2);
    Console.WriteLine(s1.Equals(s2));
  }
 }

　　上面的代碼與我們以前看過(guò)的非常相似，但是這次我們使用String類(lèi)型的變量。我們建一個(gè)字符串，并付給s1變量，在下一行代碼我們創(chuàng)建這個(gè)字符串的副本，并付給另一個(gè)變量名稱(chēng)s2。

　　運(yùn)行上面的代碼，在控制臺(tái)輸出的結(jié)果如下：

　　您可以看到ReferenceEquals返回false，這意味著這兩個(gè)變量是不同的實(shí)例，但是==運(yùn)算符和Equals方法返回的均是true。在String類(lèi)型中，==運(yùn)算符執(zhí)行的結(jié)果與Equals執(zhí)行的結(jié)果一樣。

　　同樣我們使用過(guò)ildasm.exe工具反編譯查看生成IL代碼。

　　在這里我們沒(méi)有看到ceq指令，對(duì)String類(lèi)型使用==運(yùn)算符判斷相等時(shí)，調(diào)用的是一個(gè)op_equality(string,string)的新方法，該方法需要兩個(gè)String類(lèi)型的參數(shù)，那么它到底是什么呢？

　　答案是String類(lèi)型提供了==運(yùn)算符的重載。在C#中，當(dāng)我們定義一個(gè)類(lèi)型時(shí)，我們可以重載該類(lèi)型的==運(yùn)算符；例如，對(duì)于以前的例子中我們實(shí)現(xiàn)的Person類(lèi)，如果我們?yōu)樗剌d==運(yùn)算符，大致的代碼如下：

public class Person
 {
   public string Name { get; set; }
   public static bool operator ==(Person p1, Person p2)
  {
    // 注意這里不能使用==，否則會(huì)導(dǎo)致StackOverflowException
    if (ReferenceEquals(p1, p2))
       return true; 
    if (ReferenceEquals(p1, null) || ReferenceEquals(p2, null)) 
      return false; 
     return p1.Name == p2.Name;
   } 
   public static bool operator !=(Person p1, Person p2)
   {
    return !(p1 == p2);
   }
 }

　　上面的代碼很簡(jiǎn)單，我們實(shí)現(xiàn)了==運(yùn)算符重載，這是一個(gè)靜態(tài)方法，但這里要注意的是，方法的名稱(chēng)是perator ==，與靜態(tài)方法的相似性；事實(shí)上，它們會(huì)被由編譯器成一個(gè)名稱(chēng)為op_Equality()的特殊靜態(tài)方法。

　　為了使用事情更加清楚，我們查看微軟實(shí)現(xiàn)的String類(lèi)型。

　　在上面的截圖中，我們可以看到，有兩個(gè)運(yùn)算符的重載，一個(gè)用于相等，另一個(gè)是不等式運(yùn)算符，其運(yùn)算方式完全相同，但是否定等于運(yùn)算符輸出。需要注意的一點(diǎn)是，如果您想重載一個(gè)類(lèi)型的==運(yùn)行符的實(shí)現(xiàn)，那么您還需要重載！=操作符的實(shí)現(xiàn)，否則編譯會(huì)報(bào)錯(cuò)。

==運(yùn)算符與值類(lèi)型

　　 在演示值類(lèi)型的示例前，我們先將Person類(lèi)型從引用類(lèi)型改為值類(lèi)型，Person定義如下：

public struct Person
 {
   public string Name { get; set; }
   public Person(string name)
   {
     Name = name;
   }
   public override string ToString()
   {
     return Name;
   }
 }

　　我們將示例代碼改為如下：

 class Program
  {
    static void Main(String[] args)
    {
      Person p1 = new Person("Person1");
      Person p2 = new Person("Person2");
      Console.WriteLine(p1.Equals(p2));
      Console.WriteLine(p1 == p2);
   }
 }

 　　當(dāng)我們?cè)趪L試編譯上述代碼時(shí)，VS將提示如下錯(cuò)誤：

　　根據(jù)錯(cuò)誤提示，我們需要實(shí)現(xiàn)Person結(jié)構(gòu)體的==運(yùn)算符重載，重載的語(yǔ)句如下（忽略具體的邏輯）：

 public static bool operator ==(Person p1, Person p2)
 {
 }
 public static bool operator !=(Person p1, Person p2)
 {
 }

 　　當(dāng)添加上面代碼后，重新編譯程序，通過(guò)ildasm.exe工具反編譯查看IL代碼，發(fā)現(xiàn)值類(lèi)型==運(yùn)算符調(diào)用也是op_Equality方法。

　　關(guān)于值類(lèi)型，我們還需要說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，在不重寫(xiě)Equals(object)方法時(shí)，該方法實(shí)現(xiàn)的原理是通過(guò)反射遍歷所有字段并檢查每個(gè)字段的相等性，關(guān)于這一點(diǎn)，我們不演示；對(duì)于值類(lèi)型，最好重寫(xiě)該方法。

==運(yùn)算符與泛型

　　我們編寫(xiě)另一段示例代碼，聲明兩個(gè)String類(lèi)型變量，通過(guò)4種不同的方式比較運(yùn)算：

 public class Program
 {
   public static void Main(string[] args)
   {
     string str = "Sweet";
     string str = string.Copy(str);
     Console.WriteLine(ReferenceEquals(str, str1));
     Console.WriteLine(str.Equals(str1));
     Console.WriteLine(str == str1);
     Console.WriteLine(object.Equals(str, str1));
  }
 }

　　輸出的結(jié)果如下：

　　首先，我們使用ReferenceEquals方法判斷兩個(gè)String變量都引用相同，接下來(lái)我們?cè)偈褂脤?shí)例方法Equals(string)，在第三行，我們使用==運(yùn)算符，最后，我們使用靜態(tài)方法Object.quals(object,object)（該方法最終調(diào)用的是String類(lèi)型重寫(xiě)的Object.Equals(object)方法）。我們得到結(jié)論是：

ReferenceEquals方法返回false，因?yàn)樗鼈儾皇峭粋€(gè)對(duì)象的引用；

String類(lèi)型的Equals(string)方法返回也是true，因?yàn)閮蓚€(gè)String類(lèi)型是相同的（即相同的序列或字符）；

==運(yùn)算符也將返回true，因?yàn)檫@兩個(gè)String類(lèi)型的值相同的；

虛方法Object.Equals也將返回true，這是因?yàn)樵赟tring類(lèi)型重寫(xiě)了方法，判斷的是String是否值相同。

　　現(xiàn)在我們來(lái)修改一下這個(gè)代碼，將String類(lèi)型改為Object類(lèi)型：

 public class Program
 {
   public static void Main(string[] args)
   {
     object str = "Sweet";
     object str = string.Copy((string)str);
     Console.WriteLine(ReferenceEquals(str, str1));
     Console.WriteLine(str.Equals(str1));
     Console.WriteLine(str == str1);
    Console.WriteLine(object.Equals(str, str1));
   }
 }

　　運(yùn)行的結(jié)果如下：

　　第三種方法返回的結(jié)果與修改之前不一致，==運(yùn)算符返回的結(jié)果是false，這是為什么呢？

　　這是因?yàn)?=運(yùn)算符實(shí)際上是一個(gè)靜態(tài)的方法，對(duì)一非虛方法，在編譯時(shí)就已經(jīng)決定用調(diào)用的是哪一個(gè)方法。在上面的例子中，引用類(lèi)型使用的是ceq指令，而String類(lèi)型調(diào)用是靜態(tài)的op_Equality方法；這兩個(gè)實(shí)例不是同一個(gè)對(duì)象的引用，所以ceq指令執(zhí)行后的結(jié)果是false。

　　再來(lái)說(shuō)一下==運(yùn)算符與泛型的問(wèn)題，我們創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的方法，通過(guò)泛型方法判斷兩個(gè)泛型參數(shù)是否相等并在控制臺(tái)上打印出結(jié)果：

 static void Equals<T>(T a, T b)
 {
   Console.WriteLine(a == b);
 }

　　但是當(dāng)我們編譯這段代碼時(shí)，VS提示如下錯(cuò)誤：

　　上面顯示的錯(cuò)誤很簡(jiǎn)單，不能使用==運(yùn)算符比較兩個(gè)泛型T。因?yàn)門(mén)可以是任何類(lèi)型，它可以是引用類(lèi)型、值類(lèi)型，不能提供==運(yùn)算符的具體實(shí)現(xiàn)。

　　如果像下面這樣修改一下代碼：

 static void Equals<T>(T a, T b) where T : class
 {
   Console.WriteLine(a == b);
 }

　　當(dāng)我們將泛型類(lèi)型T改為引用類(lèi)型，能成功編譯；修改Main方法中的代碼，創(chuàng)建兩個(gè)相同的String類(lèi)型，和以前的例子一樣：　　

public class Program
 {
   static void Main(string[] args)
   {
     string str = "Sweet";
     string str1 = string.Copy(str);
     Equals(str, str);
   }
   static void Equals<T>(T a, T b) where T : class
   {
     Console.WriteLine(a == b);
   }
 }

　　輸出的結(jié)果如下：　　

　　結(jié)果與您預(yù)期的結(jié)果不一樣吧，我們期待的結(jié)果是true，輸出的結(jié)果是false。不過(guò)仔細(xì)思考一下，也許會(huì)找到答案，因?yàn)榉盒偷募s束是引用類(lèi)型，==運(yùn)算符對(duì)于引用類(lèi)型使用的是引用相等，IL代碼可以證明這一點(diǎn)：

　　如果我們泛型方法中的==運(yùn)算符改為使用Equals方法，代碼如下：　　

 static void Equals<T>(T a, T b)
 {
   Console.WriteLine(object.Equals(a, b));
 }

　　我們改用Equals，也可以去掉class約束；如果我們?cè)俅芜\(yùn)行代碼，控制臺(tái)打印的結(jié)果與我們預(yù)期的一致，這是因?yàn)檎{(diào)用是虛方法object.Equals(object)重寫(xiě)之后的實(shí)現(xiàn)。

　　但是其它的問(wèn)題來(lái)了，如果對(duì)于值類(lèi)型，這里就會(huì)產(chǎn)生裝箱，有沒(méi)有解決的辦法呢？關(guān)于這一點(diǎn)，我們直接給出答案，有時(shí)間專(zhuān)門(mén)來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題。

　　將比較的值類(lèi)型實(shí)現(xiàn)IEquatable<T>接口，并將比較的代碼改為如下,這樣可以避免裝箱：

 static void Equals<T>(T a, T b)
 {
   Console.WriteLine(EqualityComparer<T>.Default.Equals(a, b));
 }

總結(jié)

　　對(duì)于基元類(lèi)型==運(yùn)算符的底層機(jī)制使用的是ceq指令，通過(guò)CPU寄存器進(jìn)行比較；

　　對(duì)于引用類(lèi)型==運(yùn)算符，它也使用的ceq指令來(lái)比較內(nèi)存地址；

　　對(duì)于重載==運(yùn)算符的類(lèi)型，實(shí)際上調(diào)用的是op_equality這個(gè)特殊的方法；

　　盡量保證==操作符重載和Object.Equals(Object)虛方法的寫(xiě)返回的是相同的結(jié)果；

　　對(duì)于值類(lèi)型，Equals方法默認(rèn)是通過(guò)反射遍歷所有字段并檢查每個(gè)字段的相等性，為了提高性能，我們需要重寫(xiě)該方法；

　　值類(lèi)型默認(rèn)情況下不能使用==運(yùn)算符，需要實(shí)現(xiàn)==運(yùn)算符的重載；

以上所述是小編給大家介紹的C#中的==運(yùn)算符，希望對(duì)大家有所幫助，如果大家有任何疑問(wèn)請(qǐng)給我留言，小編會(huì)及時(shí)回復(fù)大家的。在此也非常感謝大家對(duì)我們網(wǎng)站的支持！