8.2.5值的同一性和相等性

Question

检查出来：

    var a = Double.NaN;

    Console.WriteLine(a == a);
    Console.ReadKey();

打印“错误”

    var a = Double.NaN;

    Console.WriteLine(a.Equals(a));
    Console.ReadKey();

打印“真实”！

为什么打印“真实”？由于浮点数规范，NaN的值不等于它自己！所以似乎Equals（）方法实现错误... 我错过了什么吗？

Answer 1

我找到了一篇解决您问题的文章：.NET Security Blog: Why == and the Equals Method Return Different Results for Floating Point Values

根据IEC 60559：1989，两个   值为的浮点数   NaN永远不会平等。然而，   根据规范   System.Object :: Equals方法，它是   希望覆盖此方法   提供值等于语义。   [...]

所以现在我们有两个相互矛盾的想法   Equals应该是什么意思。   Object :: Equals表示BCL值   类型应覆盖以提供值   平等，IEC 60559说NaN   不等于NaN。我的分区   ECMA规范提供了解决方案   通过记录这个冲突   这个具体案例见第8.2.5.2节[见下文]

更新：the CLI spec (ECMA-335)第8.2.5节的全文详细阐述了这一点。我在这里复制了相关的部分：

8.2.5值的同一性和相等性

定义了两个二元运算符   在所有价值对上：身份和   平等。它们返回布尔结果，并且是数学的   等价运算符;也就是说，它们是：


反身 - a op a是真的。

对称 - 当{且仅当a op b为真时，b op a为真。

传递 - 如果a op b为真且b op c为真，则a op c为   真。


另外，虽然身份始终如此   意味着平等，反之则不然   真正。 [...]

8.2.5.1身份

身份运营商由CTS定义如下。


如果值具有不同的确切类型，则它们不相同。

否则，如果他们的确切类型是值类型，那么它们是相同的   并且只有当的比特序列   值是一样的，一点一滴。

否则，如果他们的确切类型是引用类型，那么它们就是   当且仅当位置相同时相同   价值是一样的。


通过System.Object方法在ReferenceEquals上实施身份。

8.2.5.2平等

对于值类型，使用相等运算符   是精确定义的一部分   类型。等式的定义应该   遵守以下规则：


Equality应该是一个等价运算符，如上所定义。

如前所述，身份应该意味着平等。

如果其中一个（或两个）操作数是一个盒装值，[...]


实施平等   通过System.Object Equals   方法

[注意：虽然有两个浮点   NaNs由IEC 60559：1989定义为   总是比较不平等的   System.Object.Equals的合同   要求覆盖必须满足   对等的要求   运营商。因此，   System.Double.Equals和   System.Single.Equals返回True   当比较两个NaN时，而   等于运算符返回False   那种情况，按照IEC的要求   标准。 结束记录]

以上并未指定==运算符的属性（最终注释除外）;它主要定义ReferenceEquals和Equals的行为。对于==运算符的行为，the C# language spec (ECMA-334)（第14.9.2节）明确了如何处理NaN值：

如果任一操作数[to operator ==]为NaN，则结果为false

Answer 2

Equals用于哈希表之类的东西。因此，合同要求a.Equals(a)。

MSDN声明：

以下语句必须适用于Equals方法的所有实现。在列表中，x，y和z表示非空的对象引用。

x.Equals（x）返回true，但涉及浮点类型的情况除外。参见IEC 60559：1989，微处理器系统的二进制浮点运算。

x.Equals（y）返回与y.Equals（x）相同的值。

如果x和y都是NaN，则x.Equals（y）返回true。

如果（x.Equals（y）＆amp;＆amp; y.Equals（z））返回true，则x.Equals（z）返回true。

只要未修改x和y引用的对象，对x.Equals（y）的连续调用将返回相同的值。

x.Equals（null）返回false。

有关Equals方法的其他必需行为，请参阅GetHashCode。

我觉得奇怪的是它声明“x.Equals（x）返回true，除了涉及浮点类型的情况。参见IEC 60559：1989，微处理器系统的二进制浮点运算。”但同时要求NaN等于NaN。那他们为什么要把这个例外放进去呢？因为不同的NaNs？

以类似的方式使用IComparer<double>时，也必须违反浮点标准。由于IComparer需要一致的总排序。

Answer 3

如果我冒昧地猜测，可能是支持将double值用作字典中的键。

如果x.Equals(y)为false和x = double.NaN返回y = double.NaN，那么您可以使用以下代码：

var dict = new Dictionary<double, string>();

double x = double.NaN;

dict.Add(x, "These");
dict.Add(x, "have");
dict.Add(x, "duplicate");
dict.Add(x, "keys!");

我认为大多数开发人员会发现这种行为并不直观。 但即使更多违反直觉也是如此：

// This would output false!
Console.WriteLine(dict.ContainsKey(x));

基本上，如果Equals的实现从不为特定值返回true，那么您将拥有一种能够为键提供以下奇怪行为的类型：

可以无限次添加到词典
使用ContainsKey 可以检测，因此......
永远无法使用Remove

请记住，Equals与GetHashCode非常密切相关（C＃编译器甚至会警告你，如果你已经覆盖了一个没有另一个） - 很大一部分原因是它们是首先是方便使用类型作为哈希表键。

就像我说的那样，这只是猜测。

Answer 4

如果您NaN == NaN为假是正确的，double.Equals会以NaN为真的方式特别处理NaN.Equals(NaN)。这是反射器方法的.NET 4实现：

public bool Equals(double obj)
{
    return ((obj == this) || (IsNaN(obj) && IsNaN(this)));
}

Answer 5

有关何时使用==或Equals的详细信息，请查看此link。由杰出的领导人Jon Skeet撰写。

c＃NaN比较Equals（）和==之间的差异

5 个答案:

8.2.5值的同一性和相等性

8.2.5.1身份

8.2.5.2平等