Метод System.Object.GetHashCode
В этой статье приводятся дополнительные замечания к справочной документации по этому API.
Этот GetHashCode метод предоставляет хэш-код для алгоритмов, требующих быстрого проверка равенства объектов. Хэш-код — это числовое значение, которое используется для вставки и идентификации объекта в хэш-коллекции, например Dictionary<TKey,TValue> класса, класса или типа, Hashtable производного от DictionaryBase класса.
Примечание.
Сведения о том, как хэш-коды используются в хэш-таблицах и некоторых дополнительных алгоритмах хэш-кода, см . в записи хэш-функции в Википедии.
Два объекта, равные хэш-коды, равные двум объектам. Однако обратное не верно: равные хэш-коды не подразумевают равенство объектов, так как разные (неравные) объекты могут иметь одинаковые хэш-коды. Кроме того, .NET не гарантирует реализацию GetHashCode метода по умолчанию, а значение, возвращаемое этим методом, может отличаться от реализаций .NET, таких как различные версии платформа .NET Framework и .NET Core, а также платформы, такие как 32-разрядные и 64-разрядные платформы. По этим причинам не используйте реализацию этого метода по умолчанию в качестве уникального идентификатора объекта для хэширования. Из этого следует два последствия:
- Не следует предполагать, что равные хэш-коды подразумевают равенство объектов.
- Никогда не следует сохранять хэш-код за пределами домена приложения, в котором он был создан, так как один и тот же объект может хэшировать между доменами приложений, процессами и платформами.
Предупреждение
Хэш-код предназначен для эффективной вставки и поиска в коллекциях, основанных на хэш-таблице. Хэш-код не является постоянным значением. По этой причине:
- Не сериализуйте значения хэш-кода или не храните их в базах данных.
- Не используйте хэш-код в качестве ключа для извлечения объекта из коллекции ключей.
- Не отправляйте хэш-коды между доменами или процессами приложений. В некоторых случаях хэш-коды могут вычисляться на основе каждого процесса или домена для каждого приложения.
- Не используйте хэш-код вместо значения, возвращаемого функцией шифрования хэширования, если требуется криптографически сильный хэш. Для криптографических хэшей используйте класс, производный от System.Security.Cryptography.HashAlgorithm класса или System.Security.Cryptography.KeyedHashAlgorithm класса.
- Не проверяйте равенство хэш-кодов, чтобы определить, равны ли два объекта. (Неравные объекты могут иметь идентичные хэш-коды.) Чтобы проверить равенство, вызовите ReferenceEquals метод или Equals метод.
Метод GetHashCode можно переопределить производным типом. Если GetHashCode не переопределено, хэш-коды для ссылочных типов вычисляются путем вызова Object.GetHashCode метода базового класса, который вычисляет хэш-код на основе ссылки объекта; дополнительные сведения см. в разделе RuntimeHelpers.GetHashCode. Другими словами, два объекта, для которых ReferenceEquals возвращается true метод, имеют одинаковые хэш-коды. Если типы значений не переопределяются GetHashCode, ValueType.GetHashCode метод базового класса использует отражение для вычисления хэш-кода на основе значений полей типа. Другими словами, типы значений, поля которых имеют равные значения, имеют равные хэш-коды. Дополнительные сведения о переопределении GetHashCodeсм. в разделе "Заметки к наследуемым".
Предупреждение
При переопределении GetHashCode метода также следует переопределить Equalsи наоборот. Если переопределенный Equals метод возвращается true , когда два объекта проверяются на равенство, переопределенный GetHashCode метод должен вернуть одно и то же значение для двух объектов.
Если объект, используемый в качестве ключа в хэш-таблице, не предоставляет полезную реализацию GetHashCode, можно указать поставщик хэш-кода, предоставив IEqualityComparer реализацию одному из перегрузок конструктора Hashtable классов.
Заметки о среда выполнения Windows
При вызове GetHashCode метода в классе в среда выполнения Windows он предоставляет поведение по умолчанию для классов, которые не переопределяютсяGetHashCode. Это часть поддержки, которую предоставляет .NET для среда выполнения Windows (см. раздел о поддержке .NET для приложений Магазина Windows и среда выполнения Windows). Классы в среда выполнения Windows не наследуются Objectи в настоящее время не реализуют .GetHashCode Однако они, как представляется, имеют ToStringEquals(Object)методы и GetHashCode методы при их использовании в коде C# или Visual Basic, а платформа .NET Framework обеспечивает поведение по умолчанию для этих методов.
Примечание.
среда выполнения Windows классы, написанные на C# или Visual Basic, могут переопределить GetHashCode метод.
Примеры
Один из самых простых способов вычисления хэш-кода для числового значения, имеющего тот же или меньший диапазон, чем Int32 тип, — просто возвращать это значение. В следующем примере показана такая реализация для Number структуры.
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
Часто тип содержит несколько полей данных, которые могут участвовать в создании хэш-кода. Одним из способов создания хэш-кода является объединение этих полей с помощью XOR (eXclusive OR) операции, как показано в следующем примере.
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
В предыдущем примере возвращается тот же хэш-код для (n1, n2) и (n2, n1) и поэтому может создаваться больше конфликтов, чем желательно. Ряд решений доступны таким образом, чтобы хэш-коды в этих случаях не совпадали. Один из них — возвращать хэш-код Tuple объекта, который отражает порядок каждого поля. В следующем примере показана возможная реализация, которая использует Tuple<T1,T2> класс. Обратите внимание, что производительность создания Tuple экземпляра объекта может значительно повлиять на общую производительность приложения, в которой хранится большое количество объектов в хэш-таблицах.
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
Второе альтернативное решение включает вес отдельных хэш-кодов путем перемещения хэш-кодов последовательных полей двумя или более битами. Оптимально биты смещены за бит 31, а не быть не карта. Так как биты не карта с помощью операторов shift влево в C# и Visual Basic, для этого требуется создать метод смены и оболочки влево, как показано ниже:
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
В следующем примере используется этот метод shift-and-wrap для вычисления хэш-кода структуры, используемой Point в предыдущих примерах.
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
Обратная связь
Ожидается в ближайшее время: в течение 2024 года мы постепенно откажемся от GitHub Issues как механизма обратной связи для контента и заменим его новой системой обратной связи. Дополнительные сведения см. в разделе https://aka.ms/ContentUserFeedback.
Отправить и просмотреть отзыв по