Object.GetHashCode() 的实现

Question

我正在阅读Effective C#，有一条关于Object.GetHashCode()的评论我不明白：

Object.GetHashCode() 使用System.Object 类中的内部字段来生成哈希值。创建的每个对象都被分配一个唯一的对象键，在创建时存储为整数。
这些键从 1 开始，每次获得任何类型的新对象时递增 创建的。对象标识字段在System.Object 构造函数中设置，以后无法修改。 Object.GetHashCode() 将此值作为给定对象的哈希码返回。

我试图查看Object.GetHashCode() 的文档，但没有找到任何相关信息。

我写了一段简单的代码来打印新生成对象的哈希码：

using System;

namespace TestGetHashCode
{
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            for (int i = 0; i < 100; i++)
            {
                object o = new object();
                Console.WriteLine(o.GetHashCode());
            }
        }
    }
}

打印的前几个数字是：

37121646,
45592480,
57352375,
2637164,
41014879,
3888474,
25209742,
26966483,
31884011

这似乎不适合

这些键从 1 开始，并在每次创建任何类型的新对象时递增...Object.GetHashCode() 返回此值

然后，为了在System.Object 中找到这个“内部字段”，我尝试使用ReSharper decompiled sources，但我找到的代码是

[TargetedPatchingOptOut("Performance critical to inline across NGen image boundaries")]
[__DynamicallyInvokable]
public virtual int GetHashCode()
{
  return RuntimeHelpers.GetHashCode(this);
}

再次使用反编译的源代码，我发现RuntimeHelpers.GetHashCode 被实现为

[SecuritySafeCritical]
[__DynamicallyInvokable]
[MethodImpl(MethodImplOptions.InternalCall)]
public static int GetHashCode(object o);

在the MethodImpl attribute 之后，我似乎无法查看实现，这对我来说是一条死胡同。

有人可以解释作者的评论（第一句话）吗？

Object 类中的内部字段是什么以及它如何用于实现Object.GetHashCode()？

Answer 1

好的，我最好把这个写下来。这本书非常不准确。 Object.GetHashCode() 的值在 CLR 内部生成，并在第一次调用 GetHashCode() 时按需计算。我将引用 SSCLI20 发行版中的代码，clr/src/vm/thread.h 具有生成数字的函数，它看起来像这样（为便于阅读而编辑）：

inline DWORD GetNewHashCode()
{
    // Every thread has its own generator for hash codes so that we won't get into a 
    // situation where two threads consistently give out the same hash codes.
    // Choice of multiplier guarantees period of 2**32
    // see Knuth Vol 2 p16 (3.2.1.2 Theorem A).
    DWORD multiplier = m_ThreadId*4 + 5;
    m_dwHashCodeSeed = m_dwHashCodeSeed*multiplier + 1;
    return m_dwHashCodeSeed;
}

之后它被存储在对象的所谓同步块中，以便后续调用返回相同的值。生成的 32 位中只有 26 位实际存储，同步块需要空间用于一些状态位。仍然足以生成非常高质量的哈希码，冲突非常罕见。

该代码中 m_ThreadId 变量的存在可以使用一个解释。为每个单独的线程存储随机数生成器种子。避免锁定的技巧。

m_dwHashCodeSeed 在 Thread 构造函数中初始化如下：

   // Initialize this variable to a very different start value for each thread
   // Using linear congruential generator from Knuth Vol. 2, p. 102, line 24
   dwHashCodeSeed = dwHashCodeSeed * 1566083941 + 1;
   m_dwHashCodeSeed = dwHashCodeSeed;

与：

   static  DWORD dwHashCodeSeed = 123456789;