F# 中的哈希计算和 .net 中的弱哈希表

Question

Hash-consing 包括在内存中只保留给定对象的一个​​副本；也就是说，如果两个对象在语义上是相等的（相同的内容），那么它们应该在物理上是相等的（在内存中的相同位置）。该技术通常通过保持一个全局哈希集并仅当它们不等于哈希集中的对象时才创建新对象来实现。

另外一个要求是，如果哈希表中的对象没有被哈希表以外的任何东西引用，则它们应该是可收集的；否则，哈希表应该包含弱引用。

由于需要有恒定的时间，因此问题更加复杂，因此需要进行浅层、散列和相等测试；因此，对象具有唯一标识符，当新对象添加到表中时，该标识符会递增。

我有一个使用System.Collections.Generic.Dictionary<key, node> 的工作实现，其中key 是一个元组，给出了节点的浅层摘要（适用于默认散列和相等测试），node 是对象。唯一的问题是 Dictionary 保持对节点的强引用！

我可以使用Dictionary 到WeakReference，但这不会释放指向悬空引用的键。

有些人提倡使用System.Runtime.CompilerServices.ConditionalWeakTable，但这个类似乎做了相反的事情：它在收集键时释放值，而我需要在收集值时释放键。

可以尝试使用System.Runtime.CompilerServices.ConditionalWeakTable<node, node>，但我需要自定义散列和相等性测试...并且ConditionalWeakTable 被记录不使用GetHashCode() 虚拟方法，而不是使用默认散列功能。

因此我的问题是：是否有一些等价的 Dictionary 可以保留对值的弱引用并在引用悬空时释放键？

Answer 1

你说得对，CWT 没有解决散列问题，因为它引出了问题——它的键假设引用相等。但是，可能值得指出的是，CWT 不保留键或值。这是一个小测试：

open System.Collections.Generic
open System.Runtime.CompilerServices

let big () =
    ref (Array.zeroCreate (1024 * 1024) : byte [])

let test1 () =
    let d = Dictionary(HashIdentity.Reference)
    for i in 1 .. 10000 do
        stdout.WriteLine(i)
        let big = big ()
        d.Add(big, big)
    d

let test2 () =
    let d = ConditionalWeakTable()
    for i in 1 .. 10000 do
        stdout.WriteLine(i)
        let big = big ()
        d.Add(big, big)
    d

在我的机器上，test1 内存不足，test2 成功。似乎只有在 CWT 不保留键和值时才会发生这种情况。

对于哈希计算，您最好的选择可能是 Artem 在 cmets 中建议的内容。如果这听起来太复杂，那么只给用户控制权也很有意义，比如：

let f = MyFactory() // a dictionary with weak reference values hidden inside
f.Create(..) : MyObject // MyObject has no constructors of its own
f.Cleanup() // explicitly cleans up entries for collected keys 

那么你就不需要引入线程、研究 GC 内部是如何工作的，或者做任何魔法。库的用户可以决定在哪里清理或简单地“忘记”工厂对象 - 这将收集整个表。