C# 中对象相等性判断的全面解析

在 C# 中，"相等"并不是一个单一概念。根据类型、上下文和运算符/方法的不同，相等性判断可能表示引用相等 、值相等 或自定义语义相等 。

常见的四种判断方式如下：

• a.Equals(b)
• Object.Equals(a, b)
• a == b
• Object.ReferenceEquals(a, b)

它们在实现机制、空值处理、可重写性以及适用场景上均存在显著差异。本文将从 CLR 角度出发，对它们进行逐一剖析，并给出实践建议。

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一、相等性的三种语义

在进入具体 API 之前，先明确三种核心语义：

语义	含义
引用相等（Reference Equality）	两个变量是否指向同一个对象实例
值相等（Value Equality）	两个对象的内容是否相同
语义相等（Semantic Equality）	按业务规则定义的"相等"

C# 的不同判断方式，本质上是在这三者之间切换。

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二、Object.ReferenceEquals(a, b)

1. 定义

public static bool ReferenceEquals(object? objA, object? objB);

2. 行为特征

• 只判断引用是否相同
• 不可重写
• 不会调用 Equals
• 不会触发运算符重载
• 对值类型参数会发生装箱

3. 判定规则

情况	结果
两者引用同一实例	true
两者引用不同实例	false
两者均为 null	true
一个为 null	false

4. 示例

string a = "hello";
string b = new string("hello".ToCharArray());

Object.ReferenceEquals(a, b); // false

5. 使用场景

• 判断是否为同一实例
• 底层框架、缓存、单例检测
• 调试对象生命周期

⚠️ 不用于业务逻辑中的"相等"判断

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三、a.Equals(b)

1. 定义来源

public virtual bool Equals(object? obj);

该方法定义在 System.Object 中，可被重写。

2. 调用机制

• 实例方法

• 调用的是 运行时类型 的 Equals 实现

• 可能是：

  • Object.Equals
  • 重写后的 Equals
  • 值类型的结构比较

3. 默认行为（未重写）

public virtual bool Equals(object obj)
{
    return ReferenceEquals(this, obj);
}

即：默认等价于引用相等

4. 示例（值相等）

public class Person
{
    public string Name { get; set; }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        return obj is Person p && p.Name == Name;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return Name.GetHashCode();
    }
}

var p1 = new Person { Name = "Tom" };
var p2 = new Person { Name = "Tom" };

p1.Equals(p2); // true

5. 注意事项

• 若 a 为 null，会抛出 NullReferenceException
• 重写 Equals 必须同时重写 GetHashCode

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四、Object.Equals(a, b)

1. 定义

public static bool Equals(object? objA, object? objB);

2. 内部逻辑（简化）

if (objA == objB) return true;
if (objA == null || objB == null) return false;
return objA.Equals(objB);

3. 核心特性

• 空安全
• 若两者非空，调用 objA.Equals(objB)
• 尊重类型重写的 Equals

4. 示例

Object.Equals(null, null); // true
Object.Equals(null, obj);  // false

5. 使用场景

• 通用工具方法
• 框架/基础库
• 不确定是否为 null 的对象比较

✅ 推荐在公共代码中使用

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五、a == b

1. 本质

• 运算符

• 行为取决于：

  • 是否为值类型
  • 是否重载 operator ==

2. 对引用类型（未重载）

// 等价于 ReferenceEquals

3. 对值类型

• 比较字段值（逐字段）
• 不可为 null

4. 对重载的引用类型（如 string）

string a = "hi";
string b = new string("hi".ToCharArray());

a == b; // true

string 对 == 做了值相等重载。

5. 风险点

• 同一表达式，不同类型行为不同
• 重载不当会破坏直觉一致性

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六、行为对比总表

判断方式	空安全	是否可重写	是否值比较	是否引用比较
ReferenceEquals	✔	❌	❌	✔
a.Equals(b)	❌	✔	取决于实现	取决于实现
Object.Equals(a,b)	✔	✔	取决于实现	取决于实现
a == b	取决于类型	✔（运算符）	取决于类型	取决于类型

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七、实践建议（最佳实践）

1. 业务对象

• 重写 Equals + GetHashCode
• 同时重载 == 与 !=
• 保持三者语义一致

2. 框架/工具代码

• 使用 Object.Equals(a, b)
• 避免 a.Equals(b) 直接调用

3. 判断实例唯一性

• 使用 ReferenceEquals

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八、结语

C# 中的"相等"是一个多层次、多语义的问题 。

理解这四种方式的差异，不仅能避免隐藏 bug，还能写出更健壮、可维护的代码。