ValueTuple-C#7更新

正如@cactuaroid在评论中提到的，可以使用值元组。这节省了一些击键，更重要的是纯粹在堆栈上执行（无垃圾）：

(PropA, PropB, PropC, PropD).GetHashCode();

（注意：使用匿名类型的原始技术似乎在堆上创建了一个对象，即垃圾，因为匿名类型被实现为类，尽管编译器可能会对此进行优化。对这些选项进行基准测试会很有趣，但元组选项应该更优。）

匿名类型（原始答案）

Microsoft已经提供了一个很好的通用HashCode生成器：只需将属性/字段值复制到匿名类型并对其进行哈希：

new { PropA, PropB, PropC, PropD }.GetHashCode();

这适用于任何数量的财产。它不使用拳击。它只是使用了框架中已经实现的匿名类型的算法。

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。

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。

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);
    }
}

使用System.HashCode

如果使用的是.NET Standard 2.1或更高版本，则可以使用System.HashCode结构。在早期的框架中，它可以从Microsoft.Bcl.HashCode包中获得。有两种使用方法：

HashCode.Combine

Combine方法可用于创建哈希代码，最多可提供八个对象。

public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(this.object1, this.object2);

HashCode.添加

Add方法帮助您处理集合：

public override int GetHashCode()
{
    var hashCode = new HashCode();
    hashCode.Add(this.object1);
    foreach (var item in this.collection)
    {
        hashCode.Add(item);
    }
    return hashCode.ToHashCode();
}

GetHashCode变得简单

System.HashCode的替代品，超级容易使用，但速度仍然很快。您可以阅读完整的博客文章“GetHashCode Made Easy”以了解更多详细信息和评论。

用法示例

public class SuperHero
{
    public int Age { get; set; }
    public string Name { get; set; }
    public List<string> Powers { get; set; }

    public override int GetHashCode() =>
        HashCode.Of(this.Name).And(this.Age).AndEach(this.Powers);
}

实施

public struct HashCode : IEquatable<HashCode>
{
    private const int EmptyCollectionPrimeNumber = 19;
    private readonly int value;

    private HashCode(int value) => this.value = value;

    public static implicit operator int(HashCode hashCode) => hashCode.value;

    public static bool operator ==(HashCode left, HashCode right) => left.Equals(right);

    public static bool operator !=(HashCode left, HashCode right) => !(left == right);

    public static HashCode Of<T>(T item) => new HashCode(GetHashCode(item));

    public static HashCode OfEach<T>(IEnumerable<T> items) =>
        items == null ? new HashCode(0) : new HashCode(GetHashCode(items, 0));

    public HashCode And<T>(T item) => 
        new HashCode(CombineHashCodes(this.value, GetHashCode(item)));

    public HashCode AndEach<T>(IEnumerable<T> items)
    {
        if (items == null)
        {
            return new HashCode(this.value);
        }

        return new HashCode(GetHashCode(items, this.value));
    }

    public bool Equals(HashCode other) => this.value.Equals(other.value);

    public override bool Equals(object obj)
    {
        if (obj is HashCode)
        {
            return this.Equals((HashCode)obj);
        }

        return false;
    }

    public override int GetHashCode() => this.value.GetHashCode();

    private static int CombineHashCodes(int h1, int h2)
    {
        unchecked
        {
            // Code copied from System.Tuple a good way to combine hashes.
            return ((h1 << 5) + h1) ^ h2;
        }
    }

    private static int GetHashCode<T>(T item) => item?.GetHashCode() ?? 0;

    private static int GetHashCode<T>(IEnumerable<T> items, int startHashCode)
    {
        var temp = startHashCode;

        var enumerator = items.GetEnumerator();
        if (enumerator.MoveNext())
        {
            temp = CombineHashCodes(temp, GetHashCode(enumerator.Current));

            while (enumerator.MoveNext())
            {
                temp = CombineHashCodes(temp, GetHashCode(enumerator.Current));
            }
        }
        else
        {
            temp = CombineHashCodes(temp, EmptyCollectionPrimeNumber);
        }

        return temp;
    }
}

什么是好算法？

表演

计算哈希码的算法需要很快。简单的算法通常会更快。不分配额外内存的内存也会减少垃圾收集的需求，这反过来也会提高性能。

具体来说，在C#哈希函数中，您经常使用unchecked关键字来停止溢出检查以提高性能。

确定性

哈希算法需要是确定性的，即给定相同的输入，它必须始终产生相同的输出。

减少碰撞

计算哈希代码的算法需要将哈希冲突保持在最小值。哈希冲突是在两个不同对象上对GetHashCode的两次调用产生相同哈希代码时发生的情况。请注意，碰撞是允许的（有些人认为不允许），但应将其保持在最低限度。

许多哈希函数包含像17或23这样的幻数。这些是特殊的素数，与使用非素数相比，由于其数学财产有助于减少散列冲突。

哈希一致性

一个好的哈希函数应该在其输出范围内尽可能均匀地映射期望的输入，即，它应该基于均匀分布的输入输出广泛的哈希。它应该具有哈希一致性。

阻止的DoS

在.NETCore中，每次重新启动应用程序时，都会得到不同的哈希代码。这是防止拒绝服务攻击（DoS）的安全功能。对于.NET Framework，应通过添加以下App.config文件来启用此功能：

<?xml version ="1.0"?>  
<configuration>  
   <runtime>  
      <UseRandomizedStringHashAlgorithm enabled="1" />  
   </runtime>  
</configuration>

由于此特性，哈希代码不应在创建它们的应用程序域之外使用，也不应将其用作集合中的关键字段，也不应该持久化。

请在此处阅读更多信息。

加密安全？

算法不必是加密哈希函数。这意味着它不必满足以下条件：

生成生成给定哈希值的消息是不可行的。找到具有相同哈希值的两个不同消息是不可行的。对消息进行一次小的更改应该会对哈希值进行广泛的更改，以使新的哈希值看起来与旧的哈希值不相关（雪崩效应）。

这是我的哈希码助手。它的优点是它使用泛型类型参数，因此不会导致装箱：

public static class HashHelper
{
    public static int GetHashCode<T1, T2>(T1 arg1, T2 arg2)
    {
         unchecked
         {
             return 31 * arg1.GetHashCode() + arg2.GetHashCode();
         }
    }

    public static int GetHashCode<T1, T2, T3>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3)
    {
        unchecked
        {
            int hash = arg1.GetHashCode();
            hash = 31 * hash + arg2.GetHashCode();
            return 31 * hash + arg3.GetHashCode();
        }
    }

    public static int GetHashCode<T1, T2, T3, T4>(T1 arg1, T2 arg2, T3 arg3, 
        T4 arg4)
    {
        unchecked
        {
            int hash = arg1.GetHashCode();
            hash = 31 * hash + arg2.GetHashCode();
            hash = 31 * hash + arg3.GetHashCode();
            return 31 * hash + arg4.GetHashCode();
        }
    }

    public static int GetHashCode<T>(T[] list)
    {
        unchecked
        {
            int hash = 0;
            foreach (var item in list)
            {
                hash = 31 * hash + item.GetHashCode();
            }
            return hash;
        }
    }

    public static int GetHashCode<T>(IEnumerable<T> list)
    {
        unchecked
        {
            int hash = 0;
            foreach (var item in list)
            {
                hash = 31 * hash + item.GetHashCode();
            }
            return hash;
        }
    }

    /// <summary>
    /// Gets a hashcode for a collection for that the order of items 
    /// does not matter.
    /// So {1, 2, 3} and {3, 2, 1} will get same hash code.
    /// </summary>
    public static int GetHashCodeForOrderNoMatterCollection<T>(
        IEnumerable<T> list)
    {
        unchecked
        {
            int hash = 0;
            int count = 0;
            foreach (var item in list)
            {
                hash += item.GetHashCode();
                count++;
            }
            return 31 * hash + count.GetHashCode();
        }
    }

    /// <summary>
    /// Alternative way to get a hashcode is to use a fluent 
    /// interface like this:<br />
    /// return 0.CombineHashCode(field1).CombineHashCode(field2).
    ///     CombineHashCode(field3);
    /// </summary>
    public static int CombineHashCode<T>(this int hashCode, T arg)
    {
        unchecked
        {
            return 31 * hashCode + arg.GetHashCode();   
        }
    }

此外，它还具有扩展方法来提供流畅的界面，因此您可以这样使用它：

public override int GetHashCode()
{
    return HashHelper.GetHashCode(Manufacturer, PartN, Quantity);
}

或者像这样：

public override int GetHashCode()
{
    return 0.CombineHashCode(Manufacturer)
        .CombineHashCode(PartN)
        .CombineHashCode(Quantity);
}