C#基礎知識整理：基礎知識（12） 超類別Object

    物件導向三大功能：封裝，繼承，多態。那麼類別是從哪裡繼承呢？在物件導向語言中有基底類別或也叫做超類別的概念，也就是所有類別都是從這個類別繼承得來的，這個超類別叫Object。 .net中是這樣描述Object類別的：
    支援 .NET Framework 類別層次結構中的所有類別，並為衍生類別提供低階服務。這是 .NET Framework 中所有類別的最終基底類別；它是類型層次結構的根。
既然是超類，Object定義了一些關鍵的方法。如下：

Equals方法－用於比較兩個實例是否相等。
public virtual bool Equals(Object obj)，比較目前實例是否與obj相等；
public static bool Equals(Object objA,Object objB)，比較指定兩個實例是否相等。

Finalize 方法——允許 Object 在「垃圾回收」回收 Object 之前嘗試釋放資源並執行其他清理操作。

GetHashCode 方法－取得一個物件的Hash值。

GetType方法－取得目前實例的Type。

MemberwiseClone 方法－建立目前實例的淺表副本，也就是如果目前實例有值，新建立的實例只取得值類型的值，引用型別是沒有取得值。

ReferenceEquals 方法－比較兩個實例是否相同，與static bool Equals(Object objA,Object objB)用法一樣。

ToString 方法－這個平常用的比較多，用來傳回目前實例的string。
Object是超類，所以C#中的所有類別都有這些方法。

下面著重介紹下Equals和ToString方法。
一、物件比較
C#中有值型別與參考型，簡單的理解就是值型別保存物件的值，而引用型別是實例的引用，類似C語言的指標。因此在使用物件的比較的時候，值類型比較兩個物件值是否相等，引用類型比較指定的參考是否引用同一個物件。當然有時也會比較引用型別指向的實例值是否相同。
下面是物件比較的程式碼：

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();
        }
    }
}

呼叫：

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();
        }
    }
}

結果：

由程式碼可以看出：

a、對於引用型，=運算子將參考從一個變數傳遞到另一個變數，所以=兩邊的變數引用同一個物件；
 
b、對於引用相同的兩個變量，使用==運算子傳回true；

c、物件的Clone方法產生一個新實例，傳回該實例的引用，該實例的所有欄位值和原物件相同，即Clone方法得到物件的副本。從Object類別繼承下來的保護方法MemberwiseClone傳回目前物件的副本；

d、對於Clone方法傳回的對象，其參考和原物件不同，==運算子回傳false；

e、從Object繼承下來的Equals方法結果和==運算子相同，只是比較目前引用(this)和參數保存的參考是否引用到了同一個物件上。
在上述程式碼的基礎上，重寫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;
        }
    }
}

呼叫

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();
        }
    }
}

結果：

修改後的程式碼：
覆寫了Equals方法，程式運作結果則不同了：Equals不再比較兩個變數所保存的物件參考是否相同，而是比較兩個變數所引用的物件是否具有相同的屬性值。
覆蓋後的Equals執行流程是這樣的：
我們看一下覆蓋後Equals方法的具體執行流程：

a、使用Object靜態方法ReferenceEquals比較參數obj和當前物件引用(this)是否相同，如果引用相同，則必為相同物件；
b、如果變數obj和目前引用不相同，則使用as運算符，嘗試將obj類型轉換和目前物件相同的類型，轉換成功表示obj變數引用著和目前物件類別相同的對象，as運算子轉換後物件的引用，否則返回null，只有同類型的物件才需要比較，不同類型的物件必然是不同的物件；
c、如果as運算子轉換物件成功，則進一步比較目前物件引用(this)和參數obj引用物件的欄位值是否相等。
由上面兩段程式碼可以看出：
==和Object類別的Equals方法都是比較對象的引用是否相同，並不比較對象的字段是否相等；而Equals方法可以覆蓋，以求讓其對對象的字段進行等值比較或其它的比較的需求。
因此，如果需要比較兩個C#引用類型變量，除非確定需要比較的就是物件參考時才可以使用==運算符，否則應該使用物件的Equals方法，防止物件所屬的類別覆寫了這個方法。

    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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