Как С# определяет хэш-код для объекта?

Не переопределяйте GetHashcode() и Equals() в изменяемых классах, переопределяйте их только в неизменяемых классах или структурах, иначе, если вы измените объект, используемый в качестве ключа, хэш-таблица больше не будет работать должным образом (вы не сможете получить значение, связанное с ключом после изменения объекта ключа)

Также хеш-таблицы не используют хэш-коды для идентификации объектов, они используют сами ключевые объекты в качестве идентификаторов, не требуется, чтобы все ключи, которые используются для добавления записей в хэш-таблицу, возвращали разные хэш-коды, но рекомендуется, чтобы они это делали, иначе производительность сильно страдает.

Вот правильные реализации Hash и равенства для кортежа Quad (содержит 4 компонента кортежа внутри). Этот код обеспечивает правильное использование этого конкретного кортежа в HashSets и словарях.

Подробнее об этом (включая исходный код) здесь.

Обратите внимание на использование ключевого слова unchecked (во избежание переполнения) и создание исключения NullReferenceException, если obj имеет значение null (как того требует базовый метод).

public override bool Equals(object obj)
{
    if (ReferenceEquals(null, obj))
        throw new NullReferenceException("obj is null");
    if (ReferenceEquals(this, obj)) return true;
    if (obj.GetType() != typeof (Quad<T1, T2, T3, T4>)) return false;
    return Equals((Quad<T1, T2, T3, T4>) obj);
}

public bool Equals(Quad<T1, T2, T3, T4> obj)
{
    if (ReferenceEquals(null, obj)) return false;
    if (ReferenceEquals(this, obj)) return true;
    return Equals(obj.Item1, Item1)
        && Equals(obj.Item2, Item2)
            && Equals(obj.Item3, Item3)
                && Equals(obj.Item4, Item4);
}

public override int GetHashCode()
{
    unchecked
    {
        int result = Item1.GetHashCode();
        result = (result*397) ^ Item2.GetHashCode();
        result = (result*397) ^ Item3.GetHashCode();
        result = (result*397) ^ Item4.GetHashCode();
        return result;
    }
}
public static bool operator ==(Quad<T1, T2, T3, T4> left, Quad<T1, T2, T3, T4> right)
{
    return Equals(left, right);
}


public static bool operator !=(Quad<T1, T2, T3, T4> left, Quad<T1, T2, T3, T4> right)
{
    return !Equals(left, right);
}

Ознакомьтесь с этим публикацией Брэда Абрамса, а также комментарий Брайана Грункемейера для получения дополнительной информации о том, как работает object.GetHashCode. Также взгляните на первый комментарий в блоге Аянде post. Я не знаю, следуют ли текущим выпускам Framework этим правилам или они действительно изменили их, как предполагал Брэд.

Кажется, теперь у меня есть подсказка.

Я думал, что KeyValuePair — это ссылочный тип, но это не так, это структура. И поэтому он использует метод ValueType.GetHashCode(). MSDN для этого говорит: «Одно или несколько полей производного типа используются для вычисления возвращаемого значения».

Если вы возьмете реальный ссылочный тип в качестве «поставщика кортежей», вы обманете словарь (или себя...).

using System.Collections.Generic;

namespace csharp_tricks
{
    class Program
    {
        class MyClass
        {
            int keyValue;
            int someInfo;

            public MyClass(int key, int info)
            {
                keyValue = key;
                someInfo = info;
            }

            public override bool Equals(object obj)
            {
                MyClass other = obj as MyClass;
                if (other == null) return false;

                return keyValue.Equals(other.keyValue);
            }

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

        class Pair<T, R>
        {
            public T First { get; set; }
            public R Second { get; set; }
        }

        static void Main(string[] args)
        {
            var dict = new Dictionary<Pair<int, MyClass>, object>();

            dict.Add(new Pair<int, MyClass>() { First = 1, Second = new MyClass(1, 2) }, 1);

            //this is a pair of the same values as previous! but... no exception this time...
            dict.Add(new Pair<int, MyClass>() { First = 1, Second = new MyClass(1, 3) }, 1);

            return;
        }
    }
}

У меня больше нет ссылки на книгу, и мне нужно будет найти ее, чтобы подтвердить, но я думал, что базовый хэш по умолчанию просто хеширует все члены вашего объекта. Он получил к ним доступ из-за того, как работала среда CLR, так что это было не то, что вы могли написать так же хорошо, как они.

Это полностью из воспоминаний о том, что я кратко прочитал, так что принимайте это как хотите.

Редактировать: Книга была Inside C# от MS Press. Тот, что с лезвием пилы на обложке. Автор потратил много времени на объяснение того, как вещи были реализованы в CLR, как язык переводится в MSIL и т.д. ЭСТ. Если найдете книгу, то не плохое чтение.

Редактировать. Сформируйте ссылку, если она выглядит как

Object.GetHashCode() использует внутреннее поле в классе System.Object для генерации хеш-значения. Каждому созданному объекту присваивается уникальный ключ объекта, сохраняемый как целое число при его создании. Эти ключи начинаются с 1 и увеличиваются каждый раз, когда создается новый объект любого типа.

Хм, думаю, мне нужно написать несколько собственных хэш-кодов, если я рассчитываю использовать объекты в качестве хеш-ключей.

поэтому, вероятно, он не будет знать хэш-коды своих «детей».

Ваш пример, кажется, доказывает обратное :-) Хэш-код для ключа MyClass и значения 1 одинаков для обоих KeyValuePair . Реализация KeyValuePair должна использовать как Key, так и Value для собственного хеш-кода.

Двигаясь вверх, классу словаря нужны уникальные ключи. Он использует хэш-код, предоставленный каждым ключом, чтобы разобраться. Помните, что среда выполнения не вызывает Object.GetHashCode(), а вызывает реализацию GetHashCode(), предоставленную экземпляром, который вы ей передаете.

Рассмотрим более сложный случай:

public class HappyClass
{

    enum TheUnit
    {
        Points,
        Picas,
        Inches
    }

    class MyDistanceClass
    {
        int distance;
        TheUnit units;

        public MyDistanceClass(int theDistance, TheUnit unit)
        {
            distance = theDistance;

            units = unit;
        }
        public static int ConvertDistance(int oldDistance, TheUnit oldUnit, TheUnit newUnit)
        {
            // insert real unit conversion code here :-)
            return oldDistance * 100;
        }

        /// <summary>
        /// Figure out if we are equal distance, converting into the same units of measurement if we have to
        /// </summary>
        /// <param name="obj">the other guy</param>
        /// <returns>true if we are the same distance</returns>
        public override bool Equals(object obj)
        {
            MyDistanceClass other = obj as MyDistanceClass;
            if (other == null) return false;

            if (other.units != this.units)
            {
                int newDistance = MyDistanceClass.ConvertDistance(other.distance, other.units, this.units);
                return distance.Equals(newDistance);
            }
            else
            {
                return distance.Equals(other.distance);
            }


        }

        public override int GetHashCode()
        {
            // even if the distance is equal in spite of the different units, the objects are not
            return distance.GetHashCode() * units.GetHashCode();
        }
    }
    static void Main(string[] args)
    {

        // these are the same distance... 72 points = 1 inch
        MyDistanceClass distPoint = new MyDistanceClass(72, TheUnit.Points);
        MyDistanceClass distInch = new MyDistanceClass(1, TheUnit.Inch);

        Debug.Assert(distPoint.Equals(distInch), "these should be true!");
        Debug.Assert(distPoint.GetHashCode() != distInch.GetHashCode(), "But yet they are fundimentally different values");

        Dictionary<object, object> dict = new Dictionary<object, object>();

        dict.Add(new KeyValuePair<MyDistanceClass, object>(distPoint, 1), 1);

        //this should not barf
        dict.Add(new KeyValuePair<MyDistanceClass, object>(distInch, 1), 1);

        return;
    }

}

По сути... в моем примере вы хотите, чтобы два объекта, находящиеся на одинаковом расстоянии, возвращали "true" для Equals, но при этом возвращали разные хэш-коды.