Effective C# 原則 26：用 IComparable 和 IComparer 實作物件順序關係（一）

物件順序關係與介面選擇

你的型別應有順序關係，便於集合中描述儲存與排序。.NET 框架提供兩介面描述物件順序關係：IComparable 與 IComparer。IComparable 為你的類別定義自然順序，實作 IComparer 的類別可描述其他可選順序。實作介面時，定義並實作自己關係運算子（<、>、<=、>=），避免執行期預設比較關係低效問題。本原則討論如何實作順序關係，讓 .NET 核心透過你定義介面對型別排序，使用者在操作上得更好效率。

IComparable.CompareTo 實作與裝箱拆箱開銷

IComparable 只有一方法 CompareTo()，沿用 C 函式庫 strcmp 原則：目前物件小於目標回傳 < 0；相等回傳 0；大於回傳 > 0。IComparable 以 System.Object 為參數，使用時必須檢查執行期物件型別。每次比較必須重新解釋參數型別：

public struct Customer : IComparable
{
    private readonly string _name;
    public Customer(string name) { _name = name; }
    public int CompareTo(object right)
    {
        if (!(right is Customer)) throw new ArgumentException("Argument not a customer", "right");
        Customer rightCustomer = (Customer)right;
        return _name.CompareTo(rightCustomer._name);
    }
}

實作比較與 IComparable 一致性有很多不喜歡處：檢查參數執行期型別；不正確程式碼可用任何型別調用 CompareTo；正確參數仍必須裝箱拆箱才能比較。每次比較額外開銷。排序時平均比較次數 N x log(N)，每次 3 次裝箱拆箱。1000 元素陣列約 20000 次裝箱拆箱（N x log(n) 約 7000 次比較 x 3）。必須自己找可選比較方法。無法改變 IComparable.CompareTo() 定義，但不意味著被迫讓使用者在弱型別實作忍受效能損失。可重載 CompareTo() 只對 Customer 物件操作：

public struct Customer : IComparable
{
    private string _name;
    public Customer(string name) { _name = name; }
    int IComparable.CompareTo(object right)
    {
        if (!(right is Customer)) throw new ArgumentException("Argument not a customer", "right");
        Customer rightCustomer = (Customer)right;
        return CompareTo(rightCustomer);
    }
    public int CompareTo(Customer right) { return _name.CompareTo(right._name); }
}

現在 IComparable.CompareTo() 成隱式介面實作，只能透過 IComparable 介面參考調用。使用者只能用型別安全調用，不安全比較無法存取。下列無意錯誤無法通過編譯：

Customer c1; Employee e1;
if (c1.CompareTo(e1) > 0) Console.WriteLine("Customer one is greater");