c# - 为什么 GetHashCode 应该实现与 Equals 相同的逻辑？

Question

在this MSDN页面上写着:

Warning:

If you override the GetHashCode method, you should also override Equals, and vice versa. If your overridden Equals method returns true when two objects are tested for equality, your overridden GetHashCode method must return the same value for the two objects.

我也看到过许多类似的建议，我可以理解在重写 Equals 方法时我也想重写 GetHashCode。据我所知，GetHashCode 与哈希表查找一起使用，这与相等性检查不同。

下面是一个例子来帮助解释我想问的问题:

public class Temperature /* Immutable */
{
    public Temperature(double value, TemperatureUnit unit) { ... }

    private double Value { get; set; }
    private TemperatureUnit Unit { get; set; }

    private double GetValue(TemperatureUnit unit)
    {
        /* return value converted into the specified unit */
    }

    ...

    public override bool Equals(object obj)
    {
        Temperature other = obj as Temperature;
        if (other == null) { return false; }
        return (Value == other.GetValue(Unit));
    }

    public override int GetHashCode()
    {
        return Value.GetHashCode() + Unit.GetHashCode();
    }
}

在这个例子中，两个温度对象被认为是相等的，即使它们在内部存储的不是相同的东西(例如 295.15 K == 22 摄氏度)。目前，GetHashCode 方法将为每个方法返回不同的值。这两个温度对象是相等的，但它们也不相同，所以它们具有不同的哈希码是不是不正确？

Answer 1

在哈希表中存储值时，例如 Dictionary<> , 框架会先调用 GetHashCode()并检查哈希表中是否已经有一个bucket 用于该哈希码。如果有，它将调用 .Equals()查看新值是否确实等于现有值。如果不是(意味着两个对象不同，但产生相同的散列码)，您就会遇到所谓的冲突。在这种情况下，这个桶中的项目被存储为一个链表并且检索某个值变成了 O(n)。

如果你实现了 GetHashCode()但没有实现Equals() ，该框架将求助于使用引用相等性来检查相等性，这将导致每个实例产生冲突。

如果你实现了 Equals()但没有实现GetHashCode() ，您可能会遇到这样的情况，您有两个相等的对象，但产生不同的哈希码，这意味着它们将在您的哈希表中维护自己独立的值。这可能会使使用您的类(class)的任何人感到困惑。

至于哪些对象被视为相等，这取决于您。如果我创建一个基于温度的哈希表，我是否可以使用它的摄氏度或华氏度值来引用同一项目？如果是这样，它们需要产生相同的散列值和 Equals()需要返回 true。

更新:

让我们退后一步，首先看一下哈希码的用途。在此上下文中，哈希码用作识别两个对象是否最有可能相等的快速方法。如果我们有两个具有不同哈希码的对象，我们就可以确定它们不是相等的。如果我们有两个具有相同哈希码的对象，我们就知道它们很可能是相等的。我说最有可能是因为 int 只能用来表示几十亿个可能的值，而字符串当然可以包含 Charles Dickens 的全集，或者任意数量的可能值。 .NET 框架中的很多内容都基于这些事实，使用您的代码的开发人员将假定一切以与框架的其余部分一致的方式工作。

如果您有两个具有不同哈希码的实例，但具有 Equals() 的实现返回真，你打破了这个约定。比较两个对象的开发人员可能会使用其中一个对象来引用哈希表中的键，并期望得到一个现有值。如果哈希码突然不同，则此代码可能会导致运行时异常。或者可能返回对完全不同对象的引用。

295.15k 和 22C 在您的程序域内是否相等是您的选择(在我看来，它们不是)。但是，无论您决定如何，相等的对象必须返回相同的代码。