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这一切都始于有人向我提出的一个技巧问题。（书中提到 - 简而言之 C#）这是它的要点。

Double a = Double.NaN;
Console.WriteLine(a == a); // => false
Console.WriteLine(a.Equals(a)); // => true

上面的好像不太对。a 应该始终是 == 自身（引用相等）并且两者都应该是一致的。

似乎 Double 重载了 == 运算符。经反射器确认如下：

[__DynamicallyInvokable]
public static bool operator ==(double left, double right)
{
    return (left == right);
}

奇怪的是看起来是递归的，没有提到 NaN 特定的行为。那么为什么它返回false呢？

所以我添加了一些代码来区分

var x = "abc";
var y = "xyz";
Console.WriteLine(x == y); // => false

现在我明白了

    L_0001: ldc.r8 NaN
    L_000a: stloc.0 
    L_000b: ldloc.0 
    L_000c: ldloc.0 
    L_000d: ceq 
    L_000f: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
    L_0014: nop 
    L_0015: ldloca.s a
    L_0017: ldloc.0 
    L_0018: call instance bool [mscorlib]System.Double::Equals(float64)
    L_001d: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
    L_0022: nop 
    L_0023: ldstr "abc"
    L_0028: stloc.1 
    L_0029: ldstr "xyz"
    L_002e: stloc.2 
    L_002f: ldloc.1 
    L_0030: ldloc.2 
    L_0031: call bool [mscorlib]System.String::op_Equality(string, string)
    L_0036: call void [mscorlib]System.Console::WriteLine(bool)
  • 对于双打， == 运算符调用转换为ceqIL 操作码
  • 至于字符串，它转换为 System.String::op_Equality(string, string)。

果然，文档ceq指定它是浮点数和 NaN 的特殊情况。这解释了观察结果。

问题：

  • 为什么在 Double 上定义 op_Equality ？（并且实现不考虑 NaN 特定行为）
  • 什么时候调用？
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3 回答 3

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反射器的错误解释

您从 Reflector 看到的反编译实际上是 Reflector 中的一个错误。Reflector 需要能够反编译比较两个双精度值的函数；在这些函数中，您会发现ceq直接发射到代码中。因此，Reflector 将ceq指令解释为两个双精度之间的 ==，以帮助反编译一个正在比较两个双精度的函数。

默认情况下，值类型不带有 == 实现。（用户定义的结构不继承重载的 == 运算符吗？）但是，所有内置标量类型都有一个显式重载的运算符，编译器会将其转换为适当的 CIL。重载还包含基于简单ceq的比较，因此 == 运算符重载的动态/后期绑定/基于反射的调用不会失败。

更多细节

对于预定义的值类型，相等运算符 (==) 如果其操作数的值相等则返回 true，否则返回 false。对于字符串以外的引用类型，== 如果它的两个操作数引用同一个对象，则返回 true。对于字符串类型，== 比较字符串的值。

-- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/53k8ybth.aspx

您所说的意味着 == 使用引用类型语义来比较 a double。但是，由于double是值类型，它使用值语义。这就是为什么3 == 3是真的，即使它们是不同的堆栈对象。

您几乎可以将此编译器转换视为 LINQ 的 Queryable 对象如何包含带有代码的扩展方法，但编译器将这些调用转换为传递给 LINQ 提供程序的表达式树。在这两种情况下，底层函数都不会真正被调用。

Double的比较语义

Double 的文档确实提到了ceqCIL 指令的工作原理：

如果通过调用 Equals 方法测试两个 Double.NaN 值是否相等，则该方法返回 true。但是，如果使用相等运算符测试两个 NaN 值是否相等，则运算符返回 false。当您想要确定 Double 的值是否不是数字 (NaN) 时，另一种方法是调用 IsNaN 方法。

-- http://msdn.microsoft.com/en-us/library/ya2zha7s.aspx

原始编译器源

如果您查看反编译的 C# 编译器源代码，您会发现以下代码可以将双重比较直接转换为ceq：

private void EmitBinaryCondOperator(BoundBinaryOperator binOp, bool sense)
{
    int num;
    ConstantValue constantValue;
    bool flag = sense;
    BinaryOperatorKind kind = binOp.OperatorKind.OperatorWithLogical();
    if (kind <= BinaryOperatorKind.GreaterThanOrEqual)
    {
        switch (kind)
        {
            ...

            case BinaryOperatorKind.Equal:
                goto Label_0127;

            ...
        }
    }
...
Label_0127:
    constantValue = binOp.Left.ConstantValue;
    if (((constantValue != null) && constantValue.IsPrimitiveZeroOrNull) && !constantValue.IsFloating)
    {
        ...
        return;
    }
    constantValue = binOp.Right.ConstantValue;
    if (((constantValue != null) && constantValue.IsPrimitiveZeroOrNull) && !constantValue.IsFloating)
    {
        ...
        return;
    }
    this.EmitBinaryCondOperatorHelper(ILOpCode.Ceq, binOp.Left, binOp.Right, sense);
    return;
}

上面的代码来自Roslyn.Compilers.CSharp.CodeGen.CodeGenerator.EmitBinaryCondOperator(...)，我添加了“...”，以便为此目的使代码更具可读性。

于 2013-02-19T13:01:42.070 回答
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在msdn中指出；

如果通过调用 Equals 方法测试两个 Double.NaN 值是否相等，则该方法返回 true。但是，如果使用相等运算符测试两个 NaN 值是否相等，则运算符返回 false。当您想要确定 Double 的值是否不是数字 (NaN) 时，另一种方法是调用 IsNaN 方法。

故意这样做是为了符合 IEC 60559:1989，因为它声明两个 NaN 值不相等，因为它们不被视为数字，因此op_Equal定义符合此标准；

根据 IEC 60559:1989，具有 NaN 值的两个浮点数永远不相等。但是，根据 System.Object::Equals 方法的规范，最好覆盖此方法以提供值相等语义。由于 System.ValueType 通过使用反射来提供此功能，因此 Object.Equals 的描述明确指出，值类型应考虑覆盖默认的 ValueType 实现以提高性能。事实上，通过查看 System.ValueType::Equals 的来源（SSCLI 中 clr\src\BCL\System\ValueType.cs 的第 36 行），CLR Perf 团队甚至对 System.ValueType 的效果发表了评论::等于不快。

参考：http: //blogs.msdn.com/b/shawnfa/archive/2004/07/19/187792.aspx

于 2013-02-19T13:10:46.480 回答
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来自 msdn：http: //msdn.microsoft.com/en-us/library/ya2zha7s.aspx

如果通过调用 Equals 方法测试两个 Double.NaN 值是否相等，则该方法返回 true。但是，如果使用相等运算符测试两个 NaN 值是否相等，则运算符返回 false。当您想要确定 Double 的值是否不是数字 (NaN) 时，另一种方法是调用 IsNaN 方法。

于 2013-02-19T13:03:43.027 回答