在.NET中，GetHashCode方法在整个.NET基类库的许多地方都使用。正确执行它对于在集合中或确定相等时快速查找项目尤为重要。
对于如何为自定义类实现GetHashCode，是否有标准算法或最佳实践，以便不会降低性能？
当前回答
这是我的简单方法。我使用的是经典的生成器模式。它是类型安全的（无装箱/拆箱），并且与.NET 2.0兼容（无扩展方法等）。
它的用法如下：
public override int GetHashCode()
{
HashBuilder b = new HashBuilder();
b.AddItems(this.member1, this.member2, this.member3);
return b.Result;
}
这里是实际的生成器类：
internal class HashBuilder
{
private const int Prime1 = 17;
private const int Prime2 = 23;
private int result = Prime1;
public HashBuilder()
{
}
public HashBuilder(int startHash)
{
this.result = startHash;
}
public int Result
{
get
{
return this.result;
}
}
public void AddItem<T>(T item)
{
unchecked
{
this.result = this.result * Prime2 + item.GetHashCode();
}
}
public void AddItems<T1, T2>(T1 item1, T2 item2)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
}
public void AddItems<T1, T2, T3>(T1 item1, T2 item2, T3 item3)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
}
public void AddItems<T1, T2, T3, T4>(T1 item1, T2 item2, T3 item3,
T4 item4)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
this.AddItem(item4);
}
public void AddItems<T1, T2, T3, T4, T5>(T1 item1, T2 item2, T3 item3,
T4 item4, T5 item5)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
this.AddItem(item4);
this.AddItem(item5);
}
public void AddItems<T>(params T[] items)
{
foreach (T item in items)
{
this.AddItem(item);
}
}
}
其他回答
我在Helper库中有一个Hashing类，用于此目的。
/// <summary>
/// This is a simple hashing function from Robert Sedgwicks Hashing in C book.
/// Also, some simple optimizations to the algorithm in order to speed up
/// its hashing process have been added. from: www.partow.net
/// </summary>
/// <param name="input">array of objects, parameters combination that you need
/// to get a unique hash code for them</param>
/// <returns>Hash code</returns>
public static int RSHash(params object[] input)
{
const int b = 378551;
int a = 63689;
int hash = 0;
// If it overflows then just wrap around
unchecked
{
for (int i = 0; i < input.Length; i++)
{
if (input[i] != null)
{
hash = hash * a + input[i].GetHashCode();
a = a * b;
}
}
}
return hash;
}
然后，只需将其用作：
public override int GetHashCode()
{
return Hashing.RSHash(_field1, _field2, _field3);
}
我没有评估它的表现，所以欢迎任何反馈。
截至https://github.com/dotnet/coreclr/pull/14863，有一种生成哈希代码的新方法非常简单！只要写
public override int GetHashCode()
=> HashCode.Combine(field1, field2, field3);
这将生成高质量的哈希代码，而无需担心实现细节。
直到最近，我的回答都很接近乔恩·斯基特的回答。然而，我最近开始了一个使用两个哈希表的幂的项目，即内部表大小为8、16、32等的哈希表。
而且非常糟糕。因此，经过一点实验和研究后，我开始用以下方法重新散列我的散列：
public static int ReHash(int source)
{
unchecked
{
ulong c = 0xDEADBEEFDEADBEEF + (ulong)source;
ulong d = 0xE2ADBEEFDEADBEEF ^ c;
ulong a = d += c = c << 15 | c >> -15;
ulong b = a += d = d << 52 | d >> -52;
c ^= b += a = a << 26 | a >> -26;
d ^= c += b = b << 51 | b >> -51;
a ^= d += c = c << 28 | c >> -28;
b ^= a += d = d << 9 | d >> -9;
c ^= b += a = a << 47 | a >> -47;
d ^= c += b << 54 | b >> -54;
a ^= d += c << 32 | c >> 32;
a += d << 25 | d >> -25;
return (int)(a >> 1);
}
}
然后我的两个哈希表的能力就不再糟糕了。
但这让我很不安，因为上面的方法不应该奏效。或者更准确地说，除非原始的GetHashCode（）以非常特殊的方式很差，否则它不应该工作。
重新混合哈希代码并不能改善一个好的哈希代码，因为唯一可能的效果是我们引入了更多的冲突。
重新混合哈希代码并不能改善糟糕的哈希代码，因为唯一可能的效果是我们将值53上的大量冲突更改为值183487291的大量冲突。
重新混合哈希代码只能改进哈希代码，该哈希代码至少在避免整个范围内的绝对冲突（232个可能值）方面做得相当好，但在为哈希表中的实际使用而进行模化时，在避免冲突方面做得很差。虽然二次幂表的简单模使这一点更加明显，但它对更常见的素数表也有负面影响，这并不是那么明显（重新散列的额外工作将超过好处，但好处仍然存在）。
编辑：我还使用了开放寻址，这也会增加对冲突的敏感度，也许比二的幂更敏感。
好吧，这令人不安的是，.NET（或这里的研究）中的string.GetHashCode（）实现可以通过这种方式改进多少（由于较少的冲突，测试运行速度大约快20-30倍），更令人不安我自己的哈希代码可以改进多少（远远不止于此）。
我过去编写的所有GetHashCode（）实现，实际上都是这个网站上答案的基础，比我想象的要糟糕得多。很多时候，它对于很多用途来说“足够好”，但我想要更好的东西。
所以我把这个项目放在一边（反正它是一个宠物项目），开始研究如何在.NET中快速生成一个好的、分布良好的哈希代码。
最后，我决定将SpookyHash移植到.NET。实际上，上面的代码是使用SpookyHash从32位输入生成32位输出的快速路径版本。
现在，SpookyHash不是一个好的快速记忆代码。我的端口就更少了，因为我手动内联了很多端口以提高速度*。但这就是代码重用的目的。
然后我把这个项目放在一边，因为正如最初的项目产生了如何产生更好的哈希代码的问题，所以这个项目产生了怎样产生更好的.NET memcpy的问题。
然后我回来了，并生成了大量重载，以便将几乎所有的原生类型（十进制†除外）轻松地输入到哈希代码中。
它速度很快，鲍勃·詹金斯（Bob Jenkins）值得称赞，因为我移植的原始代码速度更快，尤其是在64位机器上，算法经过了优化。
完整的代码可以在https://bitbucket.org/JonHanna/spookilysharp/src但是考虑到上面的代码是它的简化版本。
然而，由于它现在已经写好了，因此可以更容易地使用它：
public override int GetHashCode()
{
var hash = new SpookyHash();
hash.Update(field1);
hash.Update(field2);
hash.Update(field3);
return hash.Final().GetHashCode();
}
它还需要种子值，因此，如果您需要处理不受信任的输入，并希望防止哈希DoS攻击，您可以根据正常运行时间或类似情况设置种子，并使攻击者无法预测结果：
private static long hashSeed0 = Environment.TickCount;
private static long hashSeed1 = DateTime.Now.Ticks;
public override int GetHashCode()
{
//produce different hashes ever time this application is restarted
//but remain consistent in each run, so attackers have a harder time
//DoSing the hash tables.
var hash = new SpookyHash(hashSeed0, hashSeed1);
hash.Update(field1);
hash.Update(field2);
hash.Update(field3);
return hash.Final().GetHashCode();
}
*这方面的一个大惊喜是，手动内联返回（x<<n）|（x>>-n）的旋转方法改进了性能。我本可以确定抖动会为我内联，但评测显示的情况并非如此。
†十进制虽然来自C#，但从.NET角度看不是本机。它的问题是，它自己的GetHashCode（）将精度视为重要，而它自己的Equals（）则没有。两者都是有效的选择，但不是那样混合。在实现自己的版本时，您需要选择执行一个或另一个，但我不知道您想要哪个。
‡通过比较。如果在字符串上使用，64位的SpookyHash要比32位的string.GetHashCode（）快得多，这比64位的string.GetHashCode（）要快得多。
这是我的简单方法。我使用的是经典的生成器模式。它是类型安全的（无装箱/拆箱），并且与.NET 2.0兼容（无扩展方法等）。
它的用法如下：
public override int GetHashCode()
{
HashBuilder b = new HashBuilder();
b.AddItems(this.member1, this.member2, this.member3);
return b.Result;
}
这里是实际的生成器类：
internal class HashBuilder
{
private const int Prime1 = 17;
private const int Prime2 = 23;
private int result = Prime1;
public HashBuilder()
{
}
public HashBuilder(int startHash)
{
this.result = startHash;
}
public int Result
{
get
{
return this.result;
}
}
public void AddItem<T>(T item)
{
unchecked
{
this.result = this.result * Prime2 + item.GetHashCode();
}
}
public void AddItems<T1, T2>(T1 item1, T2 item2)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
}
public void AddItems<T1, T2, T3>(T1 item1, T2 item2, T3 item3)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
}
public void AddItems<T1, T2, T3, T4>(T1 item1, T2 item2, T3 item3,
T4 item4)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
this.AddItem(item4);
}
public void AddItems<T1, T2, T3, T4, T5>(T1 item1, T2 item2, T3 item3,
T4 item4, T5 item5)
{
this.AddItem(item1);
this.AddItem(item2);
this.AddItem(item3);
this.AddItem(item4);
this.AddItem(item5);
}
public void AddItems<T>(params T[] items)
{
foreach (T item in items)
{
this.AddItem(item);
}
}
}
与夜编码器的解决方案非常相似，只是如果你想提高素数更容易。
PS：这是你嘴里吐出一点东西的时候之一，因为你知道这可以用9个默认值重构成一个方法，但它会更慢，所以你闭上眼睛，试着忘掉它。
/// <summary>
/// Try not to look at the source code. It works. Just rely on it.
/// </summary>
public static class HashHelper
{
private const int PrimeOne = 17;
private const int PrimeTwo = 23;
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9, T10>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7, T8 arg8, T9 arg9, T10 arg10)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg6.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg7.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg8.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg9.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg10.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8, T9>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7, T8 arg8, T9 arg9)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg6.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg7.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg8.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg9.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7, T8>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7, T8 arg8)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg6.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg7.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg8.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5, T6, T7>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6, T7 arg7)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg6.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg7.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5, T6>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5, T6 arg6)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg6.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4, T5>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4, T5 arg5)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg5.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, T4 arg4)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg4.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2, T3>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg3.GetHashCode();
return hash;
}
}
public static int GetHashCode<T1, T2>(T1 arg1, T2 arg2)
{
unchecked
{
int hash = PrimeOne;
hash = hash * PrimeTwo + arg1.GetHashCode();
hash = hash * PrimeTwo + arg2.GetHashCode();
return hash;
}
}
}
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