.NET 结构中的成员相等测试使用什么算法?

2024-03-28

.NET 结构中的成员相等测试使用什么算法?我想知道这一点,以便我可以将其用作我自己的算法的基础。

我正在尝试为任意对象(在 C# 中)编写递归成员相等测试,以测试 DTO 的逻辑相等性。如果 DTO 是结构,则这会容易得多(因为 ValueType.Equals 基本上做了正确的事情),但这并不总是合适的。我还想覆盖任何 IEnumerable 对象(但不是字符串!)的比较,以便比较它们的内容而不是它们的属性。

事实证明这比我想象的要困难。任何提示将不胜感激。我将接受证明最有用的答案或提供最有用信息的链接。

Thanks.


没有默认的成员相等性,但对于基值类型 (float, byte, decimal等),语言规范要求按位比较。 JIT 优化器将此优化为正确的汇编指令,但从技术上讲,此行为等同于 Cmemcmp功能。

一些 BCL 示例

  • DateTime简单比较一下其内部InternalTicks成员字段,很长;
  • PointF比较 X 和 Y,如下所示(left.X == right.X) && (left.Y == right.Y);
  • Decimal不比较内部字段,而是回退到InternalImpl,这意味着它位于内部不可见的.NET部分(但您可以检查SSCLI);
  • Rectangle显式比较每个字段(x、y、宽度、高度);
  • ModuleHandle使用它的Equalsoverride 并且还有更多这样做;
  • SqlString和其他 SqlXXX 结构使用其IComparable.Compare执行;
  • Guid是这个列表中最奇怪的:它有自己的短路长列表 if 语句比较每个内部字段(_a to _k, all int) 表示不相等,不相等时返回 false。如果全部不相等,则返回 true。

结论

这个列表相当任意,但我希望它能对这个问题有所启发:没有可用的默认方法,甚至 BCL 根据其目的对每个结构使用不同的方法。底线似乎是后来的添加更频繁地调用它们Equals覆盖或Icomparable.Compare,但这只是将问题转移到另一种方法。

其他方法:

您可以使用反射来遍历每个字段,但这非常慢。您还可以创建单个扩展方法或静态助手来对内部字段进行按位比较。使用StructLayout.Sequential,获取内存地址和大小,并比较内存块。这需要不安全的代码,但它快速、简单(并且有点脏)。

Update:改写,添加一些实际例子,添加新结论


更新:成员比较的实现

上面的内容显然是对这个问题的轻微误解,但我把它留在那里,因为我认为它无论如何对未来的访问者都有一定的价值。这是一个更切题的答案:

这是对象和值类型的成员比较的实现,它可以递归地遍历所有属性、字段和可枚举内容,无论深度如何。它未经测试,可能包含一些拼写错误,但可以正常编译。更多详情请参阅代码中的注释:

public static bool MemberCompare(object left, object right)
{
    if (Object.ReferenceEquals(left, right))
        return true;

    if (left == null || right == null)
        return false;

    Type type = left.GetType();
    if (type != right.GetType())
        return false;

    if(left as ValueType != null)
    {
        // do a field comparison, or use the override if Equals is implemented:
        return left.Equals(right);
    }

    // check for override:
    if (type != typeof(object)
        && type == type.GetMethod("Equals").DeclaringType)
    {
        // the Equals method is overridden, use it:
        return left.Equals(right);
    }

    // all Arrays, Lists, IEnumerable<> etc implement IEnumerable
    if (left as IEnumerable != null)
    {
        IEnumerator rightEnumerator = (right as IEnumerable).GetEnumerator();
        rightEnumerator.Reset();
        foreach (object leftItem in left as IEnumerable)
        {
            // unequal amount of items
            if (!rightEnumerator.MoveNext())
                return false;
            else
            {
                if (!MemberCompare(leftItem, rightEnumerator.Current))
                    return false;
            }                    
        }
    }
    else
    {
        // compare each property
        foreach (PropertyInfo info in type.GetProperties(
            BindingFlags.Public | 
            BindingFlags.NonPublic | 
            BindingFlags.Instance | 
            BindingFlags.GetProperty))
        {
            // TODO: need to special-case indexable properties
            if (!MemberCompare(info.GetValue(left, null), info.GetValue(right, null)))
                return false;
        }

        // compare each field
        foreach (FieldInfo info in type.GetFields(
            BindingFlags.GetField |
            BindingFlags.NonPublic |
            BindingFlags.Public |
            BindingFlags.Instance))
        {
            if (!MemberCompare(info.GetValue(left), info.GetValue(right)))
                return false;
        }
    }
    return true;
}

Update:修复了一些错误,添加了重写的使用Equals当且仅当可用时
Update: object.Equals不应被视为覆盖、固定。

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