C#基礎增強(6)之引用相等與運算符重載

引用相等

介紹

在 C# 中能夠經過 object.ReferenceEquals(obj1, obj2) 方法來判斷兩個變量引用的是否是同一個地址，若是是，那麼就是引用相等。

引用相等是針對引用類型變量來講的，由於值類型變量存儲在棧內存，不存在引用狀況。

普通引用類型

一、有以下實體類：

class Person
{
    private int id;
    private string name;

    public int Id
    {
        get { return id; }
        set { id = value; }
    }

    public string Name
    {
        get { return name; }
        set { name = value; }
    }
}

二、編寫以下代碼運行：

var p1 = new Person();
p1.Id = 1;
p1.Name = "張三";

var p2 = p1;

var p3 = new Person();
p3.Id = 1;
p3.Name = "張三";

Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(p1,p2)); // true
Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(p1,p3)); // false
Console.WriteLine(p1 == p2); // true
Console.WriteLine(p1 == p3); // false

能夠看到，類的實例用 obj1 == obj2 比較與 object.ReferenceEquals(obj1, obj2) 的結果是同樣的。

結論：對於普通引用類型來使用 == 來比較兩個引用類型變量也是比較它們是否是引用同一個地址。

不同的引用類型-string

爲何說 string 不同呢？看以下示例：

1 string s1 = "hello";
2 string s2 = "hello";
3 string s3 = new string(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});
4 Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1,s2)); // true
5 Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(s1,s3)); // false
6 Console.WriteLine(s1 == s2); // true
7 Console.WriteLine(s1 == s3); //true

因爲字符串拘留池的緣由， s1 和 s2 確定是引用同一個地址的，因此第 4 行和第 6 行結果都爲 true 。

再看第 5 行和第 7 行，由於 s3 是手動 new 的一個對象，因此 s1 與 s3 確定不是同一個引用，因此第 5 行結果爲 false 。可是再看第 7 行， s1 == s3 的結果爲 true 。

結論：對於 string 類型，使用 == 比較的是字符串的實際內容，而不是它們的引用地址。能夠理解爲， string 類對 == 運算符方法進行了重載。

字符串拘留池：也叫字符串暫存池、緩衝池。字符串是引用類型，程序中常會存在大量的字符串對象，若是每次都建立一個字符串對象，會比較浪費內存、性能低下，所以 CLR 作了字符串拘留池，在一些狀況下對於字符串對象進行了重用。

相關面試題

下面的代碼一共建立了幾個字符串對象？

string s1 = "hello";
string s2 = "hello";
string s3 = new string(new char[] {'h', 'e', 'l', 'l', 'o'});

答案：建立了兩個對象， s1 和 s2 引用的是同一個對象 "hello" ，另外一個是 s3 指向的對象。

運算符重載

介紹

C# 容許用戶定義的類型經過使用 operator 關鍵字定義靜態成員函數來重載運算符。注意必須用 public 修飾且必須是類的靜態的方法。但並不是全部內置運算符均可以被重載，詳見下表：

運算符	可重載性
+、-、!、~、++、--、true、false	能夠重載這些一元運算符， true和false運算符必須成對重載
+、-、*、/、%、&、|、^、<<、>>	能夠重載這些二元運算符
==、!=、<、>、<=、>=	能夠重載比較運算符，必須成對重載
&&、||	不能重載條件邏輯運算符，但可使用可以重載的&和|進行計算
[]	不能重載數組索引運算符，但能夠定義索引器
()	不能重載轉換運算符，但能夠定義新的轉換運算符（請參見 explicit 和 implicit）
+=、-=、*=、/=、%=、&=、|=、^=、<<=、>>=	不能顯式重載賦值運算符，在重寫單個運算符如+、-、%時，它們會被  隱式重寫
=、.、?:、->、new、is、sizeof、typeof	不能重載這些運算符

示例

 1 internal class Program
 2 {
 3     public static void Main(string[] args)
 4     {
 5         var p1 = new Person();
 6         p1.Id = 1;
 7         p1.Name = "張三";
 8 
 9         var p2 = p1;
10 
11         var p3 = new Person();
12         p3.Id = 1;
13         p3.Name = "張三";
14 
15         Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(p1,p2)); // true
16         Console.WriteLine(object.ReferenceEquals(p1,p3)); // false
17         Console.WriteLine(p1 == p2); // true
18         Console.WriteLine(p1 == p3); // true
19     }
20 
21     class Person
22     {
23         // == 與 != 必須成對重載
24         public static bool operator ==(Person left, Person right)
25         {
26             return left.Id == right.Id && left.Name == right.Name;
27         }
28 
29         public static bool operator !=(Person left, Person right)
30         {
31             return left.Id != right.Id || left.Name != right.Name;
32         }
33 
34         private int id;
35         private string name;
36 
37         public int Id
38         {
39             get { return id; }
40             set { id = value; }
41         }
42 
43         public string Name
44         {
45             get { return name; }
46             set { name = value; }
47         }
48     }
49 }

能夠看到第 16 行的結果爲 false ，說明 p1 和 p3 引用的不是同一個對象。而第 18 行的執行結果爲 true ，說明此時經過 == 比較是執行了咱們重載的運算符方法。

更多可參考微軟官方文檔

相關面試題

在 C# 中， obj1 == obj2 的比較結果是否與 obj1.Equals(obj2) 相同？

答案：不必定，由於 == 比較其實是執行默認的運算符方法，除非 obj1 和 obj2 所屬類型的 == 運算符方法和 Equals 方法的比較規則相同它們的結果才相同。