Как c# вычисляет хэш-код для объекта?
этот вопрос выходит из обсуждения ОК.
Я начал думать о хэш-коде, который должен иметь кортеж. Что делать, если мы примем класс KeyValuePair как кортеж? Он не переопределяет метод GetHashCode (), поэтому, вероятно, он не будет знать о хэш-кодах своих "детей"... Итак, время выполнения вызовет Object.Метод GetHashCode(), который не знает о реальной структуре объекта.
тогда мы можем сделать два экземпляра некоторой ссылки тип, которые фактически равны, из-за перегруженного GetHashCode() и Equals(). И используйте их как " детей "в кортежах, чтобы" обмануть " словарь.
но это не работает! Время выполнения каким-то образом вычисляет структуру нашего кортежа и вызывает перегруженный GetHashCode нашего класса!
Как это работает? Какой анализ объекта.GetHashCode ()?
может ли это повлиять на производительность в каком-то плохом сценарии, когда мы используем некоторые сложные ключи? (наверное, невозможный сценарий... но все же)
рассмотрим этот код в качестве примера:
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();
}
}
static void Main(string[] args)
{
Dictionary<object, object> dict = new Dictionary<object, object>();
dict.Add(new KeyValuePair<MyClass,object>(new MyClass(1, 1), 1), 1);
//here we get the exception -- an item with the same key was already added
//but how did it figure out the hash code?
dict.Add(new KeyValuePair<MyClass,object>(new MyClass(1, 2), 1), 1);
return;
}
}
}
обновление Я думаю, что я нашел объяснение этому, как указано ниже в моем ответе. Основными результатами этого являются:
- будьте осторожны с вашими ключами и их хэш-кодами: -)
- для сложных словарных ключей необходимо правильно переопределить Equals() и GetHashCode ().
6 ответов
не переопределяйте GetHashcode () и Equals () на изменяемых классах, только переопределяйте его на неизменяемых классах или структурах, иначе, если вы измените объект, используемый в качестве ключа, хэш-таблица больше не будет функционировать должным образом (вы не сможете получить значение, связанное с ключом после изменения ключевого объекта)
также хэш-таблицы не используют хэш-коды для идентификации объектов, они используют ключевые объекты сами по себе в качестве идентификаторов, не требуется, чтобы все ключи, используемые для добавления записей в хэш-таблице возвращаются разные хэш-коды, но рекомендуется, чтобы они это делали, иначе производительность сильно страдает.
вот правильные реализации хэша и равенства для четырехугольника (содержит 4 компонента кортежа внутри). Этот код обеспечивает правильное использование этого конкретного кортежа в хэш-наборах и словарях.
больше на эту тему (включая исходный код) здесь.
Примечание использование unchecked ключевое слово (чтобы избежать переполнения) и выбрасывание NullReferenceException, если obj равен null (как требуется базой 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);
}
зацените в должности Брэд Абрамс, а также комментарий Брайана Гранкемейера для получения дополнительной информации о том, как объект.Метод GetHashCode работ. Кроме того, посмотрите на первый комментарий на Ayande блог в должности. Я не знаю, следуют ли текущие версии фреймворка этим правилам или они действительно изменили его, как подразумевал Брэд.
Кажется, теперь у меня есть ключ.
Я думал, что KeyValuePair является ссылочным типом, но это не так, это структура. И поэтому он использует ValueType.Метод GetHashCode() метод. MSDN для него говорит:"одно или несколько полей производного типа используется 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 только для подтверждения, но я думал, что базовый хэш по умолчанию просто хэшировал все члены вашего объекта. Он получил доступ к ним из-за того, как работал CLR, поэтому это было не то, что вы могли написать так же хорошо, как они.
Это совсем из памяти, что-то я мельком читал, так что вы.
Edit: книги Внутри C# от MS Press. Тот, с пилой на крышке. Автор потратил много времени, объясняя, как вещи были реализованы в CLR, как язык переведен на MSIL, ect. электрошок. Если вы сможете найти книгу, она не так уж плохо читается.
Edit: форма ссылки при условии, что она выглядит как
так что, вероятно, он не будет знать о хэш-кодах его "детей".
ваш пример, похоже, доказывает обратное : -) хэш-код для ключа MyClass
и значение 1
одинаково KeyValuePair
'ы . Реализация KeyValuePair должна использовать оба его Key
и Value
для собственного хэш-код
двигаясь вверх, класс dictionary хочет уникальные ключи. Он использует хэш-код, предоставляемый каждым ключом, чтобы выяснить вещи. Помните, что среда выполнения не вызывает Object.GetHashCode()
, но он вызывает реализацию GetHashCode (), предоставленную экземпляром, который вы ему даете.
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;
}
}
в принципе... в моем примере вы хотите, чтобы два объекта с одинаковым расстоянием возвращали "true" для равных, но все же возвращали разные хэш-коды.