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[c#基础]值类型和引用类型的Equals，==的区别
引言
最近一个朋友正在找工作，他说在笔试题中遇到Equals和==有什么区别的题，当时跟他说如果是值类型的，它们没有区别，如果是引用类型的有区别，但string类型除外。为了证实自己的说法，也研究了一下，以免误导别人，这里将研究结果总结一下，如果我有什么地方说的不对的地方，望指出。
相等性
在定义类或结构时，您将决定为类型创建值相等性（或等效性）的自定义定义是否有意义。 通常，当类型的对象预期要添加到某类集合时，或者当这些对象主要用于存储一组字段或属性时，您将实现值相等性。 您可以基于类型中所有字段和属性的比较来定义值相等性，也可以基于子集进行定义。 但在任何一种情况下，类和结构中的实现均应遵循五个等效性保证条件：
x.Equals(x) 返回 true. 。这称为自反属性。
x.Equals(y) 返回与 Equals(x) 相同的值。 这称为对称属性。
如果 (x.Equals(y) && y.Equals(z)) 返回 true，则 x.Equals(z) 返回 true。 这称为可传递属性。
只要不修改 x 和 y 所引用的对象，x.Equals(y) 的后续调用就返回相同的值。
x.Equals(null) 返回 false。 但是，null.Equals(null) 会引发异常；它不遵循上面的第二条规则。
您定义的任何结构已经具有它从 Object.Equals(Object) 方法的 System.ValueType 重写中继承的默认值相等性实现。 此实现使用反射来检查类型中的所有公共和非公共字段以及属性。 尽管此实现可生成正确的结果，但与您专门为类型编写的自定义实现相比，它的速度相对较慢。
类和结构的值相等性的实现详细信息不同。 但是，类和结构都需要相同的基础步骤来实现相等性：
重写 Object.Equals(Object)虚方法。 大多数情况下，您的 bool Equals( object obj ) 实现应只调入作为 System.IEquatable<T> 接口的实现的类型特定 Equals 方法。 （请参见步骤 2。）
通过提供类型特定的 Equals 方法实现 System.IEquatable<T> 接口。 实际的等效性比较将在此接口中执行。 例如，您可能决定通过仅比较类型中的一两个字段来定义相等性。 不要从 Equals 中引发异常。 仅适用于类：此方法应仅检查类中声明的字段。 它应调用 base.Equals 来检查基类中的字段。 （如果类型直接从 Object 中继承，则不要这样做，因为 Object.Equals(Object) 的 Object 实现会执行引用相等性检查。）
可选，但建议这样做：重载 == 和 != 运算符。
重写 Object.GetHashCode，使具有值相等性的两个对象生成相同的哈希代码。
可选：若要支持“大于”或“小于”定义，请为类型实现 IComparable<T> 接口，并同时重载 <= 和 >= 运算符。——MSDN(http://msdn.microsoft.com/zh-cn/library/dd183755.aspx)这里将msdn的说法贴在此处，方便查看。
值类型
这里就以int类型的为代表进行分析，在分析之前先复习一下什么是重载？重载：简单的说就是一个类中的方法与另一个方法同名，但是参数列表个数或者类型或者返回值类型不同，则这两个方法构成重载。那么重载方法的调用规则是什么？那么先看下面的一段测试代码：
1 namespace Wolfy.EqualsDemo 2 { 3 class Program 4 { 5 static void Main(string[] args) 6 { 7 int a =1, b = 1; 8 Console.WriteLine(Add(a,b)); 9 Console.Read();10 }11 static int Add(object a, object b)12 {13 Console.WriteLine("调用了object类型参数列表的方法：");14 return (int)a + (int)b;15 }16 static int Add(int a, float b)17 {18 Console.WriteLine("调用了int,float类型参数列表的方法：");19 return a + (int)b;20 }21 static int Add(int a, int b)22 {23 Console.WriteLine("调用了int类型参数列表的方法：");24 return a + b;25 }26 }27 }
测试结果：
说明根据传入实参的类型，优先匹配最相近的形参列表的方法。
那么我们将Add(int a ,int b)这个方法注释掉，那么会调用哪个方法？
为什么花费那么多口舌说明上面的问题，那么现在看一下Int32反编译的代码：
Int32有一个自己的Equals方法，有一个重写的Equals方法，如果两个int类型的值进行比较，Equals和==是一样的，因为它优先调用了下面的Equals方法，如果是下面的代码，则会选择重写的Equals方法。
1 static void Main(string[] args)2 {3 int a = 1;4 object b = 1;5 Console.WriteLine(a.Equals(b));6 Console.Read();7 }
可见，对于值类型的Equals和==是一样的。
引用类型
在类（引用类型）上，两种 Object.Equals(Object) 方法的默认实现均执行引用相等性比较，而不是值相等性检查。 当实施者重写虚方法时，目的是为了为其指定值相等性语义。
即使类不重载 == 和 != 运算符，也可以将这些运算符与类一起使用。 但是，默认行为是执行引用相等性检查。 在类中，如果您重载 Equals 方法，则应重载 == 和 != 运算符，但这并不是必需的。——MSDN
测试代码：
1 static void Main(string[] args) 2 { 3 4 Person p1 = new Person() { Name = "wolfy" }; 5 Person p2 = new Person() { Name = "wolfy" }; 6 Person p3 = p2; 7 bool r1 = p1 == p2; 8 bool r2 = p1.Equals(p2); 9 bool r3 = p2 == p3;10 bool r4 = p2.Equals(p3);11 bool r5 = object.ReferenceEquals(p1, p2);12 bool r6 = object.Equals(p1,p2);13 bool r7 = object.ReferenceEquals(p2, p3);14 Console.WriteLine("==\t"+r1);15 Console.WriteLine("Equals\t"+r2);16 Console.WriteLine("p3=p2\t"+r3);17 Console.WriteLine("p2.Equals(p3)\t"+r4);18 Console.WriteLine("object.ReferenceEquals\t" + r5);19 Console.WriteLine("object.Equals(p1,p2)\t" + r6);20 Console.WriteLine("object.ReferenceEquals(p2, p3)\t" + r7);21 Console.Read();22 }
结果：
顺便反编译一下Equals和ReferenceEquals方法，看看他们的实现如何？
1 // object2 [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]3 public static bool Equals(object objA, object objB)4 {5 return objA == objB || (objA != null && objB != null && objA.Equals(objB));6 }1 // object2 [__DynamicallyInvokable, ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.Success), TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]3 public static bool ReferenceEquals(object objA, object objB)4 {5 return objA == objB;6 }
通过上面的代码，我们可以得出这样的结论，引用类型中Equals和ReferenceEquals的行为是相同的，==与ReferenceEquals的行为也相同，但string除外。
对特殊应用类型string的相等性，遵循值类型的相等性。string类型的反编译后的Equals方法和==代码如下：
1 public override bool Equals(object obj) 2 { 3 if (this == null) 4 { 5 throw new NullReferenceException(); 6 } 7 string text = obj as string; 8 return text != null && (object.ReferenceEquals(this, obj) || (this.Length == text.Length && string.EqualsHelper(this, text))); 9 } 10 [__DynamicallyInvokable, ReliabilityContract(Consistency.WillNotCorruptState, Cer.MayFail), TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")] 11 public bool Equals(string value) 12 { 13 if (this == null) 14 { 15 throw new NullReferenceException(); 16 } 17 return value != null && (object.ReferenceEquals(this, value) || (this.Length == value.Length && string.EqualsHelper(this, value))); 18 } 19 [__DynamicallyInvokable, SecuritySafeCritical] 20 public bool Equals(string value, StringComparison comparisonType) 21 { 22 if (comparisonType < StringComparison.CurrentCulture || comparisonType > StringComparison.OrdinalIgnoreCase) 23 { 24 throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("NotSupported_StringComparison"), "comparisonType"); 25 } 26 if (this == value) 27 { 28 return true; 29 } 30 if (value =http://www.mamicode.com/= null) 31 { 32 return false; 33 } 34 switch (comparisonType) 35 { 36 case StringComparison.CurrentCulture: 37 return CultureInfo.CurrentCulture.CompareInfo.Compare(this, value, CompareOptions.None) == 0; 38 case StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase: 39 return CultureInfo.CurrentCulture.CompareInfo.Compare(this, value, CompareOptions.IgnoreCase) == 0; 40 case StringComparison.InvariantCulture: 41 return CultureInfo.InvariantCulture.CompareInfo.Compare(this, value, CompareOptions.None) == 0; 42 case StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase: 43 return CultureInfo.InvariantCulture.CompareInfo.Compare(this, value, CompareOptions.IgnoreCase) == 0; 44 case StringComparison.Ordinal: 45 return this.Length == value.Length && string.EqualsHelper(this, value); 46 case StringComparison.OrdinalIgnoreCase: 47 if (this.Length != value.Length) 48 { 49 return false; 50 } 51 if (this.IsAscii() && value.IsAscii()) 52 { 53 return string.CompareOrdinalIgnoreCaseHelper(this, value) == 0; 54 } 55 return TextInfo.CompareOrdinalIgnoreCase(this, value) == 0; 56 default: 57 throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("NotSupported_StringComparison"), "comparisonType"); 58 } 59 } 60 [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")] 61 public static bool Equals(string a, string b) 62 { 63 return a == b || (a != null && b != null && a.Length == b.Length && string.EqualsHelper(a, b)); 64 } 65 [__DynamicallyInvokable, SecuritySafeCritical] 66 public static bool Equals(string a, string b, StringComparison comparisonType) 67 { 68 if (comparisonType < StringComparison.CurrentCulture || comparisonType > StringComparison.OrdinalIgnoreCase) 69 { 70 throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("NotSupported_StringComparison"), "comparisonType"); 71 } 72 if (a == b) 73 { 74 return true; 75 } 76 if (a == null || b == null) 77 { 78 return false; 79 } 80 switch (comparisonType) 81 { 82 case StringComparison.CurrentCulture: 83 return CultureInfo.CurrentCulture.CompareInfo.Compare(a, b, CompareOptions.None) == 0; 84 case StringComparison.CurrentCultureIgnoreCase: 85 return CultureInfo.CurrentCulture.CompareInfo.Compare(a, b, CompareOptions.IgnoreCase) == 0; 86 case StringComparison.InvariantCulture: 87 return CultureInfo.InvariantCulture.CompareInfo.Compare(a, b, CompareOptions.None) == 0; 88 case StringComparison.InvariantCultureIgnoreCase: 89 return CultureInfo.InvariantCulture.CompareInfo.Compare(a, b, CompareOptions.IgnoreCase) == 0; 90 case StringComparison.Ordinal: 91 return a.Length == b.Length && string.EqualsHelper(a, b); 92 case StringComparison.OrdinalIgnoreCase: 93 if (a.Length != b.Length) 94 { 95 return false; 96 } 97 if (a.IsAscii() && b.IsAscii()) 98 { 99 return string.CompareOrdinalIgnoreCaseHelper(a, b) == 0;100 }101 return TextInfo.CompareOrdinalIgnoreCase(a, b) == 0;102 default:103 throw new ArgumentException(Environment.GetResourceString("NotSupported_StringComparison"), "comparisonType");104 }105 }106 [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]107 public static bool operator ==(string a, string b)108 {109 return string.Equals(a, b);110 }111 [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]112 public static bool operator !=(string a, string b)113 {114 return !string.Equals(a, b);115 }
从上面的代码可以看出string类型的Equals和==是一样的。
1 public static bool operator ==(string a, string b)2 {3 return string.Equals(a, b);4 }5 [__DynamicallyInvokable, TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]6 public static bool operator !=(string a, string b)7 {8 return !string.Equals(a, b);9 }
总结
值类型具有它从 Object.Equals(Object) 方法的 System.ValueType 重写中继承的默认值相等性实现。特殊的引用类型string类型，因为重写了Equals和==方法，所以string类型的Equals和==与值类型的相等性一样。对于其他的引用类型此时的Equals和==与引用相等ReferenceEquals的行为相同。
以上是由一个同事的问题引起，中间也查了很多资料，发现这篇文章在草稿箱中躺了很久了，今天突然看到就拿出来晒晒。中间修修改改，总尝试着用哪种方式来说明这个老生常谈的问题更好些。以上有些观点，纯属个人见解，如果你有更好的理解方式，不妨分享一下。如果对你有所帮助，不妨点一下推荐，让更多的人看到，说说自己对Equals和==的理解。
[c#基础]值类型和引用类型的Equals，==的区别