C# 相等性检测方法差异分析（==，Equals，ReferenceEquals）

先给结论：

对于每种类型创建2个一样的数据，比较结果如下表所示：

一.比较操作符==

对于==的相等性检测，思路如下：

1. 如果是struct，且没实现==操作符，则编译报错：
   
2. 如果实现了 == 操作符，则以 == 操作为准
3. 如果是系统基础值类型，则可以直接判断值是否相等
4. 如果是引用类型，则比较它们的引用是否相等，也就是栈上的保存的地址

public void Case1()
{
    TestClass testClass1 = new TestClass();
    TestClass testClass2 = new TestClass();

    Console.WriteLine($"testClass2 == testClass1 :{testClass2 == testClass1}");	 //输出: false
}

5. 如果是string，因为string实现了==操作符，实际比较的是stirng内保存的内容是否相等
   这里可以看到C#对于 == 与Equals的实现，其实比较的实际存储的数据

public static bool operator == (String a, String b) {
	return String.Equals(a, b);
}

public static bool Equals(String a, String b) {
    if ((Object)a==(Object)b) {
        return true;
    }

    if ((Object)a==null || (Object)b==null) {
        return false;
    }

    if (a.Length != b.Length)
        return false;

    return EqualsHelper(a, b);
}

private unsafe static bool EqualsHelper(String strA, String strB)
{
    Contract.Requires(strA != null);
    Contract.Requires(strB != null);
    Contract.Requires(strA.Length == strB.Length);

    int length = strA.Length;

    fixed (char* ap = &strA.m_firstChar) fixed (char* bp = &strB.m_firstChar)
    {
        char* a = ap;
        char* b = bp;

        // unroll the loop
#if AMD64
        // for AMD64 bit platform we unroll by 12 and
        // check 3 qword at a time. This is less code
        // than the 32 bit case and is shorter
        // pathlength

        while (length >= 12)
        {
            if (*(long*)a     != *(long*)b) return false;
            if (*(long*)(a+4) != *(long*)(b+4)) return false;
            if (*(long*)(a+8) != *(long*)(b+8)) return false;
            a += 12; b += 12; length -= 12;
        }
#else
        while (length >= 10)
        {
            if (*(int*)a != *(int*)b) return false;
            if (*(int*)(a+2) != *(int*)(b+2)) return false;
            if (*(int*)(a+4) != *(int*)(b+4)) return false;
            if (*(int*)(a+6) != *(int*)(b+6)) return false;
            if (*(int*)(a+8) != *(int*)(b+8)) return false;
            a += 10; b += 10; length -= 10;
        }
#endif

        // This depends on the fact that the String objects are
        // always zero terminated and that the terminating zero is not included
        // in the length. For odd string sizes, the last compare will include
        // the zero terminator.
        while (length > 0) 
        {
            if (*(int*)a != *(int*)b) break;
            a += 2; b += 2; length -= 2;
        }

        return (length <= 0);
    }
}

二. Equals方法

在C#中，Equals是一个虚拟方法，它用于比较对象的内容是否相等。Equals方法是从System.Object基类继承而来，因此所有的C#类型都继承了Equals方法，但是默认情况下，对于引用类型而言，Equals方法只比较它们的引用是否相等，而不比较对象的内容。

1. 覆写了Equals方法：以方法实现为准
2. 基础值类型，struct：默认比较栈上存储的值是否相等

public void Case2()
 {
     TestStruct testStruct1 = new TestStruct()
     {
         _int = 10,
         _bool = false,
     };
     TestStruct testStruct2 = new TestStruct()
     {
         _int = 10,
         _bool = false,
     };
     Console.WriteLine($"testStruct1.Equals(testStruct2) :{testStruct1.Equals(testStruct2)}");	//输出: true
 }

3. 引用类型：如果对象引用一致(栈内容)，则相等

public void Case1()
{
    TestClass testClass1 = new TestClass();
    TestClass testClass2 = new TestClass();

    Console.WriteLine($"testClass2.Equals(testClass1) :{testClass2.Equals(testClass1)}");
}

5. string类型：跟==实现一样，都覆写了Equals方法，比较的是实际内容

三.ReferenceEquals方法

在C#中，ReferenceEquals是一个静态方法，用于确定两个引用变量是否引用同一个对象（即两个引用是否指向同一内存地址）。ReferenceEquals方法是在System.Object类中定义的

1. 对于值类型，默认会将值类型先装箱，转换成Object类型，这相当于创建了2个新对象，肯定不相等

 public void Case3()
 {
     int int1 = 10;
     int int2 = 10;
     Console.WriteLine($"ReferenceEquals(int1, int2) :{ReferenceEquals(int1, int2)}");  //输出: false
 }

2. 对于string与引用类型，则，直接比较的是引用（栈上保存）是否一致

public void Case5()
{
    string str1 = "Hello";
    string str2 = "Hello";
    Console.WriteLine(ReferenceEquals(str1, str2));  // 输出: false
    
    string str3 = str1;
    Console.WriteLine(ReferenceEquals(str1, str3));  // 输出: true
}

使用方法

1. 对于系统内置值类型：直接使用==即可，也可以使用Equals，但是不能使用ReferenceEquals（装箱GC，且不能判断相等）
2. 对于结构体：建议自定义实现操作符==，且覆写Equals方法
3. 对于引用类型：如果只需要判断引用相当，都可以使用，但是如果要判断数据内保存的内容相等，则需要自己实现操作符==，且覆写Equals方法
4. 对于string：默认全部都是比较的内容相等性