Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
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정성태 (techsharer at outlook.com)
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struct로 정의한 값 형식(Value Type)의 경우 Equals 재정의를 권장합니다.

다음과 같은 코드를 볼까요!

using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStruct ms1 = new MyStruct { _n = 5 };
        MyStruct ms2 = new MyStruct { _n = 5 };

        Console.WriteLine(ms1.Equals(ms2)); // True
    }
}

struct MyStruct
{
    public int _n;
}

기본적인 System.Object 타입의 Equals 메서드는 .NET Reflector로 살펴보면 RuntimeHelpers.Equals 호출로 연결됩니다.

[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries"), __DynamicallyInvokable]
public virtual bool Equals(object obj)
{
    return RuntimeHelpers.Equals(this, obj);
}
        
[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries"), __DynamicallyInvokable]
public static bool Equals(object objA, object objB)
{
    return ((objA == objB) || (((objA != null) && (objB != null)) && objA.Equals(objB)));
}

하지만, struct로 정의한 C# 타입은 System.Object가 아닌 System.ValueType을 부모 클래스로 지정되기 때문에 그 클래스에 재정의된 Equals 메서드가 실행됩니다. 그 코드가 재미있는데요.

[SecuritySafeCritical, __DynamicallyInvokable]
public override bool Equals(object obj)
{
    if (obj == null)
    {
        return false;
    }
    RuntimeType type = (RuntimeType) base.GetType();
    RuntimeType type2 = (RuntimeType) obj.GetType();
    if (type2 != type)
    {
        return false;
    }
    object a = this;
    if (CanCompareBits(this))
    {
        return FastEqualsCheck(a, obj);
    }
    FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Public | BindingFlags.Instance);
    for (int i = 0; i < fields.Length; i++)
    {
        object obj3 = ((RtFieldInfo) fields[i]).UnsafeGetValue(a);
        object obj4 = ((RtFieldInfo) fields[i]).UnsafeGetValue(obj);
        if (obj3 == null)
        {
            if (obj4 != null)
            {
                return false;
            }
        }
        else if (!obj3.Equals(obj4))
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

보는 바와 같이 Reflection을 통해 일일이 값 비교를 하고 있습니다. Reflection이 느리다는 것은 다들 아실텐데요, 따라서 당연히 다음과 같이 Equals 메서드를 재정의해주는 것이 실행 속도가 더 빠릅니다.

using System;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStructWithEquals msw1 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };
        MyStructWithEquals msw2 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };

        Console.WriteLine(msw1.Equals(msw2)); // True
    }
}

struct MyStruct
{
    public int _n;
}

struct MyStructWithEquals
{
    public int _n;

    public override bool Equals(object obj)
    {
        MyStructWithEquals target = (MyStructWithEquals)obj;
        return _n == target._n;                
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return _n.GetHashCode();
    }
}

실제로 성능 비교를 해볼까요? ^^

using System;
using System.Diagnostics;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStruct ms1 = new MyStruct { _n = 5 };
        MyStruct ms2 = new MyStruct { _n = 5 };

        MyStructWithEquals msw1 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };
        MyStructWithEquals msw2 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };

        // JIT 컴파일 용
        CompareTime1(ms1, ms2, 1);
        CompareTime2(msw1, msw2, 1);

        // 성능 측정
        CompareTime1(ms1, ms2, 100000);
        CompareTime2(msw1, msw2, 100000);
    }

    private static void CompareTime1(MyStruct ms1, MyStruct ms2, int count)
    {
        Stopwatch st = new Stopwatch();
        st.Start();

        for (int i = 0; i < count; i ++)
        {
            ms1.Equals(ms2);
        }

        st.Stop();

        Console.WriteLine("CompareTime1 - # of " + count + ": " + st.ElapsedTicks);
    }

    private static void CompareTime2(MyStructWithEquals msw1, MyStructWithEquals msw2, int count)
    {
        Stopwatch st = new Stopwatch();
        st.Start();

        for (int i = 0; i < count; i++)
        {
            msw1.Equals(msw2);
        }

        st.Stop();

        Console.WriteLine("CompareTime2 - # of " + count + ": " + st.ElapsedTicks);
    }
}

struct MyStruct
{
    public int _n;
}

struct MyStructWithEquals
{
    public int _n;

    public override bool Equals(object obj)
    {
        MyStructWithEquals target = (MyStructWithEquals)obj;
        return _n == target._n;                
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return _n.GetHashCode();
    }
}

실행해 보면?

CompareTime1 - # of 100000: 16895
CompareTime2 - # of 100000: 3165

CompareTime1 - # of 1000000: 108633
CompareTime2 - # of 1000000: 34897

CompareTime1 - # of 10000000: 1108970
CompareTime2 - # of 10000000: 332720

약 3배 이상의 성능 차이가 나는 것을 볼 수 있습니다.




Equals 메서드를 잘 쓰지 않는 듯 해도, 알게 모르게 사용되는 경우가 있습니다. 바로 Dictionary 류의 자료 구조를 사용할 때입니다. 일례로, 다음과 같이 HashSet을 사용하는 경우,

using System;
using System.Collections.Generic;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        MyStructWithEquals msw1 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };
        MyStructWithEquals msw2 = new MyStructWithEquals { _n = 2 };

        HashSet<MyStructWithEquals> hs2 = new HashSet<MyStructWithEquals>();
        hs2.Add(msw1);
        hs2.Add(msw2);
    }
}

struct MyStructWithEquals
{
    public int _n;

    public override bool Equals(object obj)
    {
        MyStructWithEquals target = (MyStructWithEquals)obj;
        return _n == target._n;                
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return _n.GetHashCode();
    }
}

HashSet.Add, MyStructWithEquals.GetHashCode, MyStructWithEquals.Equals 메서드에 BP(Breakpoint)를 걸고 F11 키를 누르면, Add -> GetHashCode -> Equals 순으로 실행이 되는 것을 확인할 수 있습니다. 즉, 여러분들이 Dictionary 류의 자료 구조를 사용한다면 필연적으로 Equals/GetHashCode 메서드가 불리게 되고, 이것을 재정의하지 않았다면 닷넷은 기본 구현체인 Reflection을 이용한 비교 작업을 수행하게 되는 것입니다.

(첨부한 소스코드는 위의 예제를 포함합니다.)




물론, 그렇긴 하지만 현실적으로 봤을 때 struct 타입에 Equals 메서드를 재정의하지 않아도 크게 문제가 되는 경우는 많지 않으니 너무 걱정하지 않으셔도 됩니다. ^^ 위의 성능 비교에서도 나오지만 10만번 루프 결과에 겨우 저 정도차이라면 극한의 성능을 요구하는 경우를 제외하고는 거의 티도 나지 않습니다.

어쨌든, 이제부터라도 좋은 습관을 들이는 것도 나쁘진 않겠지요! ^^




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]

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[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 2/23/2015]

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