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C# 中的 ReferenceEquals 方法

news 2025/9/22 7:03:47

C# 中的 `ReferenceEquals` 方法

1. 核心定义与作用

Object.ReferenceEquals 是一个静态方法，它的作用非常纯粹和单一：

判断两个对象引用是否指向内存中的同一个实例（即同一个对象）。

返回值：bool 类型。如果两个引用指向同一个对象，返回 true；否则返回 false。
它不关心：对象的内容是什么、对象的类型是否相同、== 运算符或 Equals 方法是如何被重写的。它只进行引用同一性的比较。

它的方法签名如下：

public static bool ReferenceEquals (object? objA, object? objB);

2. 工作原理与举例说明

让我们通过一系列例子来彻底理解它。

例 1：引用类型的基本行为

class Person
{public string Name { get; set; }
}Person p1 = new Person { Name = "Alice" };
Person p2 = p1; // p2 是 p1 的引用副本，它们指向同一个对象
Person p3 = new Person { Name = "Alice" }; // 新对象，内容虽然和 p1 一样，但内存地址不同Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(p1, p2)); // 输出: True
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(p1, p3)); // 输出: False
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(null, null)); // 输出: True (特殊情况)

说明：

p1 和 p2 指向堆上的同一个 Person 实例，所以 ReferenceEquals 返回 true。
p1 和 p3 虽然内容相同，但分别是两个不同的对象实例，所以返回 false。
两个 null 引用被认为是相等的。

例 2：字符串的特殊情况 - 字符串驻留

字符串 (string) 在 C# 中是不可变的引用类型，但 CLR 使用了一种叫“字符串驻留”的优化技术，这会让 ReferenceEquals 的行为变得有趣。

string s1 = "Hello";
string s2 = "Hello"; // 编译器会进行驻留，s2 和 s1 指向同一个内存地址
string s3 = new string("Hello".ToCharArray()); // 强制在堆上创建一个新的字符串对象Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1, s2)); // 输出: True (因为驻留)
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1, s3)); // 输出: False (不同对象)// 使用String.Intern方法将s3驻留，之后获取的引用就是驻留池中的引用
string s4 = String.Intern(s3);
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(s1, s4)); // 输出: True

说明：对于字面量字符串，CLR 会将其放入“驻留池”，所有相同值的字面量都会共享同一个引用，所以 s1 和 s2 是同一个引用。但用 new 等方式创建的字符串对象不会自动驻留。

例 3：值类型的比较 - 装箱

ReferenceEquals 的参数是 object，所以当传递值类型（如 int, struct）时，会发生装箱。

int num1 = 10;
int num2 = 10;// 值类型传递给ReferenceEquals时会被装箱
// num1被装箱到一个新的object实例中
// num2被装箱到另一个新的object实例中
// 两个不同的装箱对象，引用自然不同
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(num1, num2)); // 输出: False// 更明显的例子：和自己比较
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(num1, num1)); // 输出: False 🤯

这是最重要的陷阱！
Object.ReferenceEquals(num1, num1) 也返回 false，因为每次装箱都会产生一个新的临时对象。所以，ReferenceEquals 方法永远不适用于比较值类型，它的结果总是 false（除非比较 null）。

例 4：与 `==` 和 `Equals` 的对比

class Student
{public string Id { get; set; }// 假设我们重写了Equals，只比较Id字段public override bool Equals(object obj) => obj is Student s && Id == s.Id;// 重写Equals最好也重写GetHashCodepublic override int GetHashCode() => Id?.GetHashCode() ?? 0;
}Student stu1 = new Student { Id = "001" };
Student stu2 = new Student { Id = "001" };
Student stu3 = stu1;Console.WriteLine("ReferenceEquals:");
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(stu1, stu2)); // False (不同对象)
Console.WriteLine(Object.ReferenceEquals(stu1, stu3)); // True (同一对象)Console.WriteLine("== Operator:");
// == 默认行为与ReferenceEquals相同，除非被重写
// 假设我们没有重写 == 运算符，所以它执行引用比较
Console.WriteLine(stu1 == stu2); // False
Console.WriteLine(stu1 == stu3); // TrueConsole.WriteLine("Equals Method:");
// Equals 方法被我们重写了，它比较的是Id字段的值
Console.WriteLine(stu1.Equals(stu2)); // True (内容相同)
Console.WriteLine(stu1.Equals(stu3)); // True (内容相同，且是同一对象)

三者的区别总结：

方法	比较内容	可被重写	适用于值类型
`ReferenceEquals`	引用地址	否	永远不适用（因装箱）
`==` 运算符	默认是引用地址，但可重写为比较值	是	是（对于内置值类型已重写）
`Equals` 实例方法	默认是引用地址，但通常被重写为比较值	是	是（对于内置值类型已重写）

3. 主要使用场景

既然有 == 和 Equals，为什么还需要 ReferenceEquals？

进行绝对的引用比较：当你明确地、故意地想知道两个变量是否指向内存中的绝对同一个实例，而不是“值”是否相等时。例如，在实现某些底层基础设施、缓存机制或监听对象身份变化的逻辑时。
避免被重写逻辑干扰：== 和 Equals 都可能被类重写。如果你不信任或不想依赖这些自定义的比较逻辑，ReferenceEquals 提供了一个不可被重写的、最基础的比较方式。
处理可能为 null 的对象：它是静态方法，即使参数为 null 也不会抛出异常，比直接使用 == 在某些复杂情况下更安全。

// 一个实用的例子：在实现Equals时，先进行引用比较以优化性能
public override bool Equals(object obj)
{// 如果引用相同，肯定是同一个对象，无需继续比较字段if (Object.ReferenceEquals(this, obj))return true;// 如果对方为null或类型不同，肯定不相等if (obj is null || this.GetType() != obj.GetType())return false;// 最后再进行耗时的字段逐一比较// ... 比较各个字段的值
}