.NET中IEqualityComparer <T>中GetHashCode的作用是什么？

我试图了解IEqualityComparer接口的GetHashCode方法的作用。

以下示例来自MSDN：

using System;
using System.Collections.Generic;
class Example {
    static void Main() {
        try {

            BoxEqualityComparer boxEqC = new BoxEqualityComparer();

            Dictionary<Box, String> boxes = new Dictionary<Box,
                                                string>(boxEqC);

            Box redBox = new Box(4, 3, 4);
            Box blueBox = new Box(4, 3, 4);

            boxes.Add(redBox, "red");
            boxes.Add(blueBox, "blue");

            Console.WriteLine(redBox.GetHashCode());
            Console.WriteLine(blueBox.GetHashCode());
        }
        catch (ArgumentException argEx) {

            Console.WriteLine(argEx.Message);
        }
    }
}

public class Box {
    public Box(int h, int l, int w) {
        this.Height = h;
        this.Length = l;
        this.Width = w;
    }
    public int Height { get; set; }
    public int Length { get; set; }
    public int Width { get; set; }
}

class BoxEqualityComparer : IEqualityComparer<Box> {

    public bool Equals(Box b1, Box b2) {
        if (b1.Height == b2.Height & b1.Length == b2.Length
                            & b1.Width == b2.Width) {
            return true;
        }
        else {
            return false;
        }
    }

    public int GetHashCode(Box bx) {
        int hCode = bx.Height ^ bx.Length ^ bx.Width;
        return hCode.GetHashCode();
    }
}

Equals方法的实现是否足以比较两个Box对象？那就是我们告诉框架用来比较对象的规则的地方。为什么需要GetHashCode？

谢谢。

露西安

首先有一点背景...

.NET中的每个对象都有一个Equals方法和GetHashCode方法。

Equals方法用于将一个对象与另一个对象进行比较-查看两个对象是否等效。

GetHashCode方法生成对象的32位整数表示。由于一个对象可以包含多少信息没有限制，所以某些哈希码可以由多个对象共享-因此哈希码不一定是唯一的。

字典是一个非常酷的数据结构，它以较高的内存占用量为代价来换取（或多或少）恒定的添加/删除/获取操作成本。不过，这是一个不佳的选择。在内部，字典包含一个存储桶数组，可以在其中存储值。将键和值添加到字典时，将在键上调用GetHashCode方法。返回的哈希码用于确定应在其中存储键/值对的存储桶的索引。

当您要访问值时，请再次输入密钥。在Key上调用GetHashCode方法，并找到包含Value的存储桶。

将IEqualityComparer传递给字典的构造函数时，将使用IEqualityComparer.Equals和IEqualityComparer.GetHashCode方法代替Key对象上的方法。

现在，解释为什么两种方法都是必需的，请考虑以下示例：

BoxEqualityComparer boxEqC = new BoxEqualityComparer(); 

Dictionary<Box, String> boxes = new Dictionary<Box, string>(boxEqC); 

Box redBox = new Box(100, 100, 25);
Box blueBox = new Box(1000, 1000, 25);

boxes.Add(redBox, "red"); 
boxes.Add(blueBox, "blue"); 

在您的示例中使用BoxEqualityComparer.GetHashCode方法，这两个框都具有相同的哈希码-100 ^ 100 ^ 25 = 1000 ^ 1000 ^ 25 = 25-即使它们显然不是同一对象。在这种情况下它们是相同的哈希码的原因是，因为您使用的是^（按位异或）运算符，所以100 ^ 100会抵消掉剩下的零，就像1000 ^ 1000一样。当两个不同的对象具有相同的键时，我们称其为碰撞。

当我们将两个具有相同哈希码的键/值对添加到字典中时，它们都存储在同一存储桶中。因此，当我们想检索一个值时，将在我们的Key上调用GetHashCode方法以定位存储桶。由于存储桶中有多个值，因此字典会在存储桶中的所有“键/值”对上进行迭代，从而调用“键”上的“等于”方法以找到正确的值。

在您发布的示例中，两个框是等效的，因此Equals方法返回true。在这种情况下，字典具有两个相同的键，因此将引发异常。

TLDR

因此，总而言之，GetHashCode方法用于生成存储对象的地址。因此，字典无需搜索。它只是计算哈希码并跳转到该位置。Equals方法是对相等性的更好测试，但不能用于将对象映射到地址空间。

GetHashCode用于Dictionary集合，它创建哈希以在其中存储对象。这是一篇很好的文章，为什么以及如何使用IEqualtyComparer和GetHashCode http://dotnetperls.com/iequalitycomparer

虽然有可能对每个存储的键调用Dictionary<TKey,TValue>其GetValue和类似的方法Equals以查看其是否与所寻求的键相匹配，但这将非常慢。相反，像许多基于散列的集合一样，它依赖于GetHashCode快速排除大多数不匹配的值。如果调用GetHashCode一个正在寻找的项目会产生42，而一个集合有53,917个项目，但是调用GetHashCode了53,914个项目所产生的值不是42，那么只需要将3个项目与正在寻找的项目进行比较即可。其他53,914个可以安全地忽略。

GetHashCode包含在中的原因IEqualityComparer<T>是为了允许字典的使用者可能希望将其视为相等的对象，而这些对象通常不会将彼此视为相等。最常见的示例是一个调用者，该调用者希望使用字符串作为键，但使用不区分大小写的比较。为了使该工作高效地进行，字典将需要具有某种形式的哈希函数，该函数将为“ Fox”和“ FOX”产生相同的值，但希望为“ box”或“ zebra”产生其他值。由于GetHashCode内置方法String无法正常工作，因此字典需要从其他地方获取这种方法，IEqualityComparer<T>Equals 认为“ Fox”和“ FOX”彼此相同，但与“ box”或“ zebra”不同的方法。