C# Academy · Oppitunti

GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen

Pitäkää yhtäsuuruus ja hajautus yhdenmukaisina.

Oppitunti 2/413 vaihetta

GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen on ilmainen C# Academy-oppitunti CoddyKitissä. Tämä on oppitunti 2/4. Voit lukea koko oppitunnin alta ilmaiseksi ja harjoitella sen jälkeen käytännössä selaimessa sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden käytettävissä olevan tekoälytuutorin avulla. Oppitunti kuuluu C# Academy-oppimispolkuun, ja edistymisesi synkronoituu verkon ja CoddyKit-sovelluksen välillä. C# Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Miksi GetHashCode on tärkeä

Hajautukseen perustuvat kokoelmat, kuten Dictionary ja HashSet, käyttävät GetHashCode-metodia alkioiden sijoittamiseen lokeroihin. Jos korvaat Equals-metodin mutta et GetHashCode-metodia, nämä kokoelmat eivät välttämättä löydä samanarvoisia alkioita.

Kultainen sääntö

Sopimus on yksinkertainen: jos kaksi oliota ovat yhtäsuuria, niiden on palautettava sama hajautuskoodi. Käänteistä ehtoa ei vaadita: eri oliot voivat tuottaa saman hajautuskoodin eli törmätä.

using System;

public struct Point
{
    public int X, Y;
    public Point(int x, int y) { X = x; Y = y; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Point p && p.X == X && p.Y == Y;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(X, Y);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new Point(1, 2);
        var b = new Point(1, 2);
        Console.WriteLine(a.Equals(b));
        Console.WriteLine(a.GetHashCode() == b.GetHashCode());
    }
}

Käytä HashCode.Combine-metodia

HashCode.Combine-apumetodi sekoittaa useiden kenttien arvot tasaisesti jakautuvaksi hajautusarvoksi. Se on suositeltu moderni tapa toteuttaa GetHashCode.

using System;

public struct Color
{
    public int R, G, B;
    public Color(int r, int g, int b) { R = r; G = g; B = b; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Color c && c.R == R && c.G == G && c.B == B;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(R, G, B);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Color(255, 0, 0).GetHashCode() == new Color(255, 0, 0).GetHashCode());
    }
}

Toteuta yhtäsuuruus ja hajautus yhdessä

Korvaa aina Equals- ja GetHashCode-metodit yhdessä ja käytä molemmissa samoja kenttiä. Eri kenttien käyttäminen saa samanarvoiset oliot tuottamaan erilaiset hajautusarvot.

using System;

public class Book
{
    public string Title;
    public int Year;
    public Book(string title, int year) { Title = title; Year = year; }
    public override bool Equals(object obj)
        => obj is Book b && b.Title == Title && b.Year == Year;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(Title, Year);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new Book("C#", 2020);
        var b = new Book("C#", 2020);
        Console.WriteLine(a.GetHashCode() == b.GetHashCode());
    }
}

Miksi Dictionary tarvitsee sitä

Dictionary laskee ensin avaimen hajautusarvon löytääkseen lokeron ja käyttää sitten Equals-metodia kyseisen lokeron sisällä. Virheellinen hajautusarvo ohjaa haun väärään lokeroon, jolloin avainta ei koskaan löydy.

using System;
using System.Collections.Generic;

public struct Coord
{
    public int X, Y;
    public Coord(int x, int y) { X = x; Y = y; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Coord c && c.X == X && c.Y == Y;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(X, Y);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var map = new Dictionary<Coord, string> { [new Coord(2, 3)] = "hit" };
        Console.WriteLine(map[new Coord(2, 3)]);
    }
}

Muuttumattomien kenttien käyttäminen hajautuksessa

Hajautuskoodin pitäisi säilyä samana olion elinkaaren ajan, kun olio on hajautukseen perustuvassa kokoelmassa. Perusta hajautus muuttumattomiin kenttiin; jos avain muuttuu lisäämisen jälkeen, kokoelma voi kadottaa sen.

using System;

public class Account
{
    public readonly int Id; // immutable, safe to hash
    public string Nickname; // mutable, do not hash
    public Account(int id, string nick) { Id = id; Nickname = nick; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Account a && a.Id == Id;
    public override int GetHashCode() => Id.GetHashCode();
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var acc = new Account(42, "old");
        int h1 = acc.GetHashCode();
        acc.Nickname = "new"; // does not change the hash
        Console.WriteLine(h1 == acc.GetHashCode());
    }
}

Null-kenttien käsittely

Kun kenttä voi olla null, HashCode.Combine käsittelee sen turvallisesti. Jos lasket hajautusarvon itse, tarkista null-arvo välttääksesi NullReferenceException-poikkeuksen.

using System;

public class Tag
{
    public string Name;
    public Tag(string name) { Name = name; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Tag t && t.Name == Name;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(Name); // null-safe
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        Console.WriteLine(new Tag(null).GetHashCode() == new Tag(null).GetHashCode());
    }
}

Törmäykset ovat normaaleja

Hajautuskoodit ovat 32-bittisiä, joten törmäykset ovat väistämättömiä suurissa aineistoissa. Hyvä hajautus vain jakaa arvot tasaisesti ja pitää törmäykset harvinaisina; Equals ratkaisee mahdolliset törmäykset.

using System;
using System.Collections.Generic;

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var set = new HashSet<int>();
        for (int i = 0; i < 5; i++) set.Add(i);
        // Equality still works perfectly even though hashing is imperfect in general
        Console.WriteLine(set.Contains(3));
        Console.WriteLine(set.Contains(99));
    }
}

Record-tyypit luovat sen automaattisesti

record luo automaattisesti ominaisuuksiinsa perustuvan oikean GetHashCode-toteutuksen, joka vastaa sen arvoperustaista Equals-toteutusta. Tämä on helpoin tapa toteuttaa hajautus oikein.

using System;
using System.Collections.Generic;

public record Coord(int X, int Y);

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var set = new HashSet<Coord> { new Coord(1, 1) };
        Console.WriteLine(set.Contains(new Coord(1, 1)));
    }
}

Toimiva yhtäsuuruutta tukeva tyyppi

Kun kaikki yhdistetään, Equals ja GetHashCode käyttävät samoja kenttiä, avaimet ovat muuttumattomia ja arvojen yhdistämiseen käytetään HashCode.Combine-metodia. Tämä tyyppi toimii moitteettomasti sanakirjan avaimena.

using System;
using System.Collections.Generic;

public struct ProductKey
{
    public string Sku;
    public int Variant;
    public ProductKey(string sku, int variant) { Sku = sku; Variant = variant; }
    public override bool Equals(object obj)
        => obj is ProductKey k && k.Sku == Sku && k.Variant == Variant;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(Sku, Variant);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var stock = new Dictionary<ProductKey, int>
        {
            [new ProductKey("ABC", 1)] = 10
        };
        Console.WriteLine(stock[new ProductKey("ABC", 1)]);
    }
}

Kokeile itse

Varmista sopimuksen toteutuminen: luo kaksi samanarvoista avainta ja varmista, että sekä niiden yhtäsuuruus että hajautuskoodit täsmäävät, ja käytä niitä sitten joukossa.

using System;
using System.Collections.Generic;

public struct Name
{
    public string First, Last;
    public Name(string first, string last) { First = first; Last = last; }
    public override bool Equals(object obj) => obj is Name n && n.First == First && n.Last == Last;
    public override int GetHashCode() => HashCode.Combine(First, Last);
}

public class Program
{
    public static void Main()
    {
        var a = new Name("Ada", "Lovelace");
        var b = new Name("Ada", "Lovelace");
        Console.WriteLine(a.Equals(b) + " " + (a.GetHashCode() == b.GetHashCode()));
        var people = new HashSet<Name> { a };
        Console.WriteLine(people.Contains(b));
    }
}

Pikatarkistus

Palauta hajautussopimus mieleen.

Vastaa interaktiivisessa oppitunnissa

Kertaus

Oikein toteutettu hajautus pitää hajautukseen perustuvat kokoelmat toimivina.

Samanarvoisten olioiden on palautettava sama hajautuskoodi.
Käytä HashCode.Combine-metodia samoille kentille kuin Equals-metodissa.
Hajauta muuttumattomat kentät, jotta avaimet pysyvät löydettävissä.
Törmäykset ovat normaaleja; Equals ratkaisee ne.
Record-tyypit luovat oikean toteutuksen automaattisesti.

Aloita maksutta

Opi C# tekoälytuutorin avulla — ilmaiseksi

Kirjoita ja suorita oikeaa koodia selaimessa, saa välitöntä apua tekoälytuutorilta ympäri vuorokauden ja jatka siitä, mihin jäit, verkossa tai sovelluksessa.

Kurssit: 93
Oppitunnit: 346

Aloita opiskelu maksutta Näytä koko kurssi

Usein kysytyt kysymykset

Onko oppitunti ”GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen” ilmainen?

Kyllä – oppitunnin ”GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen” koko tekstin voi lukea täällä verkossa ilmaiseksi. Jos haluat harjoitella interaktiivisesti sisäänrakennetulla koodieditorilla ja ympäri vuorokauden käytettävissä olevan tekoälytuutorin avulla sekä avata koko C# Academy-kurssin, päivitä CoddyKit PROhon. C# Academy-kurssilla on yhteensä 4 oppituntia.

Mitä opin oppitunnilla ”GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen”?

Pitäkää yhtäsuuruus ja hajautus yhdenmukaisina. Harjoittelet C# Academy-aihetta koodilla, jonka suoritat suoraan selaimessa. Ympäri vuorokauden käytettävissä oleva tekoälytuutori vastaa kysymyksiisi oppitunnin aikana.

Tarvitsenko kokemusta aloittaakseni C# Academy-opiskelun?

Aiempi kokemus ei ole tarpeen. CoddyKitin C# Academy-oppimispolku sopii vasta-alkajista edistyneisiin, joten voit aloittaa tästä tai alusta ja edetä omaan tahtiisi. Tämä on oppitunti 2/4.

Kuinka kauan ”GetHashCode-metodin ylikirjoittaminen”-oppitunnin suorittaminen kestää?

Useimmat CoddyKitin oppitunnit kestävät noin 5–10 minuuttia. Jokainen oppitunti on lyhyt ja interaktiivinen, joten edistyt tasaisesti ja voit jatkaa siitä, mihin jäit – sekä verkossa että sovelluksessa.

Voinko kirjoittaa ja suorittaa koodia tällä C# Academy-oppitunnilla?

Kyllä. Jokainen C# Academy-oppitunti sisältää sisäänrakennetun koodieditorin, joten voit kirjoittaa ja suorittaa oikeaa koodia suoraan selaimessa ja saada välitöntä palautetta tekoälyltä – paikallista asennusta ei tarvita.

Kaikki tämän kurssin oppitunnit

← Takaisin: C# Academy