C# 常用接口学习 IComparable 和 IComparer

作者：乌龙哈里
时间：2015-11-01
平台：Window7 64bit,Visual Studio Community 2015

参考：

• Microsoft Refernce Souce
• MSDN

章节：

• 接口 IConmparable 实现
• 接口 IComparable<T> 实现
• 接口 IComparer<T> 实现

正文：

一、接口 IConmparable 的实现

class Fruit
{
    public string Name;
    public int Price;
}

List<Fruit> fruit = new List<Fruit>();
fruit.Add(new Fruit { Name = "grape", Price = 30 });
fruit.Add(new Fruit { Name = "apple", Price = 10 });
fruit.Add(new Fruit { Name = "banana", Price = 15 });
fruit.Add(new Fruit { Name = "orage", Price = 12 });

我们如果想要把水果类按价钱排序，用 Sort() 方法，就需要在 Fruit 类实现 IComparable 接口了。
去看了net4.0的公开源代码（见参考），只有一个方法：
int CompareTo(Object obj);
微软的技术人员在注释里说明了，等于返回0值，大于返回大于0的值，小于返回小于0的值。下面我们按说明来实现这个接口：

class Fruit : IComparable
{
    public string Name;
    public int Price;
    public int CompareTo(object obj)
    {
        //实现接口方法一：
        if (obj == null) return 1;
        Fruit otherFruit = obj as Fruit;
        if (Price > otherFruit.Price) { return 1; }
        else
        {
            if (Price == otherFruit.Price) { return 0; }
            else { return -1; }
        }
    }
}

测试 Sort() 输出：

static void Main(string[] args)
{
    List<Fruit> fruit = new List<Fruit>();
    fruit.Add(new Fruit { Name = "grape", Price = 30 });
    fruit.Add(new Fruit { Name = "apple", Price = 10 });
    fruit.Add(new Fruit { Name = "banana", Price = 15 });
    fruit.Add(new Fruit { Name = "orage", Price = 12 });

    Console.Write("未排序：");
    foreach (var f in fruit) Console.Write($"{f.Name} ");
    Console.WriteLine();

    fruit.Sort();

    Console.Write("排序后：");
    foreach (var f in fruit) Console.Write($"{f.Name} ");
    Console.WriteLine();
    Console.ReadKey();
}

//输出结果：
//未排序：grape apple banana orage
//排序后：apple orage banana grape

要是要按照 Name 来排序，只要把 Price 换成 Name就成了。
我们发现，所有的简单值类型（比如：int ,string 等等）都继承了这个 IComparable 接口的，我们可以借用值类型的 CompareTo() 方法来实现:

class Fruit : IComparable
{
    public string Name;
    public int Price;
    public int CompareTo(object obj)
    {
        //实现接口方法二：
        Fruit otherFruit = obj as Fruit;
        return Price.CompareTo(otherFruit.Price);
    }
}

对于这个 IComparable 接口，因为基本简单的值类型都有 CompareTo() 方法，而且有了 Linq 后，我只要能用 IEnumerable<T> 的集合类型，用 lambda 表达式很容易就能进行排序 Sort() 操作，而且升序降序排序更加方便。上面的例子中，就算 Fruit 类没有实现 IComparable 接口，我用 List<T>，然后用 lambda 表达式生成一个新的集合就成了，如下：

    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            List<Fruit> fruit = new List<Fruit>();
            fruit.Add(new Fruit { Name = "grape", Price = 30 });
            fruit.Add(new Fruit { Name = "apple", Price = 10 });
            fruit.Add(new Fruit { Name = "banana", Price = 15 });
            fruit.Add(new Fruit { Name = "orage", Price = 12 });

            Console.Write("排序前：");
            foreach (var f in fruit) Console.Write($"{f.Name} ");
            Console.WriteLine();

            var fruitSort = fruit.OrderBy(x => x.Price);

            Console.Write("排序后：");
            foreach (var f in fruitSort) Console.Write($"{f.Name} ");
            Console.WriteLine();

            Console.ReadKey();
        
        }
    }
    class Fruit
    {
        public string Name;
        public int Price;
    }

真的弄不清楚到底这个接口有了泛型和 Linq 后还有什么用。本着认真学习的态度，我们继续学习它的泛型接口。

二、接口 IConmparable<T> 的实现

我们看到在实现 IComparable 中会发生装箱行为:
Fruit otherFruit=obj as Fruit;
为了效率就引进了泛型，实现如下：

    class Fruit : IComparable<Fruit>
    {
        public string Name;
        public int Price;
        int IComparable<Fruit>.CompareTo(Fruit other)
        {
            return Price.CompareTo(other.Price);
        }
    }

调用和普通的一样调用。现在还有个一问题，就是我们在章节一里面所说的，这个 Fruit 类是按字段 Price 来排序的，要是我们想按 Name 来排序，修改 int CompareTo() 方法很不灵活和方便，这时我们就需要另外一个类似的接口 IComparer 来提供便利了。

三、接口 IConmparer<T> 的实现

这个 IComparer 我理解为比较器接口，章节一的 Fruit 类接口 IComparable 不改，要想按 Name 来排序，需创立一个新类，在其上实现 IComparer<T> 接口：

    class SortByName : IComparer<Fruit>
    {
        int IComparer<Fruit>.Compare(Fruit x, Fruit y)
        {
            return x.Name.CompareTo(y.Name);
        }
    }
    class Fruit : IComparable
    {
        public string Name;
        public int Price;
        public int CompareTo(object obj)
        {
            //实现接口方法二：
            Fruit otherFruit = obj as Fruit;
            return Price.CompareTo(otherFruit.Price);
        }
    }

调用： fruit.Sort(new SortByName());
这个接口给我们带来重大的灵活性和方便性。不过我还是认为在泛型和lambda范式后，这个玩意好像真的没多大用处。

本文到此结束。

题外话：C#真的是一门优雅优秀的语言，而且微软开放了部分源代码，值得长期投资。