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揭秘 Kotlin 中的 == 和 ===

之前分别写了三篇文章，从原理、优化、实战、新特性（密封接口）以不同的角度分别介绍了 Sealed Classes。

而这篇文章我们主要来分析 Kotlin 中的操作符 == 和 === 的区别，以及它们分别在什么场景下使用。这些操作符在实际项目和开源项目中，使用的频率非常的高。主要包含以下内容：

  • Java 中的 == 和 equals 的区别？
  • Kotlin 提供的操作符 == 和 === 分别做什么用？
    • 比较对象的结构是否相等 ( == 或者 equals )
    • 比较对象的引用是否相等 ( === )
  • Kotlin 中的操作符在以下场景中的使用
    • 基本数据类型
    • 包装类
    • 普通类
    • 数据类

在开始分析之前，我们先来简单回顾一下 Java 中的操作符 == 和 equals 的区别。

Java 中的操作符 == 和 equals 的区别

操作符 ==

  • 如果是基本数据类型比较的是值
  • 如果是引用数据类型比较的是地址

操作符 equals

  • 默认情况下在不重写 equals 方法时，等价于 ==，比较的是地址
public boolean equals(Object obj) {
    return (this == obj);
}
  • 重写 equals 方法时，一般用于比较结构是否相等，例如 String 
public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

但是需要注意的是重写 equals 方法时，需要重写 hashCode() 方法，否则无法和 hash 集合类一起正常工作，可以通过快捷键自动生成 equals() 、hashCode() 、 toString() 等等方法。

  • Mac: Cmd + N
  • Win/Linux: Alt+Insert

更多 AndroidStudio 快捷键使用技巧查看下列文章：

关于 Java 的操作符介绍就到这里了，接下来重点来分析 Kotlin 中的操作符。

Kotlin 中的操作符 == 和 === 及 equals

Kotlin 提供了两种方式用于对象的比较。

  • 比较对象的结构是否相等（ == 或者 equals ）

    Kotlin 中的操作符 == 等价于 equals 用于比较对象的结构是否相等, 很多情况下使用的是 ==，因为对于浮点类型 Float 和 Double，其实现方法 equals 不遵循 IEEE 754 浮点运算标准。

  • 比较对象的引用是否相等 ( === )

    Kotlin 中的操作符 === 用于比较对象的引用是否指向同一个对象，运行时如果是基本数据类型 === 等价于 ==。

我们知道了基本概念之后，接下来一起来看一下这些操作符（ == 和 === 及 equals ），在以下场景中的使用。

  • 基本数据类型
  • 包装类
  • 普通类
  • 数据类

基本数据类型

我们先来看一个例子：

val a1 = -0
val a2 = 0
println(a1 == a2)       // true
println(a1.equals(a2))  // true
println(a1 === a2)      // true

a1 = 100
a2 = 100
println(a1 == a2)       // true
println(a1.equals(a2))  // true
println(a1 === a2)      // true

运行时，对于基本数据类型 === 等价于 == 比较的是值（即对象的结构是否相等），如果比较基本数据类型时使用 ===，编译器就会给出一个警告，不建议使用。

但是 equals 比较特殊, 对于浮点类型 Float 和 Double 却有不同的表现，代码如下所示。

val a3 = -0f
val a4 = 0f
println(a3 == a4)       // true
println(a3.equals(a4))  // false
println(a3 === a4)      // true

正如你所看到的 a3.equals(a4) 结果为 false，那么为什么会这样呢，一起来查看反编译后的 Java 代码都做了什么。Tools → Kotlin → Show Kotlin Bytecode 。

float a3 = -0.0F;
float a4 = 0.0F;
boolean var2 = Float.valueOf(a3).equals(a4);
boolean var3 = false;
System.out.println(var2);

将 float 转换为包装类型 Float，调用其 equals 方法来进行比较，来看一下 equals 方法。

运行结果正如源码注释高亮部分一样，使用 equals 方法比较 +0.0f 和 -0.0f 其结果为 false, 如果使用操作符 == 结果为 true。

在 equals 方法中调用了 floatToIntBits 方法，在这个方法中是根据 IEEE 754 浮点算法标准，返回指定浮点值的表示形式，结果是一个整数，如下所示：

System.out.println(Float.floatToIntBits(-0f));  // -2147483648
System.out.println(Float.floatToIntBits(0f));   // 0

正如你所见，Float.floatToIntBits(-0f) 计算出来的结果，是整数的最小值 -2147483648，从结果来看它不遵循 IEEE 754 浮点运算标准，一起来看一下官方是如何解释的，更多信息点击查看 IEEE 754 浮点运算标准

对于浮点类型 Float 和 Double，其实现方法 equals 不遵循 IEEE 754 浮点运算标准：

  • NaN 被认为和它自身相等
  • NaN 被认为比包括正无穷在内的任何其他元素都大
  • -0.0 小于 +0.0

因此在 Kotlin 中如果使用 equals 方法进行比较的时候，需要注意这个情况。

包装类

无论是 Java 还是 Kotlin 每一种基本类型都会对应一个唯一的包装类，只不过它们的区分方式不一样。

基本数据类型 包装类
byte Byte
short Short
int Integer
long Long
float Float
double Double
char Character
boolean Boolean 
val a5 = Integer(10)    
val a6 = Integer(10)
println(a5 == a6)       // true
println(a5.equals(a6))  // true
println(a5 === a6)      // false

因为包装类重写了 equals 方法，所以使用操作符 == 和 equals 比较的是对象的结构是否相等，所以结果为 true。而操作符 === 比较的是对象的引用，是否指向同一个对象，因为是不同的对象，所以结果为 false。

普通的类

普通的类其实就是我们自己新建的类，并没有重写 equals 方法，一起来看一下这三种操作符的运行结果。

class Person1(val name: String, val age: Int)

val p1 = Person1(name = "hi-dhl", age = 10)
val p2 = Person1(name = "hi-dhl", age = 10)
println(p1 == p2)       // false
println(p1.equals(p2))  // false
println(p1 === p2)      // false

println(p1.name == p2.name)         // true
println(p1.name.equals(p2.name))    // true
println(p1.name === p2.name)        // true

因为普通的类 Person1 并没有实现 equals 方法，所以使用操作符 == 和 equals 比较的结果为 false，而 p1 和 p2 是不同的对象所以操作符 === 的结果为 false。

参数 name 是 String 类型，在上文分析过了 String 重写了 equals 方法，操作符 == 和 equals 比较的结果为 true。而 p1.name === p2.name 结果为 true , 是因为会先去常量池中查找是否存在 "hi-dhl"，如果存在直接返回常量池中的引用。

数据类

最后我们在来看一下这三种操作符在数据类中的表现。

data class Person2(val name: String, val age: Int)

val p3 = Person2(name = "ByteCode", age = 10)
val p4 = Person2(name = "ByteCode", age = 10)
println(p3 == p4)       // true
println(p3.equals(p4))  // true
println(p3 === p4)      // false

println(p3.name == p4.name)     // true
println(p3.name.equals(p4.name))// true
println(p3.name === p4.name)    // true

因为编译器会根据数据类中的参数，自动生成 equals 、 hashCode 、 toString 等等方法，编译后的代码如下所示。

public int hashCode() {
  String var10000 = this.name;
  return (var10000 != null ? var10000.hashCode() : 0) * 31 + Integer.hashCode(this.age);
}

public boolean equals(@Nullable Object var1) {
  if (this != var1) {
     if (var1 instanceof Person2) {
        Person2 var2 = (Person2)var1;
        if (Intrinsics.areEqual(this.name, var2.name) && this.age == var2.age) {
           return true;
        }
     }

     return false;
  } else {
     return true;
  }
}

所以使用操作符 == 和 equals，输出结果为 true，但是 p3 和 p4 是不同的对象所以操作符 === 的结果为 false。

总结

Java 中的操作符

操作符 ==

  • 如果是基本数据类型比较的是值
  • 如果是引用数据类型比较的是地址

操作符 equals

  • 默认情况下在不重写 equals 方法时，等价于 ==，比较的是地址
  • 重写 equals 方法时，常用于比较结构是否相等，可以通过快捷键自动生成 equals() 、hashCode() 、 toString() 等等方法。
    • Mac: Cmd + N
    • Win/Linux: Alt+Insert

Kotlin 中的操作符

Kotlin 提供了两种方式用于对象的比较。

  • 比较对象的结构是否相等（ == 或者 equals ）

    Kotlin 中的操作符 == 等价于 equals 用于比较对象的结构是否相等, 很多情况下使用的是 ==，因为对于浮点类型 Float 和 Double，其实现方法 equals 不遵循 IEEE 754 浮点运算标准。

  • 比较对象的引用是否相等 ( === )

    Kotlin 中的操作符 === 用于比较对象的引用是否指向同一个对象，运行时如果是基本数据类型 === 等价于 ==。

全文到这里就结束了，最后附上文章的精简示例，你能够在不运行程序的情况下，说出下面代码的运行结果吗？

class Person1(val name: String, val age: Int)
data class Person2(val name: String, val age: Int)

fun main() {
    val a1 = -0
    val a2 = 0
    println(a1 == a2)
    println(a1.equals(a2)

    val a3 = -0f
    val a4 = 0f
    println(a3 == a4)
    println(a3.equals(a4))

    //-------------

    val p1 = Person1(name = "hi-dhl", age = 10)
    val p2 = Person1(name = "hi-dhl", age = 10)
    println(p1 == p2)
    println(p1.equals(p2))
    println(p1 === p2)
    println(p1.name === p2.name)

    //-------------

    val p3 = Person2(name = "ByteCode", age = 10)
    val p4 = Person2(name = "ByteCode", age = 10)
    println(p3 == p4)
    println(p3.equals(p4))
    println(p3 === p4)
    println(p3.name === p4.name)

}

运行结果如下所示：

a1 == a2        true
a1.equals(a2)   true
a3 == a4        true
a3.equals(a4)   false
--------------------------
p1 == p2        false
p1.equals(p2)   false
p1 === p2       false
p1.name === p2.name true
--------------------------
p3 == p4        true
p3.equals(p4)   true
p3 === p4)      false
p3.name === p4.name true

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