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本节书摘来自异步社区出版社《C++面向对象高效编程（第2版）》一书中的第4章，第4.7节，作者： 【美】Kayshav Dattatri，更多章节内容可以访问云栖社区“异步社区”公众号查看。
C++面向对象高效编程（第2版）
显然，赋值和复制是类的设计者和实现者必须考虑的重要问题。另一个相关问题也同等重要，即对象相等（object equality）的概念。当我们说两个对象相等时，即一个对象和另一个对象相等到底意味着什么？要牢记，两个不同对象相等和两个名称代表相同对象（也就是对象之间等价的概念），这两个概念是有区别的。对象相等要比较对象的结构和状态，而对象等价（object equivalence）则要比较对象的地址。两个不同的对象可能相等，但是不允许它们是同一个对象。
4.11
图4-11
以下是一个示例：
main(){ TPerson person1(“Bugs Bunny”, “Toon Town”, 414235056, “12-30-56”); TPerson* person2 = new TPerson (“Daffy”, “TV Land”, 418325156, “6-6-55”); // 动态对象 TPerson person3(“Goofy”, “Toon Town”, 418235057, “11-30-60”); TPerson* person4 = 0; // 尚未指向对象 TPerson person5(“Bugs Bunny”, “Toon Town”, 414235056, “12-30-56”); int i1 = 100 // ① int i2 = 200; // ② person4 = &person3;}```根据图4-11，我们可以提出一些简单的问题：person1 和person5是否相等？person4所指定的对象和person3所指定的对象是否相同？当然，person1和person5并不是相同的对象，但它们都具有相同的状态。另一方面，person4和person3并不是相互独立的对象，它们指定了相同的对象。很明显，person3和person4是等价的。参考上面程序中的①和②，如果我们提出这样一个问题：i1和i2是否相等，则答案非常简单它们不相等。在这种情况下，我们只需比较i1和i2中的值，便可立即推断，因为它们没有相同的值，所以不相等。但是，对于对象，我们不能作如此简单的判断，因为很难将对象看成一个简单的值。显而易见，我们还需要了解更多细节。比较对象是非常重要的操作，特别是包含复杂数据结构的对象，例如链表（list）、队列（queue）和树（tree）1，相关操作包括查找储存在内的特定对象、基于key排序对象等。所有这些操作都需要比较对象来判断对象是否相等。进一步而言，判断对象是否相等避免了意外删除对象，同时也避免了重复操作。比较两个链表之间或两个队列之间是否相等，涉及定义包含其他聚集对象的对象之间是否相等，更为复杂。###4.7.1 对象相等和对象等价在处理对象时，不同的语言定义对象相等的方式不同。例如，C++对于对象等价并未定义任何默认的含义，而Eiffel和Smalltalk则定义了默认含义。再者，不同程序员对对象间相等的解释也不同。接下来，先介绍基于引用的语言如何表示对象等价和对象相等。Smalltalk：Smalltalk为等价判断提供了==方法，所有对象都可以使用该方法。如果==方法返回值为true，则待比较的两个对象是相同的对象（它们等价）。换言之，这两个对象是对相同对象的不同引用。为了判断对象是否相等，Smalltalk提供了=方法。该方法通过比较两个对象中相应实例变量的值来实现。任何加入新实例变量的类都需要重新实现这个方法。例如，比较链表对象要涉及比较链表的长度，以及比较链表中的每个元素是否相等。这与递归导航整个对象树的深复制操作非常类似。与==对应的是~~，它用于判断两个对象是否不等价。与此类似，=对应的是~=，即不相等操作符。Eiffel：在Eiffel中，等价的语义与Smalltalk类似。简单类型的比较操作符是=，基于简单类型变量中所包含的值作比较。对于对象引用（object reference），比较操作符使用引用本身的值作比较。当两个对象引用都引自相同的对象时，则比较它们是否相等，以此判断两者是否等价。Equal方法用于比较当前对象和另一个对象是否相等，可用此方法比较对象（不是引用）。但是，Equal是一个浅比较操作，它不会递归地遍历对象引用，以判断两对象是否相等。在需要用到深比较语义时，程序员必须编写自定义的方法。另外，该语言中不相等操作符是/=。C++：C++与Smalltalk和Eiffel完全不同，这可以理解。C中定义的比较操作符是==，它用于比较值（C中不使用==操作符来比较结构）。C++中并未定义默认的比较机制。在需要使用类的比较语义时，由设计者负责实现操作符== 和在重载操作符==函数中提供正确的比较语义。比较指针与比较整数类似，而且也是语言的一部分。例如，p.146示例中，person3和person4两个指针的比较的结果显示它们包含相同的地址。比较引用和比较变量（或对象，如果它们是对象引用）相同。例如： int i = 10;
int &ir = i;int j = 100;int &jr = j;int k = 100;int &kr = k;if (kr == ir) { } // 该判断为false – 比较k和i的值if (kr == jr) { } // 该判断为 true – 比较k和j的值`比较引用kr和引用jr就是比较j和k的值（因为引用就是现有实体的别名）。 为了比较TPerson类对象，我们需要实现比较操作符。
class TPerson { public: // 其他细节如前所述，已省略 bool operator==(const TPerson& other) const; bool operator!=(const TPerson& other) const; void SetName(const char theNewName []); void Print() const; // 为简化起见，省略细节 private: // 如其他细节如前所述，已省略};bool TPerson::operator==(const TPerson& other) const{ if (this == &other) { return true; } // 比较别名 if (this->ssn == other._ssn && this->_birthDate == other._birthDate) { // 现在比较人名 if (strcmp(this->_name, other._name) == 0) // strcmp是一个库函数 return true; } return false; // 它们不相等}```这里的假设是，如果社会安全号码、出生日期和人名都相等，则必定是同一个人。事实上，社会安全号码本身就是唯一的，而且可作为比较的唯一根据。另一个需要实现的操作符是不相等操作符!=。如果类实现了==，则最好也实现!=。成对实现操作符可以保证在比较对象时，两操作符中只有其中之一（==或!=）为真。如果缺少其中一个，类的接口则看起来就不完整，而且即使使用另一个操作符2更加切合实际，客户也只能被迫使用类所提供的不成对的操作符。 bool TPerson::operator!=(const TPerson& other) const
{ return ! (*this == other); // 还可写成： // return ! (this->operator==(other));}`记住： 如果对象需要比较语义，要实现==操作符。
如果实现==操作符，记住要实现!=操作符。还需注意，==操作符可以是虚函数（将在第5章中讨论），而!=操作符通常是非虚函数，如上代码所示。回顾TCar类，如果需要比较TCar类对象，将涉及比较诸如车牌号、车辆识别码等细节。从这个角度来说，真正的比较操作和深复制操作非常类似。对于任何复杂对象，都不得不通过该对象内部所有的对象、指针和引用递归地调用比较操作符来判断是否相等。然而，C++中的等价就相对简单得多，它只涉及比较地址。注意：
Smalltalk有一个与对象散列值（hash value）相关的概念。每个类都支持hash方法，作为类本身基本运算的一部分。该方法为每个对象都返回一个唯一的整数。任何相等的两个对象都会返回相同的散列值。但是，不相等的对象也可以（或不可以）返回相同的散列值。通常，该方法用于链表、队列等中的快速查找对象。即使C++和Eiffel都未提供这样的方法作为语言的一部分，但许多商业软件产品仍提供hash成员函数。而且，在许多实现中，系统中的每个类都要求提供hash方法的实现。语言结构被用于强制执行这样的限制。有时，某些方法也要求强制执行这样的限制，如isEqual()和Clone()方法。决定哪些固有方法需要所有类的支持是设计的难点，任何设计团队都应在早期设计阶段处理这些问题。1也称为类集（或容器），将在第12章中讨论。2操作符成对实现可以扩展至许多其他的操作符，如<=和>=、<和>等。本文仅用于学习和交流目的，不代表异步社区观点。非商业转载请注明作译者、出处，并保留本文的原始链接。