Linq表达式如何确定相等性？

Question

我考虑在字典中使用Linq表达式作为键。但是，我担心会得到奇怪的结果，因为我不知道Linq表达式如何确定相等性。

从Expression派生的类比较值相等还是引用相等？换句话说，

        Expression<Func<object>> first = () => new object(); 
        Expression<Func<object>> second = ()=>new object();
        bool AreTheyEqual = first == second;

- smartcaveman

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你尝试过了吗？LinqPad非常适合测试少量代码片段。 - R. Martinho Fernandes

这个问题的前提不正确；Dictionary<,> 不使用 == 运算符来比较键的相等性。 - Ani

在这种情况下，它们既没有相同的引用也没有相同的值。 - Rangoric

@Rangoric 对我来说它们的值是相同的（即使它们使用引用相等语义）：生成的表达式树将具有相同类型和相同值的对象。甚至它们的字符串表示也是相同的。 - R. Martinho Fernandes

Answer 1

你的测试比较的是表达式。 表达式本身只提供引用相等性；你的测试可能会显示“false”。 要检查语义相等性，你需要做很多工作，例如-是：

x => 123

并且

y => 123

等价吗？作为一个简单的测试，你可以比较ToString()，但这种方法非常脆弱。

- Marc Gravell

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不，ParameterExpression的名称可能会有所不同。但我明白你的意思。根据我的理解，我认为我的表达式应该返回true，而你的表达式应该返回false，因为实现可能取决于参数的名称。 - smartcaveman

@smartcaveman：如果您不想要像Marc展示的语义相等性，并且希望所有内容都完全相等，包括参数名称等，则可以为比较编写自己的ExpressionVisitor。 - R. Martinho Fernandes

@Martinho @smartcaveman - 确实；在4.0版本中，一个完整的访客需要做很多工作。 - Marc Gravell

哇塞。我只是想创建一个函数，如果一个 Expression<Func<T, bool>> 等于另一个，则返回 bool。在表达式树的语法语义上相等。这是为了我的单元测试。我正在检查一些动态表达式构建代码是否正常工作。 - Matt Kocaj

@Marc 我猜对了。我也一直在尝试通过编写测试来规避它，这些测试断言模拟源的匹配元素和相同模拟源的不匹配元素。然后，将生成的表达式应用于源中，并断言来自源的相同匹配和非匹配，并强制要求模拟结果与生成的表达式相同。你认为这样做是合理的，还是有更简单的方法在（a）插入值到预期和实际委托之间或者（b）全力构建访问器以比较相等之间达成妥协？ - Matt Kocaj

Answer 2

正如其他人所指出的那样，Expression 的 == 运算符使用默认的“引用相等性”检查 - “它们是否都是堆中同一位置的引用？”。这意味着像您的示例代码这样的代码可能会返回 false，因为您的表达式字面量将被实例化为不同的 Expression 实例，而不考虑任何语义上的相等性。使用 lambda 作为事件处理程序也存在类似的挫折：

MyEvent += (s, a) => DoSomething();
...
MyEvent -= (s, a) => DoSomething(); //<-- will NOT remove the added handler

检查语义相等性是棘手的。在这种特定情况下，您可能能够访问表达式树的所有节点并比较所有字符串、值类型和方法引用，以确定它们是否执行相同的操作。然而，通过检查以下示例中的两个 lambda，它们在语义上是等价的，但您很难编写一个方法来证明它：

   public void MyMethod() {...}
   public void AnotherMethod { MyMethod(); };

   ...

   Action one = () => MyMethod();
   Action two = () => AnotherMethod();

   var equal = one == two; // false

- KeithS

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我认为这两种方法不应该被评估为相等。但是，你知道检查方法体的方法吗？ - smartcaveman

您可以通过获取有关方法的MethodInfo来反射地获取方法体。还可以使用PartialEvaluator（来自IQToolkit）的方式来检查它；我知道Linq2SQL和一些其他具有Linq提供程序的ORM似乎能够转换用户定义的扩展方法，但我不知道复制它有多容易（可能根本不容易）。 - KeithS

Answer 3

比较任何两个不是值类型的对象（包括表达式）使用 == 比较对象引用，因此它们不相等。正如一位评论者所指出的那样，字典将使用 Equals 和 GetHashCode 来确定相等性，这仍然默认会确定它们不相等。

您可以创建一个继承 System.Linq.Expression 的类，并覆盖 GetHashCode 和 Equals 以某种方式使用结果，然后将其用作字典的键。

- Jamie Treworgy

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你的第一句话是误导性的。类型可以提供静态 == 运算符。 - Marc Gravell

此外，还有大量的表达式类；在这里，子类路线不是一个选项。 - Marc Gravell

这样好一些吗？还是你指的是我不理解的东西？ - Jamie Treworgy

@jamietre 不是的，甚至一个类也可以定义一个 == 运算符。如果这样做了，编译器将使用定义的运算符而不是 referenceequals。 - Marc Gravell

Marc，我理解你的想法，但我还是不明白为什么你不能以这种方式使用派生类。如果您创建的对象以添加到字典中的派生类型为主，而内部表达式则不是，那么字典只会要求最外层对象的哈希码，对吗？ - Jamie Treworgy