C#基础知识整理：基础知识（12） 超类Object

    面向对象三大特性：封装，继承，多态。那么类是从哪里继承呢？在面向对象语言中有基类或者也叫做超类的概念，也就是所有类都是从这个类继承得来的，这个超类叫Object。.net中是这样描述Object类的：
    支持 .NET Framework 类层次结构中的所有类，并为派生类提供低级别服务。这是 .NET Framework 中所有类的最终基类；它是类型层次结构的根。
既然是超类，Object定义了一些关键的方法。如下：

Equals方法——用于比较两个实例是否相等。
public virtual bool Equals(Object obj)，比较当前实例是否与obj相等；
public static bool Equals(Object objA,Object objB)，比较指定两个实例是否相等。

Finalize 方法——允许 Object 在“垃圾回收”回收 Object 之前尝试释放资源并执行其他清理操作。

GetHashCode 方法——获取一个对象的Hash值。

GetType方法——获取当前实例的Type。

MemberwiseClone 方法——创建当前实例的浅表副本，也就是如果当前实例有值，新创建的实例中只获取值类型的值，引用类型是没有获取值。

ReferenceEquals 方法——比较两个实例是否相同，与static bool Equals(Object objA,Object objB)用法一样。

ToString 方法——这个平时用的比较多，用于返回当前实例的string。
Object是超类，所以C#中的所有类都具有这些方法。

下面着重介绍下Equals和ToString方法。
一、对象比较
C#中有值类型和引用类型，简单的理解就是值类型保存对象的值，而引用类型是实例的引用，类似于C语言的指针。因此在使用对象的比较的时候，值类型比较两个对象值是否相等，引用类型比较指定的引用是否引用同一个对象。当然有时也会比较引用类型指向的实例值是否相同。
下面是对象比较的代码：

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject
{
    public class Int32Value : ICloneable
    {
        //字段，定义字段最好赋上初值
        private int intValue = 0;

        /// <summary>
        /// 属性
        /// </summary>
        public int IntValue
        {
            get
            {
                return this.intValue;
            }

            set
            {
                this.intValue = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 定义一个无参构造器
        /// </summary>
        public Int32Value() { }

        /// <summary>
        /// 带参数的构造器
        /// </summary>
        public Int32Value(int value)
        {
            this.intValue = value;
        }

        ///// <summary>
        ///// 实现ICloneable接口
        ///// </summary>
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }
    }
}

调用：

using System;
using YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject;

namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //声明一个Int32Value类型的引用value1，指向一个实例
            Int32Value value1 = new Int32Value(30);

            //声明value2，指向value1，此时两个引用是指向一个实例的
            Int32Value value2 = value1;

            //使用==比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//相同

            //调用Clone，复制一个value1的副本，赋值给value2
            //此时是两个实例了
            value2 = (Int32Value)value1.Clone();

            //使用==比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//不相同

            //将value1赋给value2，此时他们指向同一个实例
            value2 = value1;

            //使用Equals比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同

            //调用Clone，复制一个value1的副本，赋值给value2
            //此时是两个实例了
            value2 = (Int32Value)value1.Clone();

            //使用Equals比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//不相同

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

结果：

由代码可以看出：

a、对于引用类型，=运算符将引用从一个变量传递到另一个变量，所以=两边的变量引用同一个对象；
 
b、对于引用相同的两个变量，使用==运算符返回true；

c、对象的Clone方法产生一个新实例，返回该实例的引用，该实例的所有字段值和原对象相同，即Clone方法得到对象的一个副本。从Object类继承下来的保护方法MemberwiseClone返回当前对象的副本；

d、对于Clone方法返回的对象，其引用和原对象不同，==运算符返回false；

e、从Object继承下来的Equals方法结果和==运算符相同，只是比较当前引用(this)和参数保存的引用是否引用到了同一个对象上。
在上述代码的基础上，重写Equals方法。

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;

namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject
{
    public class Int32Value : ICloneable
    {
        //字段，定义字段最好赋上初值
        private int intValue = 0;

        /// <summary>
        /// 属性
        /// </summary>
        public int IntValue
        {
            get
            {
                return this.intValue;
            }

            set
            {
                this.intValue = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 定义一个无参构造器
        /// </summary>
        public Int32Value() { }

        /// <summary>
        /// 带参数的构造器
        /// </summary>
        public Int32Value(int value)
        {
            this.intValue = value;
        }

        ///// <summary>
        ///// 实现ICloneable接口
        ///// </summary>
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }

        /// <summary>
        /// 覆盖Equals方法
        /// </summary>
        /// <param name="obj"></param>
        /// <returns></returns>
        public override bool Equals(object obj)
        {
            bool isEquals = Object.ReferenceEquals(obj, this);

            if (isEquals == false)
            {
                Int32Value value = obj as Int32Value;

                if (value != null)
                {
                    isEquals = value.intValue == this.intValue;
                }
            }
            return isEquals;
        }
    }
}

调用

using System;
using YYS.CSharpStudy.MainConsole.AboutObject;

namespace YYS.CSharpStudy.MainConsole
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            //声明一个Int32Value类型的引用value1，指向一个实例
            Int32Value value1 = new Int32Value(30);

            //声明value2，指向value1，此时两个引用是指向一个实例的
            Int32Value value2 = value1;

            //使用==比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//相同

            //调用Clone，复制一个value1的副本，赋值给value2
            //此时是两个实例了
            value2 = (Int32Value)value1.Clone();

            //使用==比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1 == value2 ? "相同" : "不相同"));//不相同

            //将value1赋给value2，此时他们指向同一个实例
            value2 = value1;

            //使用Equals比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同

            //调用Clone，复制一个value1的副本，赋值给value2
            //此时是两个实例了
            value2 = (Int32Value)value1.Clone();

            //使用Equals比较
            Console.WriteLine(string.Format("value1和value2 {0}", value1.Equals(value2) ? "相同" : "不相同"));//相同

            Console.ReadLine();
        }
    }
}

结果：

修改后的代码：
覆盖了Equals方法，程序运行结果则不同了：Equals不再比较两个变量保存的对象引用是否相同，而是比较两个变量所引用的对象是否具有相同的属性值。
覆盖后的Equals执行流程是这样的：
我们看一下覆盖后Equals方法的具体执行流程：

a、使用Object静态方法ReferenceEquals比较参数obj和当前对象引用(this)是否相同，如果引用相同，则必为相同对象；
b、如果变量obj和当前引用不相同，则使用as运算符，尝试将obj类型转换和当前对象相同的类型，转换成功表示obj变量引用着和当前对象类相同的对象，as运算符转换后对象的引用，否则返回null，只有同类型的对象才需要比较，不同类型的对象必然是不同的对象；
c、如果as运算符转换对象成功，则进一步比较当前对象引用(this)和参数obj引用对象的字段值是否相等。
由上面两段代码可以看出：
==和Object类的Equals方法都是比较对象的引用是否相同，并不比较对象的字段是否相等；而Equals方法可以覆盖，以求让其对对象的字段进行等值比较或者其它的比较的需求。
因此，如果需要比较两个C#引用类型变量，除非确定需要比较的就是对象引用时才可以使用==运算符，否则应该使用对象的Equals方法，防止对象所属的类覆盖了这个方法。

    上面是引用类型的比较，相对来说，值类型的比较就比较纯粹。值类型是不存在引用的，所以值类型就是比较两个对象值是否相等。当然如果覆盖了Equals方法就除外了。不过一般情况下，我们无需覆盖Equals方法。对于引用类型来说，等值比较就是比较对象的引用，引用不同的两个对象应该就是不同的对象；对于值类型来说，比较的就是所有字段的值，字段值不同的两个对象是不同的对象。只有在特殊情况下，才需要覆盖Equals方法，已定义某个类特殊的对象比较方法。
对于覆盖Equals方法，要注意：
注意：理论上可以用任意代码覆盖Equals方法，但要保证如下原则：
a、Equals只能用于对象比较，不能做其它任何用途；
b、对于两个已存在的对象，在对象未作任何改变的情况下，无论任何时候调用Equals方法，返回的结果应该是一样的；
c、对于对象a和b，则a.Equalse(b)和b.Equals(a)返回的结果应该是一样的；
d、覆盖了Equals方法，同时要覆盖GetHashCode(方法)，这个后面再详细说明。

二、ToString()
代码：

   public class Int32Value : ICloneable
    {
        //字段，定义字段最好赋上初值
        private int intValue = 0;

        /// <summary>
        /// 属性
        /// </summary>
        public int IntValue
        {
            get
            {
                return this.intValue;
            }

            set
            {
                this.intValue = value;
            }
        }

        /// <summary>
        /// 定义一个无参构造器
        /// </summary>
        public Int32Value() { }

        /// <summary>
        /// 带参数的构造器
        /// </summary>
        public Int32Value(int value)
        {
            this.intValue = value;
        }

        ///// <summary>
        ///// 实现ICloneable接口
        ///// </summary>
        public object Clone()
        {
            return this.MemberwiseClone();
        }

     
        /// <summary>
        /// 重写ToString方法
        /// </summary>
        /// <returns></returns>
        public override string ToString()
        {
            return this.intValue.ToString();

            //return "重写ToString";
        }
    }

 调用：

     class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Int32Value value = new Int32Value(30);

            Console.WriteLine(value.ToString());//30

            //Console.WriteLine(value.ToString());//重写ToString

            Console.ReadLine();
        }
    }

可以看出，ToString方法可以用任意代码覆盖，只要返回string即可，但是在覆盖时也要返回符合需求的返回值。

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