参与老赵问答第二期：关于 struct 做为 Dictionary<TKey, TValue> 类型的键来使用的问题

gistfile1.cs

/*
 * 看到这个道题后想到了两点：
 *	1.对 Dictionary<TKey, TValue> 的实现是否有所了解
 *	2.对值类型是否有所了解，或者说对值类型和引用类型的区别是否有所了解
 * 
 * 
 * 1.关于 Dictionary<TKey, TValue> 的实现。先看一下当实例化一个 Dictionary<TValue, TValue> 后添加键值对的方法 Add(TKey key, TValue value) 
 * Add 方法又直接调用了 Insert(TKey key, TValue value, bool add) 私有方法，我从里面摘抄了感觉重要的地方。
 */

	int hashCode = comparer.GetHashCode(key) & 0x7FFFFFFF;
		...
	for (int i = buckets[targetBucket]; i >= 0; i = entries[i].next) {
		if (entries[i].hashCode == hashCode && comparer.Equals(entries[i].key, key)) {
			if (add) { 
				ThrowHelper.ThrowArgumentException(ExceptionResource.Argument_AddingDuplicate);
			}
			entries[i].value = value;
			version++;
			return;
		} 
	}
		...
	entries[index].hashCode = hashCode;
	entries[index].next = buckets[targetBucket];
	entries[index].key = key;
	entries[index].value = value;
	buckets[targetBucket] = index;

/*
 * 这三段的大概意思是取 TKey 实例的 hashCode 值，再对比是否已经存在这个键，如果存在则抛出异常。最后如果不存在这个键，则添加这个键值对。
 * 需要注意了，这里会调用 TKey 实例的 GetHashCode() 方法和 Equals(object obj) 方法。但是奇怪的是我发现在 .NET 里面声明的 struct 如果没有 override 它的  GetHashCode() 方法的话，
 * 那么同一类型的这些对象的 GetHashCode() 的值全是一样的。而我们常用的 class 却没有这个问题。所以，当需要使用 struct 做为字典的 key 的时候，必须 override GetHashCode() 方法
 * 和 Equals(object obj) 方法,而看了 comparer 的实现，我觉得也得实现 IEquatable<T> 接口。在实践中也发现当使用 struct 作为字典的 key 的时候也调用了 IEquatable<T> 接口的 Equals(T other) 方法。
 */

/*
 * 2. 单概念上说，我也知道值类型分配到线程堆栈上，引用类型分配到 CLR 的托管堆上面。在程序里面，操作值类型是直接改变其值或拷贝一份儿；而引用类型则是对其引用指针进行操作。
 * 但是实际上我不知道为什么相同的 struct 类型实例，在默认情况下总是会得到相同的 HashCode。
 * 希望老赵给指点指点。
 * 不知道这次答的是不是你想考的知识点。
 */
 
 /* 示例 */
public struct Size : IKey, IEquatable<Size>
{
	public Size(int hashCode) : this() 
	{
		this.HashCode = hashCode;
	}

	public override int GetHashCode()
	{
		var hashCode = base.GetHashCode();

		return hashCode ^ HashCode;
	}

	public override bool Equals(object obj)
	{
		return base.Equals( obj );
	}

	public bool Equals(Size other) { return other.Equals( (object)this ); }

	public int HashCode { get; private set; }
}

public interface IKey
{
	int HashCode { get; }
}

/* 调用 */
var s1 = new Size(1);
var s2 = new Size(2);

Dictionary<Size, int> dic = new Dictionary<Size, int>();
dic.Add( s1, 1 );
dic.Add( s2, 2 );

Console.WriteLine( dic[s1] );
/*
  不过这有一个非常不好的地方就是要通过 struct 的构造函数传递一个值提供给 GetHashCode() 方法使用。万一传错了，有可能不是同一个对象也添加不进去了。
  因为 struct 不能声明无参构造函数。所以目前还没有想到别的办法。
 */