Qual problema IStructuralEquatable e IStructuralComparable resolver?

Question

Eu notei essas duas interfaces, e várias classes associadas, foram adicionadas .NET 4.Eles parecem um pouco supérfluo para mim;Eu li vários blogs sobre eles, mas eu ainda não consigo descobrir qual é o problema que eles resolvem que era complicado antes .NET 4.

O que estás a usar IStructuralEquatable e IStructuralComparable?

Answer 1

Todos os tipos no .NET suportam o Object.Equals() método que, por padrão, compara dois tipos para igualdade de referência. No entanto, às vezes, também é desejável poder comparar dois tipos para igualdade estrutural.

O melhor exemplo disso são as matrizes, que com .NET 4 agora implementa o IStructuralEquatable interface. Isso torna possível distinguir se você está comparando duas matrizes para igualdade de referência ou para "igualdade estrutural" - se elas têm o mesmo número de itens com os mesmos valores em cada posição. Aqui está um exemplo:

int[] array1 = new int[] { 1, 5, 9 };
int[] array2 = new int[] { 1, 5, 9 };

// using reference comparison...
Console.WriteLine( array1.Equals( array2 ) ); // outputs false

// now using the System.Array implementation of IStructuralEquatable
Console.WriteLine( StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer.Equals( array1, array2 ) ); // outputs true

Outros tipos que implementam a igualdade/comparabilidade estrutural incluem tuplas e tipos anônimos - que se beneficiam claramente da capacidade de realizar a comparação com base em sua estrutura e conteúdo.

Uma pergunta que você não fez é:

Por que temos IStructuralComparable e IStructuralEquatable Quando já existe o IComparable e IEquatable interfaces?

A resposta que eu oferecia é que, em geral, é desejável diferenciar comparações de referência e comparações estruturais. Normalmente espera que, se você implementar IEquatable<T>.Equals você também vai substituir Object.Equals para ser consistente. Nesse caso, como você apoiaria a igualdade de referência e estrutural?

Answer 2

Eu tive a mesma pergunta. Quando corri o exemplo de Lbushkin, fiquei surpreso ao ver que recebi uma resposta diferente! Embora essa resposta tenha 8 votos, está errado. Depois de muito 'refletor', aqui está minha opinião sobre as coisas.

Certos recipientes (matrizes, tuplas, tipos anônimos) suportam comparação e istructurlequatable.

O IStructuralComparable suporta uma classificação profunda e padrão.
O istructuralequatable suporta hash profunda e padrão.

{Observe que EqualityComparer<T> suporta rasos (apenas 1 nível de contêiner), hash de padrão.}

Tanto quanto eu vejo, isso só é exposto através da classe StructuralComparisons. A única maneira de descobrir que isso é útil é fazer um StructuralEqualityComparer<T> Classe Helper da seguinte maneira:

    public class StructuralEqualityComparer<T> : IEqualityComparer<T>
    {
        public bool Equals(T x, T y)
        {
            return StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer.Equals(x,y);
        }

        public int GetHashCode(T obj)
        {
            return StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer.GetHashCode(obj);
        }

        private static StructuralEqualityComparer<T> defaultComparer;
        public static StructuralEqualityComparer<T> Default
        {
            get
            {
                StructuralEqualityComparer<T> comparer = defaultComparer;
                if (comparer == null)
                {
                    comparer = new StructuralEqualityComparer<T>();
                    defaultComparer = comparer;
                }
                return comparer;
            }
        }
    }

Agora, podemos fazer um hashset com itens com contêineres dentro de contêineres dentro dos contêineres.

        var item1 = Tuple.Create(1, new int[][] { new int[] { 1, 2 }, new int[] { 3 } });
        var item1Clone = Tuple.Create(1, new int[][] { new int[] { 1, 2 }, new int[] { 3 } });
        var item2 = Tuple.Create(1, new int[][] { new int[] { 1, 3 }, new int[] { 3 } });

        var set = new HashSet<Tuple<int, int[][]>>(StructuralEqualityComparer<Tuple<int, int[][]>>.Default);
        Console.WriteLine(set.Add(item1));      //true
        Console.WriteLine(set.Add(item1Clone)); //false
        Console.WriteLine(set.Add(item2));      //true

Também podemos fazer nosso próprio contêiner jogar bem com esses outros contêineres implementando essas interfaces.

public class StructuralLinkedList<T> : LinkedList<T>, IStructuralEquatable
    {
        public bool Equals(object other, IEqualityComparer comparer)
        {
            if (other == null)
                return false;

            StructuralLinkedList<T> otherList = other as StructuralLinkedList<T>;
            if (otherList == null)
                return false;

            using( var thisItem = this.GetEnumerator() )
            using (var otherItem = otherList.GetEnumerator())
            {
                while (true)
                {
                    bool thisDone = !thisItem.MoveNext();
                    bool otherDone = !otherItem.MoveNext();

                    if (thisDone && otherDone)
                        break;

                    if (thisDone || otherDone)
                        return false;

                    if (!comparer.Equals(thisItem.Current, otherItem.Current))
                        return false;
                }
            }

            return true;
        }

        public int GetHashCode(IEqualityComparer comparer)
        {
            var result = 0;
            foreach (var item in this)
                result = result * 31 + comparer.GetHashCode(item);

            return result;
        }

        public void Add(T item)
        {
            this.AddLast(item);
        }
    }

Agora, podemos fazer um hashset com itens com contêineres dentro de contêineres personalizados dentro de contêineres.

        var item1 = Tuple.Create(1, new StructuralLinkedList<int[]> { new int[] { 1, 2 }, new int[] { 3 } });
        var item1Clone = Tuple.Create(1, new StructuralLinkedList<int[]> { new int[] { 1, 2 }, new int[] { 3 } });
        var item2 = Tuple.Create(1, new StructuralLinkedList<int[]> { new int[] { 1, 3 }, new int[] { 3 } });

        var set = new HashSet<Tuple<int, StructuralLinkedList<int[]>>>(StructuralEqualityComparer<Tuple<int, StructuralLinkedList<int[]>>>.Default);
        Console.WriteLine(set.Add(item1));      //true
        Console.WriteLine(set.Add(item1Clone)); //false
        Console.WriteLine(set.Add(item2));      //true

Answer 3

Aqui está outro exemplo que ilustra um possível uso das duas interfaces:

var a1 = new[] { 1, 33, 376, 4};
var a2 = new[] { 1, 33, 376, 4 };
var a3 = new[] { 2, 366, 12, 12};

Debug.WriteLine(a1.Equals(a2)); // False
Debug.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer.Equals(a1, a2)); // True

Debug.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralComparer.Compare(a1, a2)); // 0
Debug.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralComparer.Compare(a1, a3)); // -1

Answer 4

A descrição do IStructuralEquatable Interface diz (na seção "Observações"):

o IStructuralEquatable A interface permite implementar comparações personalizadas para verificar a igualdade estrutural de Objetos de coleção.

Isso também fica claro pelo fato de que essa interface reside no System.Collections espaço para nome.

Answer 5

F# começou a usá -los desde .NET 4. ( .NET 2 está aqui)

Essas interfaces são cruciais para f#

let list1 = [1;5;9] 
let list2 = List.append [1;5] [9]

printfn "are they equal? %b" (list1 = list2)

list1.GetType().GetInterfaces().Dump()

Answer 6

C# em poucas palavras livro:

Porque a Matriz é uma classe, as matrizes são sempre (si) reference types, independentemente da matriz do tipo de elemento.Isso significa que a instrução arrayB = arrayA resultados em duas variáveis que referenciam a mesma matriz.Da mesma forma, duas distintas matrizes irão sempre falhar um teste de igualdade—a menos que você use um costume igualdade comparador.Quadro 4.0 introduziu a finalidade de comparar os elementos em matrizes que você pode o acesso através do StructuralComparisons escreva.

object[] a1 = { "string", 123, true};
object[] a2 = { "string", 123, true};

Console.WriteLine(a1 == a2);               // False
Console.WriteLine(a1.Equals(a2));          // False

IStructuralEquatable se1 = a1;
Console.WriteLine(se1.Equals(a2, StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer));    // True
Console.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralEqualityComparer.Equals(a1, a2));     // True

object[] a3 = {"string", 123, true};
object[] a4 = {"string", 123, true};
object[] a5 = {"string", 124, true};

IStructuralComparable se2 = a3;
Console.WriteLine(se2.CompareTo(a4, StructuralComparisons.StructuralComparer));    // 0
Console.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralComparer.Compare(a3, a4));       // 0
Console.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralComparer.Compare(a4, a5));       // -1
Console.WriteLine(StructuralComparisons.StructuralComparer.Compare(a5, a4));       // 1