通用方法中的运算符重载

Question

这段代码片段来自《C#深入浅出》。

    static bool AreReferencesEqual<T>(T first, T second)
        where T : class
    {
        return first == second;
    }

    static void Main()
    {
        string name = "Jon";
        string intro1 = "My name is " + name;
        string intro2 = "My name is " + name;
        Console.WriteLine(intro1 == intro2);
        Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1, intro2));
    }

以上代码片段的输出结果是：

True 
False

当主方法被更改为：

    static void Main()
    {
        string intro1 = "My name is Jon";
        string intro2 = "My name is Jon";
        Console.WriteLine(intro1 == intro2);
        Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1, intro2));
    }

以上代码片段的输出结果是：

True 
True

我无法理解为什么？

编辑：一旦您了解了字符串内部化，以下问题就不适用。

第二个代码片段中的通用方法AreReferencesEqual如何接收参数？

当将字符串连接起来以使==运算符不调用String类型的重载Equals方法时，字符串类型会发生什么变化？

- abhilash

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请记住，_泛型_不是_模板_。编译器只对==运算符进行一次重载分析，每个泛型构造都使用该分析结果。我们不会为Compare<Foo>、Compare<Bar>和Compare<string>分别进行分析。 我们只进行一次分析。当比较已知为任何类的T与T时，我们唯一能做的就是让==意味着“按引用比较”。因此，无论T是什么，它始终意味着“按引用比较”。 - Eric Lippert

Answer 1

在处理字符串时，你可能不想使用引用相等性。 要在通用方法中访问相等和不相等，最好的选择是：

EqualityComparer<T>.Default.Equals(x,y); // for equality
Comparer<T>.Default.Compare(x,y); // for inequality

即。

static bool AreValuesEqual<T>(T first, T second)
    where T : class
{
    return EqualityComparer<T>.Default.Equals(first,second);
}

这仍然使用了重载的Equals，但也处理了空值等情况。对于不相等的情况，它处理了空值，以及IComparable<T>和IComparable。

关于其他运算符，请参见MiscUtil。

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关于这个问题；在以下情况下：

    string intro1 = "My name is Jon";
    string intro2 = "My name is Jon";
    Console.WriteLine(intro1 == intro2);
    Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1, intro2));

你得到的是true，true，因为编译器和运行时都被设计成对字符串高效；你使用的任何字面值都会被“内部化”，并且在你的 AppDomain 中每次都使用相同的实例。如果可能的话，编译器（而不是运行时）也会进行连接 - 例如。

    string intro1 = "My name is " + "Jon";
    string intro2 = "My name is " + "Jon";
    Console.WriteLine(intro1 == intro2);
    Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1, intro2));

这段代码与之前的示例完全相同。它们没有任何区别。然而，如果您在运行时强制将其连接成字符串，它会假定它们可能是短暂的，所以它们不会被intern/re-use。因此，在以下情况下：

    string name = "Jon";
    string intro1 = "My name is " + name;
    string intro2 = "My name is " + name;
    Console.WriteLine(intro1 == intro2);
    Console.WriteLine(AreReferencesEqual(intro1, intro2));

你有4个字符串；“Jon”（已经存储在内存池中），“My name is”（也已经存储在内存池中），以及两个不同的实例，“My name is Jon”。因此，使用==运算符返回true，但引用相等性返回false。但是，值相等性（EqualityComparer<T>.Default）仍然会返回true。

- Marc Gravell

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@Marc：谢谢，那很简洁明了。 - abhilash

Answer 2

今天学到了一个新的东西。

我想是在回答Jon的某个问题时，我尝试去回答。

当你使用连接构建字符串时，==会对匹配值的两个字符串返回true，但它们不指向同一引用（这让我感到困惑，因为字符串插补应该会起作用。Jon指出，字符串插补仅适用于常量或文字）。

在通用版本中，它调用object.ReferenceEquals（与==不同。在字符串的情况下，==执行值比较）。

因此，连接的版本返回false，而常量（文字字符串）版本返回true。

编辑：我认为Jon必须在更好的方式下解释这个问题 :)

懒惰的我，已经买了这本书，但还没有开始看 :(

- shahkalpesh

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不需要我自己解释了 - Marc 做得很好 :) （你的解释也很好）。 - Jon Skeet

Answer 3

这与通用方法无关，而是字符串的实例化。

在main函数的第一个版本中：

string name = "Jon";
string intro1 = "My name is " + name;
string intro2 = "My name is " + name;

这段代码创建了4个字符串。其中两个是编译时常量，分别为"Jon"和"My name is"。然而，在初始化intro1和intro2时，编译器无法确定name始终为jon，因此在运行时为每个intro1和intro2创建一个新的字符串。

在第二个版本中：

string intro1 = "My name is Jon";
string intro2 = "My name is Jon";

你只有一个字符串，那就是一个编译时常量："My name is Jon"，你将这个字符串分配给了intro1和intro2，这就是为什么

AreReferencesEqual(intro1, intro2)

在第一种情况下返回false，在第二种情况下返回true。

- Rune FS