.NET Dictionary<TKey,TValue> 枚举的确定性答案

【问题标题】：Deterministic nature of .NET Dictionary<TKey,TValue> enumeration.NET Dictionary<TKey,TValue> 枚举的确定性
【发布时间】：2020-02-06 11:14:24
【问题描述】：

我了解Dictionary<TKey, TValue> 中的条目顺序未定义。但是，它是确定性的吗？

也就是说，如果我以相同的顺序添加相同的元素并通过字典进行枚举，我会总是以相同的顺序获取元素，在每个运行，在每台机器上？

它似乎就是这样，但我可以依赖它吗？

【问题讨论】：

不，就像在 SQL 中一样。在大多数情况下是正确的，但 ...
@Neil Moss：如果您在不同的工作站上计算GetHashCode，但对于相同的输入，结果可能会不同
如果TKey 是string 并且randomized string hashing 已启用，则至少是不真实的，除了通常未定义（这意味着实现返回品牌在技术上是合法的每次调用都有新的顺序，即使是在未更改的字典上，尽管实际上它当然不会这样做）。
@NeilMoss 我已经更新了我上面的评论，在 .NET Core 中 GetHashCode() 可以在不同的运行中为相同的对象返回不同的值
不仅如此，你还可以覆盖gethashcode，谁知道implementers在做什么美妙的事情

标签： c# .net dictionary deterministic

【解决方案1】：

取自此处的文档：https://docs.microsoft.com/en-us/dotnet/api/system.collections.generic.dictionary-2?redirectedfrom=MSDN&view=netcore-3.1

出于枚举的目的，字典中的每个项目都被视为表示值及其键的 KeyValuePair 结构。返回项目的顺序是不确定的。

【讨论】：

谢谢。我明白 - 虽然没有定义什么排序结果，但排序是否一致？或者，鉴于 MS 说“未定义”，我应该假设排序是not 一致的吗？
@NeilMoss：“未定义”借用自 C 语义（“未定义行为”），意思是“您不能假设任何事情，我们保留随时使您的假设无效的权利”。从字面上看，实现在每次调用时显式随机化结果是允许的。它所承诺的只是迭代将为您提供所有元素，但仅此而已。（对于更实际且不那么平均的场景，假设在下一个版本中更改了实现以利用并行性，由于时间变化，顺序变得不确定。）

【解决方案2】：

谢谢大家 - 看起来答案是“否”。

String.GetHashCode 的 MSDN docs 声明：

不保证哈希码本身是稳定的。哈希码相同的字符串可以在不同的 .NET 实现和 .NET 中有所不同版本，以及跨 .NET 平台（例如 32 位和 64 位）的 .NET 的单一版本。在某些情况下，它们甚至可以相差应用领域。这意味着相同的两个后续运行程序可能会返回不同的哈希码。

如果哈希码是变体，那么元素可能最终会出现在不同的桶中，因此以不同的顺序枚举。

【讨论】：

【解决方案3】：

您可以混合使用列表和字典，以便获得确定性顺序

public class DeterministicThing<TKey, TValue> :
    IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>>
    where TKey : notnull
{
    private readonly ImmutableList<KeyValuePair<TKey, TValue>> kvpList;
    private readonly ImmutableDictionary<TKey, TValue> kvpDictionary;

    public DeterministicThing(IEnumerable<KeyValuePair<TKey, TValue>> kvps)
    {
        kvpList = kvps.ToImmutableList();
        kvpDictionary = kvps.ToImmutableDictionary(pair => pair.Key, pair => pair.Value);
    }

    public IEnumerator<KeyValuePair<TKey, TValue>> GetEnumerator() => kvpList.GetEnumerator();
    IEnumerator IEnumerable.GetEnumerator() => kvpList.GetEnumerator();
    public TValue this[TKey key] => kvpDictionary[key];

    public int Count => kvpList.Count;
}

【讨论】：