System.Object.GetHashCode メソッド

[アーティクル]
01/30/2024

この記事では、この API のリファレンスドキュメントへの補足的な解説を提供します。

このメソッドはGetHashCode、オブジェクトの等価性の迅速なチェックを必要とするアルゴリズムのハッシュコードを提供します。ハッシュコードは、クラスからDictionaryBase派生した型などDictionary<TKey,TValue>Hashtable、ハッシュベースのコレクション内のオブジェクトを挿入および識別するために使用される数値です。

Note

ハッシュテーブルでハッシュコードを使用する方法と、いくつかの追加のハッシュコードアルゴリズムについては、Wikipedia のハッシュ関数エントリを参照してください。

等しい 2 つのオブジェクトは、等しいハッシュコードを返します。ただし、逆は正しくありません。等しいハッシュコードは、異なる (等しくない) オブジェクトが同じハッシュコードを持つ可能性があるため、オブジェクトの等価性を意味しません。さらに、.NET はメソッドの既定の実装を GetHashCode 保証しません。また、このメソッドが返す値は、.NET Framework と .NET Core の異なるバージョンなどの .NET 実装と、32 ビットプラットフォームや 64 ビットプラットフォームなどのプラットフォームによって異なる場合があります。このような理由から、このメソッドの既定の実装は、ハッシュの目的で一意のオブジェクト識別子として使用しないでください。その結果、次の 2 つの結果が得まれます。

等しいハッシュコードがオブジェクトの等価性を意味するとは想定しないでください。
同じオブジェクトがアプリケーションメイン、プロセス、プラットフォーム間でハッシュ化される可能性があるため、アプリケーションが作成したメインアプリケーションの外部でハッシュコードを保持したり、使用したりしないでください。

警告

ハッシュコードは、ハッシュテーブルに基づくコレクション内での効率的な挿入と検索を目的としています。ハッシュコードは永続的な値ではありません。このため、次のことが行われます。

ハッシュコード値をシリアル化したり、データベースに格納したりしないでください。
キー付きコレクションからオブジェクトを取得するキーとしてハッシュコードを使用しないでください。
アプリケーション全体でハッシュコードを送信しないでくださいメインまたはプロセス。場合によっては、ハッシュコードがプロセスごとまたはアプリケーションごとに計算される場合がありますメイン。
暗号的に強力なハッシュが必要な場合は、暗号化ハッシュ関数によって返される値の代わりにハッシュコードを使用しないでください。暗号化ハッシュの場合は、そのSystem.Security.Cryptography.KeyedHashAlgorithmクラスから派生したクラスをSystem.Security.Cryptography.HashAlgorithm使用します。
ハッシュコードの等価性をテストして、2 つのオブジェクトが等しいかどうかを判断しないでください。 (等しくないオブジェクトは同じハッシュコードを持つことができます)。等しいかどうかをテストするには、or Equals メソッドをReferenceEquals呼び出します。

メソッドは GetHashCode 、派生型によってオーバーライドできます。オーバーライドされない場合 GetHashCode 、参照型のハッシュコードは、オブジェクトの参照に基づいてハッシュコードを計算する基底クラスのメソッドを呼び出 Object.GetHashCode すことによって計算されます。詳細については、「」を参照してください RuntimeHelpers.GetHashCode。つまり、メソッドが返す ReferenceEqualstrue 2 つのオブジェクトのハッシュコードは同じです。値型がオーバーライド GetHashCodeされない場合、 ValueType.GetHashCode 基底クラスのメソッドはリフレクションを使用して、型のフィールドの値に基づいてハッシュコードを計算します。言い換えると、フィールドの値が等しい値を持つ値型は、等しいハッシュコードを持ちます。オーバーライドの GetHashCode詳細については、「継承元へのメモ」セクションを参照してください。

警告

メソッドをオーバーライドする GetHashCode 場合は、オーバーライドする必要があります。また、その逆もオーバーライド Equalsする必要があります。 2 つのオブジェクトが等しいかどうかをテストするときにオーバーライド Equals されたメソッドが返 true される場合、オーバーライドされた GetHashCode メソッドは 2 つのオブジェクトに対して同じ値を返す必要があります。

ハッシュテーブルのキーとして使用されるオブジェクトに有用な実装が提供されない場合は、クラスコンストラクターのいずれかの GetHashCodeオーバーロードに実装を IEqualityComparer 指定することで、ハッシュコードプロバイダーを Hashtable 指定できます。

Windows ランタイムに関する注意事項

Windows ランタイムのクラスでメソッドを呼び出GetHashCodeすと、オーバーライドGetHashCodeされないクラスの既定の動作が提供されます。これは、.NET がWindows ランタイムに対して提供するサポートの一部です (「.NET Support for Windows Store Apps and Windows ランタイム」を参照)。 Windows ランタイムのクラスは継承Objectせず、現在は GetHashCode. ただし、C# または Visual Basic コードで使用する場合は、メソッドとメソッドが含まれているように見えますToString Equals(Object)GetHashCode。.NET Framework では、これらのメソッドの既定の動作が提供されます。

Note

C# または Visual Basic で記述されたWindows ランタイムクラスは、メソッドをGetHashCodeオーバーライドできます。

例

型と同じまたは範囲が小さい数値のハッシュコードを計算する最も簡単な方法の Int32 1 つは、単にその値を返す方法です。次の例は、構造体のこのような実装を Number 示しています。

using System;

public struct Number
{
   private int n;

   public Number(int value)
   {
      n = value;
   }

   public int Value
   {
      get { return n; }
   }

   public override bool Equals(Object obj)
   {
      if (obj == null || ! (obj is Number))
         return false;
      else
         return n == ((Number) obj).n;
   }

   public override int GetHashCode()
   {
      return n;
   }

   public override string ToString()
   {
      return n.ToString();
   }
}

public class Example1
{
   public static void Main()
   {
      Random rnd = new Random();
      for (int ctr = 0; ctr <= 9; ctr++) {
         int randomN = rnd.Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue);
         Number n = new Number(randomN);
         Console.WriteLine("n = {0,12}, hash code = {1,12}", n, n.GetHashCode());
      }
   }
}
// The example displays output like the following:
//       n =   -634398368, hash code =   -634398368
//       n =   2136747730, hash code =   2136747730
//       n =  -1973417279, hash code =  -1973417279
//       n =   1101478715, hash code =   1101478715
//       n =   2078057429, hash code =   2078057429
//       n =   -334489950, hash code =   -334489950
//       n =    -68958230, hash code =    -68958230
//       n =   -379951485, hash code =   -379951485
//       n =    -31553685, hash code =    -31553685
//       n =   2105429592, hash code =   2105429592

open System

[<Struct; CustomEquality; NoComparison>]
type Number(value: int) =
    member _.Value = value

    override _.Equals(obj) =
        match obj with
        | :? Number as n ->
            n.Value = value
        | _ -> false

    override _.GetHashCode() =
        value

    override _.ToString() =
        string value

let rnd = Random()
for _ = 0 to 9 do
    let randomN = rnd.Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue)
    let n = Number randomN
    printfn $"n = {n,12}, hash code = {n.GetHashCode(),12}"
// The example displays output like the following:
//       n =   -634398368, hash code =   -634398368
//       n =   2136747730, hash code =   2136747730
//       n =  -1973417279, hash code =  -1973417279
//       n =   1101478715, hash code =   1101478715
//       n =   2078057429, hash code =   2078057429
//       n =   -334489950, hash code =   -334489950
//       n =    -68958230, hash code =    -68958230
//       n =   -379951485, hash code =   -379951485
//       n =    -31553685, hash code =    -31553685
//       n =   2105429592, hash code =   2105429592

Public Structure Number
   Private n As Integer

   Public Sub New(value As Integer)
      n = value
   End Sub

   Public ReadOnly Property Value As Integer
      Get
         Return n
      End Get
   End Property
   
   Public Overrides Function Equals(obj As Object) As Boolean
      If obj Is Nothing OrElse Not TypeOf obj Is Number Then
         Return False
      Else
         Return n = CType(obj, Number).n
      End If
   End Function      
   
   Public Overrides Function GetHashCode() As Integer
      Return n
   End Function
   
   Public Overrides Function ToString() As String
      Return n.ToString()
   End Function
End Structure

Module Example1
    Public Sub Main()
        Dim rnd As New Random()
        For ctr As Integer = 0 To 9
            Dim randomN As Integer = rnd.Next(Int32.MinValue, Int32.MaxValue)
            Dim n As New Number(randomN)
            Console.WriteLine("n = {0,12}, hash code = {1,12}", n, n.GetHashCode())
        Next
    End Sub
End Module
' The example displays output like the following:
'       n =   -634398368, hash code =   -634398368
'       n =   2136747730, hash code =   2136747730
'       n =  -1973417279, hash code =  -1973417279
'       n =   1101478715, hash code =   1101478715
'       n =   2078057429, hash code =   2078057429
'       n =   -334489950, hash code =   -334489950
'       n =    -68958230, hash code =    -68958230
'       n =   -379951485, hash code =   -379951485
'       n =    -31553685, hash code =    -31553685
'       n =   2105429592, hash code =   2105429592

多くの場合、型には、ハッシュコードの生成に関与できる複数のデータフィールドがあります。ハッシュコードを生成する方法の 1 つは、次の例に示すように、操作を XOR (eXclusive OR) 使用してこれらのフィールドを結合することです。

using System;

// A type that represents a 2-D point.
public struct Point2
{
    private int x;
    private int y;

    public Point2(int x, int y)
    {
       this.x = x;
       this.y = y;
    }

    public override bool Equals(Object obj)
    {
       if (! (obj is Point2)) return false;

       Point2 p = (Point2) obj;
       return x == p.x & y == p.y;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return x ^ y;
    }
}

public class Example3
{
   public static void Main()
   {
      Point2 pt = new Point2(5, 8);
      Console.WriteLine(pt.GetHashCode());

      pt = new Point2(8, 5);
      Console.WriteLine(pt.GetHashCode());
   }
}
// The example displays the following output:
//       13
//       13

// A type that represents a 2-D point.
[<Struct; CustomEquality; NoComparison>]
type Point(x: int, y: int) =
    member _.X = x
    member _.Y = y

    override _.Equals(obj) =
        match obj with
        | :? Point as p ->
            x = p.X && y = p.Y
        | _ -> 
            false

    override _.GetHashCode() =
        x ^^^ y

let pt = Point(5, 8)
printfn $"{pt.GetHashCode()}"

let pt2 = Point(8, 5)
printfn $"{pt.GetHashCode()}"
// The example displays the following output:
//       13
//       13

' A type that represents a 2-D point.
Public Structure Point3
    Private x As Integer
    Private y As Integer

    Public Sub New(x As Integer, y As Integer)
        Me.x = x
        Me.y = y
    End Sub

    Public Overrides Function Equals(obj As Object) As Boolean
        If Not TypeOf obj Is Point3 Then Return False

        Dim p As Point3 = CType(obj, Point3)
        Return x = p.x And y = p.y
    End Function

    Public Overrides Function GetHashCode() As Integer
        Return x Xor y
    End Function
End Structure

Public Module Example3
    Public Sub Main()
        Dim pt As New Point3(5, 8)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())

        pt = New Point3(8, 5)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())
    End Sub
End Module

前の例では、(n1,n2) と (n2, n1) に対して同じハッシュコードが返されるため、望ましいよりも多くの競合が発生する可能性があります。このような場合のハッシュコードが同一でないように、多くのソリューションを利用できます。 1 つは、各フィールドの順序を Tuple 反映するオブジェクトのハッシュコードを返す方法です。次の例は、クラスを使用する可能性のある実装を Tuple<T1,T2> 示しています。ただし、オブジェクトをインスタンス化するパフォーマンスオーバーヘッドは、多数のオブジェクトを Tuple ハッシュテーブルに格納するアプリケーションの全体的なパフォーマンスに大きな影響を与える可能性があることに注意してください。

using System;

public struct Point3
{
    private int x;
    private int y;

    public Point3(int x, int y)
    {
       this.x = x;
       this.y = y;
    }

    public override bool Equals(Object obj)
    {
        if (obj is Point3)
        {
            Point3 p = (Point3) obj;
            return x == p.x & y == p.y;
        }
        else
        {
            return false;
        }      
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return Tuple.Create(x, y).GetHashCode();
    }
}

public class Example
{
   public static void Main()
   {
        Point3 pt = new Point3(5, 8);
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode());

        pt = new Point3(8, 5);
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode());
   }
}
// The example displays the following output:
//       173
//       269

[<Struct; CustomEquality; NoComparison>]
type Point(x: int, y: int) =
    member _.X = x
    member _.Y = y

    override _.Equals(obj) =
        match obj with
        | :? Point as p ->
            x = p.X && y = p.Y
        | _ -> 
            false

    override _.GetHashCode() =
        (x, y).GetHashCode()

let pt = Point(5, 8)
printfn $"{pt.GetHashCode()}"

let pt2 = Point(8, 5)
printfn $"{pt2.GetHashCode()}"
// The example displays the following output:
//       173
//       269

Public Structure Point
    Private x As Integer
    Private y As Integer

    Public Sub New(x As Integer, y As Integer)
       Me.x = x
       Me.y = y
    End Sub
    
    Public Overrides Function Equals(obj As Object) As Boolean
       If Not TypeOf obj Is Point Then Return False
       
       Dim p As Point = CType(obj, Point)
       Return x = p.x And y = p.y
    End Function
    
    Public Overrides Function GetHashCode() As Integer 
        Return Tuple.Create(x, y).GetHashCode()
    End Function 
End Structure 

Public Module Example
    Public Sub Main() 
        Dim pt As New Point(5, 8)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())
        
        pt = New Point(8, 5)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())
    End Sub 
End Module         
' The example displays the following output:
'       173
'       269

2 つ目の代替ソリューションでは、連続するフィールドのハッシュコードを 2 ビット以上左シフトして、個々のハッシュコードを重み付けします。最適には、ビット 31 を超えてシフトされたビットは、ディカードではなくラップアラウンドする必要があります。ビットは C# と Visual Basic の両方の左シフト演算子によってカード解除されるため、次のような左シフトとラップのメソッドを作成する必要があります。

public int ShiftAndWrap(int value, int positions)
{
    positions = positions & 0x1F;

    // Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
    uint number = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes(value), 0);
    // Preserve the bits to be discarded.
    uint wrapped = number >> (32 - positions);
    // Shift and wrap the discarded bits.
    return BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number << positions) | wrapped), 0);
}

let shiftAndWrap (value: int) positions =
    let positions = positions &&& 0x1F

    // Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
    let number = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes value, 0)
    // Preserve the bits to be discarded.
    let wrapped = number >>> (32 - positions)
    // Shift and wrap the discarded bits.
    BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number <<< positions) ||| wrapped), 0)

Public Function ShiftAndWrap(value As Integer, positions As Integer) As Integer
   positions = positions And &h1F
   
   ' Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
   Dim number As UInteger = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes(value), 0)
   ' Preserve the bits to be discarded.
   Dim wrapped AS UInteger = number >> (32 - positions)
   ' Shift and wrap the discarded bits.
   Return BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number << positions) Or wrapped), 0)
End Function

次の例では、この shift-and-wrap メソッドを使用して、前の例で使用した構造体の Point ハッシュコードを計算します。

using System;

public struct Point
{
    private int x;
    private int y;

    public Point(int x, int y)
    {
       this.x = x;
       this.y = y;
    }

    public override bool Equals(Object obj)
    {
       if (!(obj is Point)) return false;

       Point p = (Point) obj;
       return x == p.x & y == p.y;
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return ShiftAndWrap(x.GetHashCode(), 2) ^ y.GetHashCode();
    }

    private int ShiftAndWrap(int value, int positions)
    {
        positions = positions & 0x1F;

        // Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
        uint number = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes(value), 0);
        // Preserve the bits to be discarded.
        uint wrapped = number >> (32 - positions);
        // Shift and wrap the discarded bits.
        return BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number << positions) | wrapped), 0);
    }
}

public class Example2
{
   public static void Main()
   {
        Point pt = new Point(5, 8);
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode());

        pt = new Point(8, 5);
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode());
   }
}
// The example displays the following output:
//       28
//       37

open System

[<Struct; CustomEquality; NoComparison>]
type Point(x: int, y: int) =
    member _.X = x
    member _.Y = y
    override _.Equals(obj) =
        match obj with
        | :? Point as p ->
            x = p.X && y = p.Y
        | _ -> 
            false

    override this.GetHashCode() =
        this.ShiftAndWrap(x.GetHashCode(), 2) ^^^ y.GetHashCode()

    member _.ShiftAndWrap(value, positions) =
        let positions = positions &&& 0x1F

        // Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
        let number = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes value, 0)
        // Preserve the bits to be discarded.
        let wrapped = number >>> (32 - positions)
        // Shift and wrap the discarded bits.
        BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number <<< positions) ||| wrapped), 0)

let pt = Point(5, 8)
printfn $"{pt.GetHashCode()}"

let pt2 = Point(8, 5)
printfn $"{pt2.GetHashCode()}"
// The example displays the following output:
//       28
//       37

Public Structure Point5
    Private x As Integer
    Private y As Integer

    Public Sub New(x As Integer, y As Integer)
        Me.x = x
        Me.y = y
    End Sub

    Public Overrides Function Equals(obj As Object) As Boolean
        If Not TypeOf obj Is Point5 Then Return False

        Dim p As Point5 = CType(obj, Point5)
        Return x = p.x And y = p.y
    End Function

    Public Overrides Function GetHashCode() As Integer
        Return ShiftAndWrap(x.GetHashCode(), 2) Xor y.GetHashCode()
    End Function

    Private Function ShiftAndWrap(value As Integer, positions As Integer) As Integer
        positions = positions And &H1F

        ' Save the existing bit pattern, but interpret it as an unsigned integer.
        Dim number As UInteger = BitConverter.ToUInt32(BitConverter.GetBytes(value), 0)
        ' Preserve the bits to be discarded.
        Dim wrapped As UInteger = number >> (32 - positions)
        ' Shift and wrap the discarded bits.
        Return BitConverter.ToInt32(BitConverter.GetBytes((number << positions) Or wrapped), 0)
    End Function
End Structure

Module Example2
    Public Sub Main()
        Dim pt As New Point5(5, 8)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())

        pt = New Point5(8, 5)
        Console.WriteLine(pt.GetHashCode())
    End Sub
End Module
' The example displays the following output:
'       28
'       37

System.Object.GetHashCode メソッド

Windows ランタイムに関する注意事項

例

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