仍然在可变对象的哈希码上

Question

我知道，我知道，有很多关于哈希码的问题，但我想对一些计算可变对象哈希码的解决方案发表意见。

从这个假设开始（documentation）：

一般来说，对于可变引用类型，您应该仅在以下情况下覆盖 GetHashCode：

• 您可以从不可变的字段计算哈希码；或
• 您可以确保当对象包含在依赖于其哈希码的集合中时，可变对象的哈希码不会改变。

否则，您可能会认为可变对象在哈希表中丢失了。

当我需要将可变对象存储到哈希表中时，哪个是最佳选择？

解决方案 1

忽略问题。计算是否使用其中一种可用算法（此处是 C# 中地理坐标的示例）：

public override Int32 GetHashCode() {
    Int32 n1 = 99999997;
    Int32 hash_lat = this.Latitude.GetHashCode() % n1;
    Int32 hash_lng = this.Longitude.GetHashCode();
    _final_hashcode = (((hash_lat << 5) + hash_lat) ^ hash_lng);
    return _final_hashcode.Value;
}

解决方案 2

在可变值上第一次计算它并存储它以供下次使用：

private Int32? _final_hashcode = null;
public override Int32 GetHashCode() {
    // hash code must not change when lat and lng does change
    if (_final_hashcode == null) {
        Int32 n1 = 99999997;
        Int32 hash_lat = this.Latitude.GetHashCode() % n1;
        Int32 hash_lng = this.Longitude.GetHashCode();
        _final_hashcode = (((hash_lat << 5) + hash_lat) ^ hash_lng);
    }
    return _final_hashcode.Value;
}

解决方案 3

为对象添加一个私有的不可变密钥，仅用于哈希码。这样当可变字段改变时，哈希码不会改变。

这里是一个使用随机生成的私有 GUID 的示例，该类不需要，仅用于哈希码：

public class GeoPosition {

    private const Guid _guidForHash = Guid.NewGuid(); // init during contruction

    public override Int32 GetHashCode() {
        return _guidForHash.GetHashCode();
    }

    // mutable properties here and other stuff
    // ...
}

你的意见是什么？

Answer 1

这很简单：

• 解决方案 2：如果您有对象 o1 和 o2，并且它们具有不同的字段值，则它们具有不同的哈希码。如果您随后更改这些对象的字段，使它们彼此相等，它们仍然不会具有相同的哈希码。它打破了约束：o1 == o2 implies hash(o1) == hash(o2)。不可行的解决方案。

• 解决方案 3：与 2 相同的问题。

• 解决方案 1：正确的哈希函数，但每次都需要重新计算哈希码。

所以解决方案1就是这样。如果您需要对其进行优化（请记住，过早的优化是万恶之源），您可以缓存哈希码并在每次属性写入后更新它：

private Int32 UpdateHashCode() {
        Int32 n1 = 99999997;
        Int32 hash_lat = this.Latitude.GetHashCode() % n1;
        Int32 hash_lng = this.Longitude.GetHashCode();
        cached_hashcode = (((hash_lat << 5) + hash_lat) ^ hash_lng);
}
private Int32 cached_hashcode = null;
public override Int32 GetHashCode() {
    if (cached_hashcode == null) {
        UpdateHashCode();
    }
    return cached_hashcode.Value;
}
private string latitude;
public string Latitude {
    set {
        latitude = value;
        UpdateHashCode();
    }
}
private string longitude;
public string Longitude {
    set {
        longitude = value;
        UpdateHashCode();
    }
}