在C#编程中，对象比较是一个常见的需求，但也是一个容易引发混淆的主题。对象比较可以通过多种方式实现，每种方式都有其特定的用途和实现细节。本文将探讨C#中对象比较的不同方法，包括ReferenceEquals、Equals方法、IEquatable和IStructuralEquatable接口，以及如何正确地实现这些方法。
ReferenceEquals方法用于比较两个对象引用是否指向内存中的同一位置。如果两个引用指向同一个对象，则返回true；否则返回false。对于值类型，即使两个值类型的值相同，ReferenceEquals也会返回false，因为值类型会被装箱成不同的引用。
字符串比较是一个特例。由于字符串的内部缓存机制（字符串池），即使两个字符串的内容相同，它们也可能指向同一个引用。下面是一个示例：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
string a = "Hello";
string b = "Hello";
if (object.ReferenceEquals(a, b))
Console.WriteLine("Same objects");
else
Console.WriteLine("Not the same objects");
Console.ReadLine();
}
}
在这个示例中，尽管字符串a和b是分别创建的，但由于字符串池的存在，它们指向了同一个引用，因此输出为"Same objects"。
Equals方法首先检查两个对象引用是否相同，如果不相同，则检查它们是否为null，并将它们传递给虚方法Equals进行比较。
虚方法Equals的行为与ReferenceEquals完全相同。但是，对于值类型，它在System.ValueType中被重写，以比较值类型的字段。
下面是一个重写虚方法Equals的示例，以及实现IEquatable接口的示例：
class Vehicle : IEquatable<Vehicle>
{
protected int speed;
public int Speed
{
get { return this.speed; }
set { this.speed = value; }
}
protected string name;
public string Name
{
get { return this.name; }
set { this.name = value; }
}
public Vehicle() { }
public Vehicle(int speed, string name)
{
this.speed = speed;
this.name = name;
}
public override bool Equals(object other)
{
if (other == null)
return false;
if (object.ReferenceEquals(this, other))
return true;
Vehicle tmp = other as Vehicle;
if (tmp == null)
return false;
return this.Equals(tmp);
}
public bool Equals(Vehicle other)
{
if (other == null)
return false;
if (object.ReferenceEquals(this, other))
return true;
if (this.GetType() != other.GetType())
return false;
if (string.Compare(this.Name, other.Name, StringComparison.CurrentCulture) == 0 &&
this.speed.Equals(other.speed))
return true;
else
return false;
}
}
在这个示例中，首先检查传入的对象是否为null，然后检查引用是否相同。如果引用不同，尝试将传入的对象转换为Vehicle类型，并调用重写的Equals方法进行比较。
对于值类型，建议同时重写Equals方法和等号运算符。对于引用类型，通常不需要重写等号运算符，因为开发者期望等号运算符的行为与ReferenceEquals方法相同。
IStructuralEquatable接口与IEqualityComparer接口一起使用。IStructuralEquatable接口由诸如System.Array和System.Tuple等类实现。
下面是一个IStructuralEquatable接口的实现示例：
bool IStructuralEquatable.Equals(object other, IEqualityComparer comparer)
{
if (other == null)
{
return false;
}
if (object.ReferenceEquals(this, other))
{
return true;
}
Array array = other as Array;
if (array == null || array.Length != this.Length)
{
return false;
}
for (int i = 0; i < array.Length; i++)
{
object value = this.GetValue(i);
object value2 = array.GetValue(i);
if (!comparer.Equals(value, value2))
{
return false;
}
}
return true;
}
在这个示例中，首先检查传入的对象是否为null，然后检查引用是否相同。如果引用不同，尝试将传入的对象转换为数组，并比较它们的长度。如果长度不同，逐个比较数组的元素。
GetHashCode方法用于生成对象的唯一标识符。标准的GetHashCode实现可能会很慢，并且可能会返回相同的哈希值，即使对象的语义是相同的。
正确实现GetHashCode是有问题的。它需要快速计算哈希值，并提供足够大的变化，以避免重复返回。在大多数情况下，GetHashCode的实现是简单的。它依赖于位移动、按位或和按位与。
下面是一个GetHashCode方法的示例：
sealed class Point
{
private int a;
private int b;
public override int GetHashCode()
{
return a ^ b;
}
}