《.Ne框架程序设计》随记(5)

实现Equals方式有3种不同的方式：

1）为基类没有重写Object.Equals方法的引用类型实现Equals

class MyRefType : BaseType 
{
    RefType refobj; // This field is a reference type.
    ValType valobj; // This field is a value type.

    public override Boolean Equals(Object obj) 
    {
        // Because ’this’ isn’t null, if obj is null,
        // then the objects can’t be equal.
        if (obj == null) return false;
        // If the objects are of different types, they can’t be equal.
        if (this.GetType() != obj.GetType()) return false;
        // Cast obj to this type to access fields. NOTE: This cast can’t
        // fail because you know that objects are of the same type.
        MyRefType other = (MyRefType) obj;
        // To compare reference fields, do this:
        if (!Object.Equals(refobj, other.refobj)) return false;
        // To compare value fields, do this:
        if (!valobj.Equals(other.valobj)) return false;
        return true; // Objects are equal.
    }
    // Optional overloads of the == and != operators
    public static Boolean operator==(MyRefType o1, MyRefType o2)
    {
        if (o1 == null) return false;
        return o1.Equals(o2);
    }
    public static Boolean operator!=(MyRefType o1, MyRefType o2) 
    {
        return !(o1 == o2);
    }
}

2）  为基类没有重写Object.Equals方法的引用类型实现Equals方法

class MyRefType : BaseType 
{
    RefType refobj; // This field is a reference type.
    ValType valobj; // This field is a value type.
    public override Boolean Equals(Object obj) 
    {
        // Let the base type compare its fields.
        if (!base.Equals(obj)) return false;
        // All the code from here down is identical to
        // that shown in the previous version.
        // Because ’this’ isn’t null, if obj is null,
        // then the objects can’t be equal.
        // NOTE: This line can be deleted if you trust that
        // the base type implemented Equals correctly.
        if (obj == null) return false;
        // If the objects are of different types, they can’t be equal.
        // NOTE: This line can be deleted if you trust that
        // the base type implemented Equals correctly.
        if (this.GetType() != obj.GetType()) return false;
        // Cast obj to this type to access fields. NOTE: This cast
        // can’t fail because you know that objects are of the same type.
        MyRefType other = (MyRefType) obj;
        // To compare reference fields, do this:
        if (!Object.Equals(refobj, other.refobj)) return false;
        // To compare value fields, do this:
        if (!valobj.Equals(other.valobj)) return false;
        return true; // Objects are equal.
    }
    // Optional overloads of the == and != operators
    public static Boolean operator==(MyRefType o1, MyRefType o2) 
    {
        if (o1 == null) return false;
        return o1.Equals(o2);
    }
    public static Boolean operator!=(MyRefType o1, MyRefType o2) 
    {
        return !(o1 == o2);
    }
}

    这里和上面唯一的差别是这里要求比较基类型中定义的字段，若基类型认为对象不相等，那么它们就不相等。

    若base.Equals会导致调用Object.Equals方法，那么就不应该再调用它，因为只有在两个引用指向同一个对象，Object.Equals方法才会返回true.所以，若这样，我们实现的Equals方法就会总是返回false!!

 

3）  为值类型实现Equals方法

System.ValueType.Equals方法在内部首先使用反射机制来得到类型所有的实例字段，然后再比较它们是否相等，这就意味着值类型继承的Equals判断的是值相等。

下面是System.ValueType.Equals方法的实现：

class ValueType 
{
    public override Boolean Equals(Object obj) 
    {
        // Because ’this’ isn’t null, if obj is null,
        // then the objects can’t be equal.
        if (obj == null) return false;
        // Get the type of ’this’ object.
        Type thisType = this.GetType();
        // If ’this’ and ’obj’ are different types, they can’t be equal.
        if (thisType != obj.GetType()) return false;
        // Get the set of public and private instance
        // fields associated with this type.
        FieldInfo[] fields = thisType.GetFields(BindingFlags.Public |
            BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance);
        // Compare each instance field for equality.
        for (Int32 i = 0; i < fields.Length; i++) 
        {
            // Get the value of the field from both objects.
            Object thisValue = fields[i].GetValue(this);
            Object thatValue = fields[i].GetValue(obj);
            // If the values aren’t equal, the objects aren’t equal.
            if (!Object.Equals(thisValue, thatValue)) return false;
        }
        // All the field values are equal, and the objects are equal.
        return true;
    }
    
}

    尽管ValueType提供了比较好的Equals实现，但我们还应该自己实现，因为这样效率比较高，并且可以避免额外的装箱操作。

struct MyValType 
{
    RefType refobj; // This field is a reference type.
    ValType valobj; // This field is a value type.
    public override Boolean Equals(Object obj) 
    {
        // If obj is not your type, then the objects can’t be equal.
        if (!(obj is MyValType)) return false;
        // Call the type-safe overload of Equals to do the work.
        return this.Equals((MyValType) obj);
    }
    // Implement a strongly typed version of Equals.
    public Boolean Equals(MyValType obj) 
    {
        // To compare reference fields, do this:
        if (!Object.Equals(this.refobj, obj.refobj)) return false;
        // To compare value fields, do this:
        if (!this.valobj.Equals(obj.valobj)) return false;
        return true; // Objects are equal.
    }
    // Optionally overload operator==
    public static Boolean operator==(MyValType v1, MyValType v2) 
    {
        return (v1.Equals(v2));
    }
    // Optionally overload operator!=
    public static Boolean operator!=(MyValType v1, MyValType v2) 
    {
        return !(v1 == v2);
    }
}

   一个类如果重写了Equals方法，就必须也重写GetHashCode方法，这是因为System.Collection.HashTable类的实现要求任何两个相等的对象都必须要有相同的hash码值。所以若重写了Equals方法，我们就应该重写GetHashCode方法以确保用来判等的算法和用来计算对象hash码的算法一致。

   当我们向一个HashTable中添加一个“键/值对”时，其中“键对象”的散列码会首先被获取，这个散列码指出了“键/值对”应该被存储在哪个“散列桶”中，当HashTable对象需要查找某个“键”时，它会取得指定“键对象”的散列码，然后在该散列码所标志的那个“散列桶“中进一步查找和指定的”键对象“相等的键对象。这就意味着若改变了HashTable中的一个”键对象“，就不能够在HashTable中找到该对象，若我们要改变一个散列表中的”键对象“，应该首先删除原来的”键/值对“，然后改变”键对象“，最后再把新的”键/值对“加到散列表中。

   如果一个类不想作为基类被继承，又不想被实例化出对象，那么可以把类设置成sealed,并且将其构造函数的访问符设为private，定义了私有构造器就可以阻止编译器调用默认构造器，而类外也不能访问私有构造器，因此就不会新建对象。

   Object的GetHashCode方法返回的是一个在应用程序域范围内确保唯一的数值，该数值在对象的整个生存期中保证不会改变，但是在对象执行垃圾收集后，这个唯一的数值可以被重新利用作为一个新的对象的散列值。而ValueType的GetHashCode方法则使用反射来返回类型中第一个字段的散列值。

   选择散列码算法，应该遵循下列原则：

1） 应该使所得的数值有一个良好的随机分布

2） 可以调用基类型的GetHashCode方法，将它的返回值包含在代码中，但一般情况下，不应该调用Object或ValueType的GetHashCode方法，

3） 应该至少使用一个实例字段。

4） 算法中使用的字段应该是恒定不变的，也就是说在构造对象时字段被初始化后，它们就不应该再在对象的生存期内有任何改变。

5） 算法应该执行的尽可能快。

6） 有相同值的对象应该返回相同的散列码。