C# 中基元的 == 和 Equals() 有啥区别？

Posted 2023-02-15

【中文标题】C# 中基元的 == 和 Equals() 有啥区别？

【英文标题】：What is the difference between == and Equals() for primitives in C#?C# 中基元的 == 和 Equals() 有什么区别？

【发布时间】：2014-02-11 23:27:27

【问题描述】：

考虑这段代码：

int age = 25;
short newAge = 25;
Console.WriteLine(age == newAge);  //true
Console.WriteLine(newAge.Equals(age)); //false
Console.ReadLine();

int 和 short 都是原始类型，但与 == 比较返回 true，与 Equals 比较返回 false。

为什么？

【问题讨论】：

@OrangeDog 请思考问题，然后投票结束

这缺少明显的反向尝试：Console.WriteLine(age.Equals(newAge));

重复没有解释这种行为；这就是Equals() 的一般含义。

几天前我在 Coverity 博客上回答了这个确切的问题。 blog.coverity.com/2014/01/13/inconsistent-equality

@CodesInChaos：规范实际上两次使用了术语“原始类型”，但从未定义它；这意味着原始类型是内置值类型，但这从未明确。我已向 Mads 建议，从规范中删除该术语，因为它似乎造成的混乱多于消除的混乱。

【参考方案1】：

简答：

平等很复杂。

详细解答：

基元类型会覆盖基本的object.Equals(object)，如果装箱的object 具有相同的类型 和值，则返回true。 （请注意，它也适用于可空类型；非空可空类型始终装箱到底层类型的实例。）

由于newAge 是short，它的Equals(object) 方法只有在您传递具有相同值的盒装short 时才会返回true。你传递的是一个装箱的int，所以它返回false。

相比之下，== 运算符被定义为采用两个ints（或shorts 或longs）。 当您使用int 和short 调用它时，编译器会将short 隐式转换为int，并按值比较生成的ints。

其他使其工作的方法

原始类型也有自己的Equals() 方法，可以接受相同的类型。 如果你写age.Equals(newAge)，编译器会选择int.Equals(int)作为最佳重载，并将short隐式转换为int。然后它将返回true，因为此方法只是直接比较ints。

short 也有一个short.Equals(short) 方法，但是int 不能隐式转换为short，所以你没有调用它。

您可以强制它通过强制转换调用此方法：

Console.WriteLine(newAge.Equals((short)age)); // true

这将直接调用short.Equals(short)，无需装箱。如果age大于32767，会抛出溢出异常。

您也可以调用short.Equals(object) 重载，但显式传递一个装箱对象，以便它获得相同的类型：

Console.WriteLine(newAge.Equals((object)(short)age)); // true

与前面的替代方法一样，如果它不适合 short，则会引发溢出。 与之前的方案不同，它将short装箱成一个对象，浪费时间和内存。

源代码：

这是来自实际源代码的Equals() 方法：

    public override bool Equals(Object obj) 
        if (!(obj is Int16)) 
            return false;
        
        return m_value == ((Int16)obj).m_value;
    

    public bool Equals(Int16 obj)
    
        return m_value == obj;
    

延伸阅读：

见Eric Lippert。

【讨论】：

@SLaks，如果我们调用long == int，int 会隐式转换为long 对吗？

是的，我没有实际尝试就写了这么多。

请记住，在问题的代码中，如果将int age = 25; 更改为const int age = 25;，那么结果就会改变。这是因为在这种情况下确实存在从int 到short 的隐式转换。见Implicit constant expression conversions。

@SLaks 是的，但是您的答案“传递的值”的措辞可以双向解释（作为开发人员传递的值，或者在拆箱后由 CLR 实际传递的值）。我猜那些还不知道这里答案的临时用户会认为它是前者

@Rachel：但事实并非如此； default == 运算符按引用比较引用类型。对于值类型，以及重载 == 的类型，它不会。

【参考方案2】：

因为接受int 的short.Equals 没有重载。因此，这被称为：

public override bool Equals(object obj)

    return obj is short && this == (short)obj;

obj 不是 short.. 因此，它是错误的。

【参考方案3】：

当您将int 传递给short 的Equals 时，您将传递object：

所以这个伪代码运行：

return obj is short && this == (short)obj;

【参考方案4】：

对于值类型，.Equals 要求两个对象是相同类型且具有相同值，而== 只是测试两个值是否相同。

Object.Equalshttp://msdn.microsoft.com/en-us/library/bsc2ak47(v=vs.110).aspx

【参考方案5】：

== 用于检查相等的条件，它可以被认为是一个运算符（布尔运算符），只是为了比较2个东西，这里数据类型无关紧要，因为会进行类型转换和@ 987654322@ 也用于检查等于条件，但在这种情况下，数据类型应该相同。 N Equals 是方法而不是运算符。

以下是从您提供的示例中提取的一个小示例，这将简要说明差异。

int x=1;
short y=1;
x==y;//true
y.Equals(x);//false

在上面的例子中，X和Y的值相同，即1，当我们使用==时，它会返回true，就像==一样，编译器会将short类型转换为int，然后结果给出。

当我们使用Equals时，比较完成了，但是编译器没有进行类型转换，所以返回false。

各位，如果我错了，请告诉我。

【参考方案6】：

Equals() 是 System.Object 类的方法 语法：Public virtual bool Equals() 建议如果我们想比较两个对象的状态，那么我们应该使用 Equals() 方法

如上所述答案== 运算符比较值是否相同。

请不要与 ReferenceEqual 混淆

引用 Equals() 语法：public static bool ReferenceEquals() 判断指定对象实例是否属于同一个实例

【讨论】：

这根本不能回答问题。

SLaks 我没有用示例解释这是上述问题的基础。

【参考方案7】：

在方法或运算符参数不是所需类型的许多上下文中，C# 编译器将尝试执行隐式类型转换。如果编译器可以通过添加隐式转换使所有参数满足其运算符和方法，它会毫无怨言地这样做，即使在某些情况下（尤其是相等测试！）结果可能令人惊讶。

此外，int 或short 等每个值类型实际上都描述了一种值和一种对象（*）。存在隐式转换来将值转换为其他类型的值，以及将任何类型的值转换为其对应类型的对象，但不同类型的对象之间不能隐式转换。

如果使用== 运算符比较short 和int，short 将隐式转换为int。如果其数值等于int 的数值，则转换为的int 将等于与之比较的int。但是，如果尝试在short 上使用Equals 方法将其与int 进行比较，那么满足Equals 方法重载的唯一隐式转换将是转换为与@ 对应的对象类型987654334@。当询问short是否匹配传入的对象时，它会观察到有问题的对象是int而不是short，从而得出不可能相等的结论。

一般来说，虽然编译器不会抱怨，但应该避免比较不同类型的东西；如果有人对将事物转换为通用形式是否会产生相同的结果感兴趣，则应该明确地执行这种转换。例如，考虑

int i = 16777217;
float f = 16777216.0f;

Console.WriteLine("0", i==f);

可以通过三种方式将int 与float 进行比较。有人可能想知道：

与int 最接近的float 值是否与float 匹配？ float 的整数部分是否与int 匹配？ int 和float 是否代表相同的数值。

如果尝试直接比较int 和float，编译后的代码将回答第一个问题；然而，这是否是程序员的意图远非显而易见。将比较更改为 (float)i == f 可以清楚地表明第一个含义是预期的，或者 (double)i == (double)f 会导致代码回答第三个问题（并清楚地表明这是预期的意思）。

(*) 即使 C# 规范考虑类型的值，例如System.Int32 是 System.Int32 类型的对象，这种观点与代码在平台上运行的要求相矛盾，该平台的规范将值和对象视为居住在不同的宇宙中。此外，如果T 是引用类型，而x 是T，那么T 类型的引用应该能够引用x。因此，如果Int32 类型的变量v 持有Object，则Object 类型的引用应该能够持有对v 或其内容的引用。事实上，Object 类型的引用将能够指向保存从v 复制的数据的对象，但不能指向v 本身或其内容。这表明v 及其内容都不是真正的Object。

【讨论】：

the only implicit conversion which would satisfy an overload of the Equals method would be the conversion to the object type corresponding to int 错误。与 Java 不同，C# 没有单独的原始类型和装箱类型。它被装箱到object，因为这是Equals() 的唯一其他重载。

第一个和第三个问题相同；转换为 float 时，确切的值已经丢失。将 float 转换为 double 不会神奇地创建新的精度。

@SLaks：根据描述运行 C# 的虚拟机的 ECMA 规范，每个值类型定义都会创建两种不同的类型。 C# 规范可能会说 List<String>.Enumerator 类型的存储位置的内容和 List<String>.Enumerator 类型的堆对象的内容是相同的，但 ECMA/CLI 规范说它们是不同的，即使在 C# 中使用它们的行为不同。

@SLaks：如果i 和f 在比较之前分别转换为double，它们将产生16777217.0 和16777216.0，它们比较不相等。转换 i float 将产生 16777216.0f，比较等于 f。

@SLaks：有关存储位置类型和装箱对象类型之间区别的简单示例，请考虑方法bool SelfSame<T>(T p) return Object.ReferenceEquals((Object)p,(Object)p);。值类型对应的装箱对象类型可以通过身份保持向上转换满足ReferenceEquals的参数类型；但是，存储位置类型需要 非身份保留 转换。如果将T 转换为U 会产生对原始T 以外的其他内容的引用，这表明T 并不是真正的U。

【参考方案8】：

你需要意识到的是，做== 总是会调用一个方法。问题是调用== 和Equals 是否最终调用/做同样的事情。

对于引用类型，== 将始终首先检查引用是否相同 (Object.ReferenceEquals)。另一方面，Equals 可以被覆盖，并且可以检查某些值是否相等。

编辑：回答 svick 并添加 SLaks 评论，这里是一些 IL 代码

int i1 = 0x22; // ldc.i4.s ie pushes an int32 on the stack
int i2 = 0x33; // ldc.i4.s 
short s1 = 0x11; // ldc.i4.s (same as for int32)
short s2 = 0x22; // ldc.i4.s 

s1 == i1 // ceq
i1 == s1 // ceq
i1 == i2 // ceq
s1 == s2 // ceq
// no difference between int and short for those 4 cases,
// anyway the shorts are pushed as integers.

i1.Equals(i2) // calls System.Int32.Equals
s1.Equals(s2) // calls System.Int16.Equals
i1.Equals(s1) // calls System.Int32.Equals: s1 is considered as an integer
// - again it was pushed as such on the stack)
s1.Equals(i1) // boxes the int32 then calls System.Int16.Equals
// - int16 has 2 Equals methods: one for in16 and one for Object.
// Casting an int32 into an int16 is not safe, so the Object overload
// must be used instead.

【讨论】：

那么用 == 调用比较两个ints 的方法是什么？提示：Int32 没有 operator == 方法，而是 there is one for String。

这根本不能回答问题。

@SLaks：它确实没有回答有关 int 和简短比较的具体问题，您已经回答了。我仍然觉得解释== 不只是做魔术，它最终只是调用一个方法很有趣（大多数程序员可能从未实现/覆盖任何运算符）。也许我可以对您的问题添加评论，而不是添加我自己的答案。如果您觉得我所说的相关，请随时更新您的。

请注意，基本类型上的== 不是重载运算符，而是编译为ceq IL 指令的内在语言特性。

【参考方案9】：

== 在原语中

Console.WriteLine(age == newAge);          // true

在原始比较中 == 运算符的行为非常明显，在 C# 中有许多 == 运算符重载可用。

字符串 == 字符串 int == int uint == uint 长 == 长 更多

所以在这种情况下，没有从int 到short 的隐式转换，但是short 到int 是可能的。因此 newAge 被转换为 int 并发生比较，返回 true 因为两者都具有相同的值。所以相当于：

Console.WriteLine(age == (int)newAge);          // true

.Equals() in Primitive

Console.WriteLine(newAge.Equals(age));         //false

这里我们需要看看 Equals() 方法是什么，我们用一个短类型变量调用 Equals。所以有三种可能：

Equals(object, object) // 来自对象的静态方法 Equals(object) // 来自对象的虚方法 Equals(short) // 实现 IEquatable.Equals(short)

这里不是第一种类型，因为我们只用一个 int 类型的参数调用的参数数量不同。第三个也被消除，如上所述，将 int 隐式转换为 short 是不可能的。所以这里调用了第二种类型的Equals(object)。 short.Equals(object) 是：

bool Equals(object z)

  return z is short && (short)z == this;

所以这里的条件得到了测试 z is short 这是假的，因为 z 是一个 int 所以它返回假。

Here is detailed article from Eric Lippert