Dictionary 是否损坏或 GetHashCode() 是否应仅基于不可变成员？

Question

将对象添加到 .NET System.Collections.Generic.Dictionary 类时，键的哈希码会在内部存储并用于以后的比较。当哈希码在其初始插入字典后发生更改时，它通常会变得“不可访问”，并且当存在性检查（即使使用相同的引用）返回 false 时，它​​的用户可能会感到惊讶（下面的示例代码）。

GetHashCode 文档说：

只要没有对确定对象的 Equals 方法返回值的对象状态进行修改，对象的 GetHashCode 方法就必须始终返回相同的哈希码。

因此，根据GetHashCode 文档，每当equality-determining 状态更改时，哈希码可能会更改，但Dictionary 实现不支持这一点。

当前的 .NET 字典实现是否因为它错误地忽略了哈希码允许而被破坏？ GetHashCode() 应该只基于不可变成员吗？或者，是否还有其他东西可以打破可能的错误二分法？

class Hashable
{
    public int PK { get; set; }

    public override int GetHashCode()
    {
        if (PK != 0) return PK.GetHashCode();
        return base.GetHashCode();
    }

    public override bool Equals(object obj)
    {
        return Equals(obj as Hashable);
    }

    public virtual bool Equals(Hashable other)
    {
        if (other == null) return false;
        else if (ReferenceEquals(this, other)) return true;
        else if (PK != 0 && other.PK != 0) return Equals(PK, other.PK);
        return false;
    }

    public override string ToString()
    {
        return string.Format("Hashable {0}", PK);
    }
}

class Test
{
    static void Main(string[] args)
    {
        var dict = new Dictionary<Hashable, bool>();
        var h = new Hashable();
        dict.Add(h, true);

        h.PK = 42;
        if (!dict.ContainsKey(h)) // returns false, despite same reference
            dict.Add(h, false);
    }
}

Answer 1

不，您只是不应该在将键插入字典后（以实质性方式）对其进行变异。这是设计使然，也是我曾经使用过的每个哈希表的工作方式。文档甚至指定了这一点：

只要将对象用作Dictionary<TKey, TValue> 中的键，它就不能以任何影响其哈希值的方式发生变化。根据字典的相等比较器，Dictionary<TKey, TValue> 中的每个键都必须是唯一的。如果值类型 TValue 是引用类型，键不能为空，但值可以为空。

所以它只会让不阅读文档的用户感到惊讶:)

Answer 2

为了补充 Jon 的回答，我只想强调您引用的文档的某个部分：

对象的 GetHashCode 方法 必须始终返回相同的哈希 代码只要没有 修改对象状态 确定对象的 Equals 方法的返回值。

现在，你已经违反了规则。您更改了PK，这不会影响Equals 的结果（因为您有ReferenceEquals 在那里签入），但是您的GetHashCode 的结果确实 改变。这就是简单的答案。

采用更具概念性的方法，我认为您可以这样看待它：如果您的类型覆盖 Equals 和 GetHashCode 行为，那么您已经获得了这种类型的一个实例等于另一个实例意味着什么。事实上，您已经将它定义为Hashable 对象可以更改为完全不同的东西；即，不再像以前那样使用的东西（因为它的哈希码已经改变了）。

从这个角度考虑，在你做了dict.Add(h, true)，然后你改变了h.PK，字典不再包含h引用的对象了。它包含一些 else （实际上并不存在于任何地方）。这有点像你定义的类型是一条已经蜕皮的蛇。