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
微软引领了几种哈希方法。。。
//for classes that contain a single int value
return this.value;
//for classes that contain multiple int value
return x ^ y;
//for classes that contain single number bigger than int
return ((int)value ^ (int)(value >> 32));
//for classes that contain class instance fields which inherit from object
return obj1.GetHashCode();
//for classes that contain multiple class instance fields which inherit from object
return obj1.GetHashCode() ^ obj2.GetHashCode() ^ obj3.GetHashCode();
我可以猜测，对于多个大整数，您可以使用这个：
int a=((int)value1 ^ (int)(value1 >> 32));
int b=((int)value2 ^ (int)(value2 >> 32));
int c=((int)value3 ^ (int)(value3 >> 32));
return a ^ b ^ c;
对于多类型也是如此：首先使用GetHashCode（）将所有类型转换为int然后int值将被xor'ed，结果是您的哈希值。
对于那些使用哈希作为ID（我的意思是一个唯一的值）的人来说，哈希自然被限制在数字个数，我认为哈希算法是5个字节，至少是MD5。
您可以将多个值转换为哈希值，其中一些值是相同的，因此不要将其用作标识符。（也许有一天我会使用你的组件）
其他回答
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。
这是一个很好的例子：
/// <summary>
/// Helper class for generating hash codes suitable
/// for use in hashing algorithms and data structures like a hash table.
/// </summary>
public static class HashCodeHelper
{
private static int GetHashCodeInternal(int key1, int key2)
{
unchecked
{
var num = 0x7e53a269;
num = (-1521134295 * num) + key1;
num += (num << 10);
num ^= (num >> 6);
num = ((-1521134295 * num) + key2);
num += (num << 10);
num ^= (num >> 6);
return num;
}
}
/// <summary>
/// Returns a hash code for the specified objects
/// </summary>
/// <param name="arr">An array of objects used for generating the
/// hash code.</param>
/// <returns>
/// A hash code, suitable for use in hashing algorithms and data
/// structures like a hash table.
/// </returns>
public static int GetHashCode(params object[] arr)
{
int hash = 0;
foreach (var item in arr)
hash = GetHashCodeInternal(hash, item.GetHashCode());
return hash;
}
/// <summary>
/// Returns a hash code for the specified objects
/// </summary>
/// <param name="obj1">The first object.</param>
/// <param name="obj2">The second object.</param>
/// <param name="obj3">The third object.</param>
/// <param name="obj4">The fourth object.</param>
/// <returns>
/// A hash code, suitable for use in hashing algorithms and
/// data structures like a hash table.
/// </returns>
public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4>(T1 obj1, T2 obj2, T3 obj3,
T4 obj4)
{
return GetHashCode(obj1, GetHashCode(obj2, obj3, obj4));
}
/// <summary>
/// Returns a hash code for the specified objects
/// </summary>
/// <param name="obj1">The first object.</param>
/// <param name="obj2">The second object.</param>
/// <param name="obj3">The third object.</param>
/// <returns>
/// A hash code, suitable for use in hashing algorithms and data
/// structures like a hash table.
/// </returns>
public static int GetHashCode<T1, T2, T3>(T1 obj1, T2 obj2, T3 obj3)
{
return GetHashCode(obj1, GetHashCode(obj2, obj3));
}
/// <summary>
/// Returns a hash code for the specified objects
/// </summary>
/// <param name="obj1">The first object.</param>
/// <param name="obj2">The second object.</param>
/// <returns>
/// A hash code, suitable for use in hashing algorithms and data
/// structures like a hash table.
/// </returns>
public static int GetHashCode<T1, T2>(T1 obj1, T2 obj2)
{
return GetHashCodeInternal(obj1.GetHashCode(), obj2.GetHashCode());
}
}
下面是如何使用它：
private struct Key
{
private Type _type;
private string _field;
public Type Type { get { return _type; } }
public string Field { get { return _field; } }
public Key(Type type, string field)
{
_type = type;
_field = field;
}
public override int GetHashCode()
{
return HashCodeHelper.GetHashCode(_field, _type);
}
public override bool Equals(object obj)
{
if (!(obj is Key))
return false;
var tf = (Key)obj;
return tf._field.Equals(_field) && tf._type.Equals(_type);
}
}
我想把我的最新发现添加到我经常提到的这个主题中。
我当前的visual studio/项目设置提供了将元组自动重构为结构的功能。这将生成如下GetHashCode函数：
public override int GetHashCode()
{
int hashCode = -2088324004;
hashCode = hashCode * -1521134295 + AuftragGesperrt.GetHashCode();
hashCode = hashCode * -1521134295 + Auftrag_gesperrt_von.GetHashCode();
hashCode = hashCode * -1521134295 + Auftrag_gesperrt_am.GetHashCode();
return hashCode;
}
编辑：为了澄清AuftragGesperrt、Auftrag _gesperrt_von和Auftrag-gesperrt _am是财产。如果微软的开发人员使用这个功能，这可能是一个不错的解决方案。
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;
}
}
}
我通常会使用Josh Bloch精彩的有效Java中给出的实现。它很快，创建了一个很好的哈希，不太可能导致冲突。选择两个不同的素数，例如17和23，并执行以下操作：
public override int GetHashCode()
{
unchecked // Overflow is fine, just wrap
{
int hash = 17;
// Suitable nullity checks etc, of course :)
hash = hash * 23 + field1.GetHashCode();
hash = hash * 23 + field2.GetHashCode();
hash = hash * 23 + field3.GetHashCode();
return hash;
}
}
正如评论中所指出的，你可能会发现最好选择一个大素数来乘。很显然486187639很好。。。虽然我见过的大多数小数字的例子都倾向于使用素数，但至少有一些类似的算法经常使用非素数。例如，在后面的FNV示例中，我使用的数字显然很好，但初始值不是质数。（不过乘法常数是质数。我不知道这有多重要。）
这比XORing散列码的常见做法要好，主要原因有两个。假设我们有一个具有两个int字段的类型：
XorHash(x, x) == XorHash(y, y) == 0 for all x, y
XorHash(x, y) == XorHash(y, x) for all x, y
顺便说一下，早期的算法是C#编译器当前用于匿名类型的算法。
这个页面提供了很多选项。我认为，在大多数情况下，上述内容“足够好”，而且非常容易记住并正确理解。FNV替代方案同样简单，但使用不同的常数和XOR代替ADD作为组合操作。它看起来像下面的代码，但正常的FNV算法对单个字节进行操作，因此这需要进行修改，以每个字节执行一次迭代，而不是每个32位哈希值。FNV也设计用于可变长度的数据，而我们在这里使用它的方式总是用于相同数量的字段值。对这个答案的评论表明，这里的代码实际上并不像上面的添加方法那样有效（在测试的示例案例中）。
// Note: Not quite FNV!
public override int GetHashCode()
{
unchecked // Overflow is fine, just wrap
{
int hash = (int) 2166136261;
// Suitable nullity checks etc, of course :)
hash = (hash * 16777619) ^ field1.GetHashCode();
hash = (hash * 16777619) ^ field2.GetHashCode();
hash = (hash * 16777619) ^ field3.GetHashCode();
return hash;
}
}
请注意，需要注意的一点是，理想情况下，您应该防止在将其添加到依赖于哈希代码的集合后，对等式敏感（因此对哈希代码敏感）的状态发生变化。
根据文件：
可以为不可变引用类型重写GetHashCode。通常，对于可变引用类型，只有在以下情况下才应重写GetHashCode：您可以从不可变的字段计算哈希代码；或当可变对象包含在依赖其哈希代码的集合中时，可以确保该对象的哈希代码不会更改。
FNV文章的链接已断开，但这是互联网档案馆的一份副本：永恒的困惑-哈希的艺术
