c# - 当装箱类型未知时检查不同类型的装箱值类型是否相等

Question

我正在将 int 与运行时未知的盒装数字类型进行比较。此代码对具有相同值的不同类型的未装箱值进行成功的值比较:

short UnboxedShort = short.MaxValue;
object BoxedShort = short.MaxValue; //this boxed type is unknown at runtime
int UnboxedInt = short.MaxValue;

Console.WriteLine(UnboxedInt == UnboxedShort); //returns true
Console.WriteLine(UnboxedInt.Equals(UnboxedShort)); //returns true

此代码无法编译，因为我在值类型和对象上使用了相等运算符:

Console.WriteLine(UnboxedInt == BoxedShort); //doesn't compile

所以，如果我这样做，它似乎会起作用，因为我正在调用底层的 .Equals() 方法:

Console.WriteLine(UnboxedInt.Equals(BoxedShort)); //returns false

它返回错误。起初，它似乎在进行引用检查，因为短裤被装在一个对象中。但是，当我将未装箱的短裤与装箱的短裤进行比较时，它返回 true:

Console.WriteLine(object.Equals(BoxedShort, UnboxedShort)); //returns true

如果类型未知，我可以进行比较的唯一方法是使用 Convert.ChangeType():

Console.WriteLine(UnboxedInt == (int)Convert.ChangeType(BoxedShort, typeof(int))); //returns true
Console.WriteLine(object.Equals(UnboxedInt, Convert.ChangeType(BoxedShort, typeof(int)))); //returns true

但这不是首选方法，因为根据我过去运行的测试，Convert.ChangeType() 速度很慢。因为我将在迭代中进行这种比较，所以我想避免 Convert.ChangeType()。

那么，在 boxed short 和 unboxed short 相等，boxed short 和 unboxed int 不相等，但 unboxed short 和 unboxed int 相等的框架中到底发生了什么？

更新

IvanStoev 在评论中建议我尝试使用 Convert.ToInt32()。虽然如果类型已知 ((int)(short)BoxedShort) 比我拆箱慢 3.47 倍，这显然不是一个选项，但它仍然比 Convert.ChangeType() 快 4.17 倍。

Explicit unbox (175.8 ms)
Convert.ToInt32 (611.6 ms)
Convert.ChangeType (2555 ms)

At 50,000,000 iterations, Convert.ToInt32 is...
   435.80 ms (347.90%) slower than Explicit unbox
    Lose 1 second over 114,731,528 iterations
  1943.40 ms (417.76%) faster than Convert.ChangeType
    Gain 1 second over 25,728,105 iterations

我会稍等一下，看看是否有其他答案出现。

Answer 1

一切都有合乎逻辑的解释。

首先，当将“收件箱”(即键入的)值与不同类型的“未装箱”值进行比较时，编译器会考虑定义的隐式转换并最终扩大其中一个值，然后使用相应的 == 运算符。

当您有一个装箱值并使用 Equals 方法时，情况就不同了，因为 Equals 实现通常只检查相同的类型而不检查性能。这是从 reference source 中获取的 Int32 的实现。 :

public override bool Equals(Object obj) {
    if (!(obj is Int32)) {
        return false;
    }
    return m_value == ((Int32)obj).m_value;
}

其他实现类似。我猜你现在明白为什么盒装 int 不等于具有相同值的盒装 short，反之亦然。

由于没有简单的方法可以在不知道类型的情况下对值进行拆箱，因此您确实应该使用转换。所有基本类型都实现了 IConvertible，它允许将装箱值转换为所需类型(如果可能)。

但是，您实际上应该使用 Convert.ToInt32 而不是 Convert.ChangeType像这样

bool test = UnboxedInt == Convert.ToInt32(BoxedShort);

之所以更快，是因为 Convert.ChangeType 首先需要使用类型检查并实际调用具体的 ToXXX 方法之一。其次，由于 Convert.ChangeType 的返回类型是 object，因此值被装箱。最后，您需要将它拆箱回 int(现在知道它会成功)。换句话说，与直接 ToXXX 方法调用相比，额外的检查、分支、装箱和拆箱，后者基本上调用 IConvertible.ToXXX 实现。