等于和循环引用:如何解决无限递归?
我有一些包含几个字段的类。 我需要通过值来比较它们,例如,如果一个类的两个实例的字段包含相同的数据,则它们是相等的。 我已经重写了GetHashCode
和Equals
方法。
可能会发生这些类包含循环引用。
例如:我们想建立机构模型(如政府,体育俱乐部等)。 一个机构有一个名字。 Club
是一个有名字和成员名单的机构。 每个成员都是一个Person
,有一个名字和一个喜欢的机构。 如果某个俱乐部的成员将该俱乐部作为他最喜欢的机构,我们有一个循环参考。
但循环引用与值相等一起导致无限递归。 这是一个代码示例:
interface IInstitution { string Name { get; } }
class Club : IInstitution
{
public string Name { get; set; }
public HashSet<Person> Members { get; set; }
public override int GetHashCode() { return Name.GetHashCode() + Members.Count; }
public override bool Equals(object obj)
{
Club other = obj as Club;
if (other == null)
return false;
return Name.Equals(other.Name) && Members.SetEquals(other.Members);
}
}
class Person
{
public string Name { get; set; }
public IInstitution FavouriteInstitution { get; set; }
public override int GetHashCode() { return Name.GetHashCode(); }
public override bool Equals(object obj)
{
Person other = obj as Person;
if (other == null)
return false;
return Name.Equals(other.Name)
&& FavouriteInstitution.Equals(other.FavouriteInstitution);
}
}
class Program
{
public static void Main()
{
Club c1 = new Club { Name = "myClub", Members = new HashSet<Person>() };
Person p1 = new Person { Name = "Johnny", FavouriteInstitution = c1 }
c1.Members.Add(p1);
Club c2 = new Club { Name = "myClub", Members = new HashSet<Person>() };
Person p2 = new Person { Name = "Johnny", FavouriteInstitution = c2 }
c2.Members.Add(p2);
bool c1_and_c2_equal = c1.Equals(c2); // StackOverflowException!
// c1.Equals(c2) calls Members.SetEquals(other.Members)
// Members.SetEquals(other.Members) calls p1.Equals(p2)
// p1.Equals(p2) calls c1.Equals(c2)
}
}
c1_and_c2_equal
应该返回true
,实际上我们(人类)可以通过一点思考看出它们是否值相等,而不会遇到无限递归。 但是,我无法真正说出我们如何解释这一点。 但是,既然有可能,我希望有一种方法可以在代码中解决这个问题!
所以问题是: 如何检查值相等而不会遇到无限递归?
请注意,我需要通常解决循环引用,而不仅仅是上面的情况。 我将它称为2圈,因为c1
引用了p1
,而p1
引用了c1
。 可以有其他的n圈,例如,如果一个俱乐部A
有一个会员M
其最喜欢的俱乐部B
具有会员N
其最喜欢的俱乐部是A
那将是一个4圈。 其他对象模型也可能允许奇数为n的n圈。 我正在寻找一种解决所有这些问题的方法,因为我不会提前知道n可以拥有哪些价值。
一个简单的解决方法(在RDBMS中使用)是使用一个唯一的Id
来标识一个Person
(任何类型)。 那么你不需要比较每一个其他的财产,你永远不会遇到这样的cuircular参考。
另一种方法是在Equals
进行不同的比较,因此只需对Equals
类型进行深度检查,而不是对引用类型进行深度检查。 您可以使用自定义比较器:
public class PersonNameComparer : IEqualityComparer<Person>
{
public bool Equals(Person x, Person y)
{
if (x == null && y == null) return true;
if (x == null || y == null) return false;
if(object.ReferenceEquals(x, y)) return true;
return x.Name == y.Name;
}
public int GetHashCode(Person obj)
{
return obj?.Name?.GetHashCode() ?? int.MinValue;
}
}
现在您可以更改Club
的Equals
实施方式,以避免Members
(人员)使用他们的深度支票,其中包括该机构,但仅限其Name
:
public override bool Equals(object obj)
{
if (Object.ReferenceEquals(this, obj))
return true;
Club other = obj as Club;
if (other == null)
return false;
var personNameComparer = new PersonNameComparer();
return Name.Equals(other.Name)
&& Members.Count == other.Members.Count
&& !Members.Except(other.Members, personNameComparer).Any();
}
您注意到我无法使用SetEquals
因为我的自定义比较器没有超载。
根据Dryadwoods的建议,我改变了Equals
方法,以便我可以跟踪已经比较的项目。
首先,我们需要一个相等比较器来检查相应元素对的引用相等性:
public class ValuePairRefEqualityComparer<T> : IEqualityComparer<(T,T)> where T : class
{
public static ValuePairRefEqualityComparer<T> Instance
= new ValuePairRefEqualityComparer<T>();
private ValuePairRefEqualityComparer() { }
public bool Equals((T,T) x, (T,T) y)
{
return ReferenceEquals(x.Item1, y.Item1)
&& ReferenceEquals(x.Item2, y.Item2);
}
public int GetHashCode((T,T) obj)
{
return RuntimeHelpers.GetHashCode(obj.Item1)
+ 2 * RuntimeHelpers.GetHashCode(obj.Item2);
}
}
这里是Club
的修改Equals
方法:
static HashSet<(Club,Club)> checkedPairs
= new HashSet<(Club,Club)>(ValuePairRefEqualityComparer<Club>.Instance);
public override bool Equals(object obj)
{
Club other = obj as Club;
if (other == null)
return false;
if (!Name.Equals(other.Name))
return;
if (checkedPairs.Contains((this,other)) || checkedPairs.Contains((other,this)))
return true;
checkedPairs.Add((this,other));
bool membersEqual = Members.SetEquals(other.Members);
checkedPairs.Clear();
return membersEqual;
}
Person
的版本是类似的。 请注意,我将(this,other)
添加到checkedPairs
并检查是否包含(this,other)
或(other,this)
,因为在第一次调用c1.Equals(c2)
后可能会发生这种情况,调用c2.Equals(c1)
而不是c1.Equals(c2)
。 我不确定这是否真的发生,但由于我看不到SetEquals
的实现,我相信这是一种可能性。
由于我对已经检查过的对使用静态字段并不满意(如果程序并发,它将不起作用!),我问了另一个问题:为调用堆栈创建最后一个变量。
对于我感兴趣的一般情况
- 我们有C1
,..., Cn
类,其中每个类都可以有任意数量的VALUES(如int
, string
,...)以及任何其他类C1
的引用。 。, Cn
(例如,通过具有用于每种类型的Ci
场ICollection<Ci>
) -
问题“两个对象A
和B
相等?” 在我这里描述的平等意义上,
似乎等同于
问题“对于两个有限的,定向的,连通的彩色图G
和H
,是否存在从G
到H
的同构? 。
这是等值:
object
s(类实例) object
的引用 object
具有相同类型和相同值,则两个顶点的颜色相同) 这是一个NP难题,所以我认为我会放弃实施该计划的计划,而采用无循环参考的方法。
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