在没有装箱的情况下比较结构是否相等答案

【问题标题】：Comparing structs for equality without boxing在没有装箱的情况下比较结构是否相等
【发布时间】：2016-08-17 18:17:42
【问题描述】：

我遇到了一个扩展方法，它适用于结构 (SomeStruct) 并返回值是否等于 default(SomeStruct)（当调用无参数构造函数时）。

public static bool IsDefault<T> (this T value)
    where T : struct
{
    return (!EqualityComparer<T>.Default.Equals(value, default(T)));
}

这让我想知道结构是否被装箱。这纯粹是出于好奇，因为拳击/按值传递有优缺点，具体取决于上下文。

假设：

以下第一个方法是非法的，因为结构不会隐式覆盖相等运算符 ==/!=。
第二个“出现”是为了避免拳击。
第三种方法应该始终将结构装箱，因为它正在调用object.Equals(object o)。
第四个有两个重载可用(object/T) 所以我假设它也会避免装箱。但是，目标结构需要实现IEquatable<T> 接口，这使得辅助扩展方法不是很有帮助。

变化：

public static bool IsDefault<T> (this T value)
    where T : struct
{
    // Illegal since there is no way to know whether T implements the ==/!= operators.
    return (value == default(T));
}

public static bool IsDefault<T> (this T value)
    where T : struct
{
    return (!EqualityComparer<T>.Default.Equals(value, default(T)));
}

public static bool IsDefault<T> (this T value)
    where T : struct
{
    return (value.Equals(default(T)));
}

public static bool IsDefault<T> (this T value)
    where T : struct, IEquatable<T>
{
    return (value.Equals(default(T)));
}

这个问题是关于确认上述假设以及我是否误解和/或遗漏了什么。

【问题讨论】：

标签： c# .net equality value-type boxing

【解决方案1】：

以下第一个方法是非法的，因为结构不会隐式覆盖相等运算符 ==/!=。

是的。

第二个“出现”是为了避免拳击。

被调用方法的签名是EqualityComparer<T>.Equals(T,T)，它使用T类型作为参数，所以调用时不需要装箱。

默认比较器的实现检查T 是否为IEquatable<T>，如果是，则使用使用IEquatable<T>.Equals 的比较器，否则使用Object.Equals 的比较器，因此如果结构是内部可能会应用装箱不是IEquatable（'仅在需要时'）。

第三种方法应该始终将结构装箱，因为它正在调用 object.Equals(object o)。

是的。

第四个有两个可用的重载（对象/T），所以我假设它也会避免装箱。但是，目标结构需要实现 IEquatable 接口，这使得辅助扩展方法不是很有帮助。

是的，根据this SO answer，它不需要拳击。这是您从EqualityComparer<T>.Default 获得的针对T : IEquatable 特定情况的有效代码。

【讨论】：

谢谢。所以我知道第二种情况如果不实现 IEquatable 将需要装箱？如果是这样，没有消费者（结构的创建者）实现接口（为了使用我们的库而做更多的工作），没有一种方法是未装箱的操作。
装箱成本非常低，尤其是与典型的对象比较相比，因此实际上我不会担心它。如果结构的创建者没有实现相等，则它遵循Object.Equals 给出的默认相等，因此装箱是不可避免的，但与（字节比较/反射）成本相比也不会产生影响Object.Equals.
性能和成本是非常主观的。我遇到过拳击成本远远超过auto public properties 的情况。就我而言，我必须为 Vector2 结构实现 public readonly 字段，这对带有支持字段的属性带来了可笑的性能改进。但这些是专门的场景，开发人员已经知道足够的知识来提供相关的内置比较。除此之外，您能否评论一下：“如果不实现 IEquatable，第二种情况将需要装箱吗？”。
是的，它会的。但是，如果该结构没有实现 IEquateable，则没有装箱就无法测试公平性。
@RaheelKhan 就像 Scott 所说，如果结构没有实现 IEquatable，那么你唯一的选择就是调用 Object.Equals（直接或间接），所以拳击将会发生，你无能为力去做吧。

【解决方案2】：

让我补充一下structs，如果你不定义比较，细节会变得复杂。

例如How to define value equality for a type 说：

您定义的任何结构都已经具有值相等的默认实现，它继承自 Object.Equals(Object) 方法的 System.ValueType 覆盖。此实现使用反射来检查类型中的所有字段和属性。尽管此实现产生了正确的结果，但与您专门为该类型编写的自定义实现相比，它相对较慢。

更多详情请参见Performance implications of default struct equality in C#，包括：

Equals 和 GetHashCode 有一个优化的默认版本，但你永远不应该依赖它，因为你可能会停止对它进行无辜的代码更改。

【讨论】：