Question

在以下代码中，访问[HttpPut]的自定义属性会导致[HttpDelete]的哈希函数变得不稳定。发生了什么事？

SomeClass

更新

现在已向MS报告此错误。 https://connect.microsoft.com/VisualStudio/feedback/details/3130763/attibute-gethashcode-unstable-if-reflection-has-been-used

更新2：

此问题现已在dotnetcore中解决： https://github.com/dotnet/coreclr/pull/13892

Answer 1

这个真的很棘手。首先，让我们看一下Attribute.GetHashCode方法的源代码：

public override int GetHashCode()
{
    Type type = GetType();

    FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic);
    Object vThis = null;

    for (int i = 0; i < fields.Length; i++)
    {
        // Visibility check and consistency check are not necessary.
        Object fieldValue = ((RtFieldInfo)fields[i]).UnsafeGetValue(this);

        // The hashcode of an array ignores the contents of the array, so it can produce 
        // different hashcodes for arrays with the same contents.
        // Since we do deep comparisons of arrays in Equals(), this means Equals and GetHashCode will
        // be inconsistent for arrays. Therefore, we ignore hashes of arrays.
        if (fieldValue != null && !fieldValue.GetType().IsArray)
            vThis = fieldValue;

        if (vThis != null)
            break;
    }

    if (vThis != null)
        return vThis.GetHashCode();

    return type.GetHashCode();
}

简而言之，它的作用是：

枚举属性的字段
找到第一个不是数组且没有空值的字段
返回此字段的哈希码

我们可以在这一点上得出两个结论：

仅计算一个字段来计算属性
该算法在很大程度上依赖于Type.GetFields返回的字段的顺序（因为我们采用符合条件的第一个字段）

进一步测试，我们可以看到Type.GetFields返回的字段顺序在两个版本的代码之间发生了变化：

typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false);//without this line, GetHashCode behaves as expected
SomeAttribute tt = new SomeAttribute();
Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 1234567
Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 0
Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 0

foreach (var field in new SomeAttribute().GetType().GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic))
{
    Console.WriteLine(field.Name);
}

如果第一行被取消注释，代码将显示：

FIELD2

FIELD1

如果对该行进行了注释，则代码显示：

FIELD1

FIELD2

因此，它确认某些内容正在改变字段的顺序，从而为GetHashCode函数产生不同的结果。

更有趣的是：

typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false);//without this line, GetHashCode behaves as expected
SomeAttribute tt = new SomeAttribute();
foreach (var field in new SomeAttribute().GetType().GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic))
{
    Console.WriteLine(field.Name);
}

Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 0
Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 0
Console.WriteLine(tt.GetHashCode());//Prints 0

foreach (var field in new SomeAttribute().GetType().GetFields(BindingFlags.Instance | BindingFlags.Public | BindingFlags.NonPublic))
{
    Console.WriteLine(field.Name);
}

此代码显示：

FIELD1

FIELD2

0

0

0

FIELD2

FIELD1

唯一的问题是：为什么第一次调用GetFields后字段的顺序会发生变化？我认为它与Type实例中的内部缓存有关。

我们可以通过在快速监视窗口中运行来检查缓存的值：

System.Runtime.InteropServices.GCHandle.InternalGet（（（System.RuntimeType）typeof（SomeAttribute））。m_cache）as RuntimeType.RuntimeTypeCache

在执行的最开始，缓存是空的（显然）。然后，我们执行：

typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false)

在此行之后，如果我们检查缓存，它将包含一个字段：field2。现在这很有趣。为什么这个领域？因为您使用了SomeClass：[SomeAttribute(field2 = 1)]

然后，我们执行第一个GetHashCode并检查缓存，它现在包含field2然后field1（请记住顺序很重要）。由于字段的顺序，后续执行GetHashCode将返回0。

现在，如果我们删除第typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false)行并在第一个GetHashCode之后检查缓存，我们会找到field1，然后field2。

总结：

Attribute的哈希码算法使用它找到的第一个字段的值。因此，它在很大程度上依赖于Type.GetFields方法返回的字段的顺序。出于性能目的，此方法在内部使用缓存。

有两种情况：

您不使用typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false);
的情况
这里，当调用GetFields时，缓存为空。它将按属性的字段填充，顺序为field1, field2。然后GetHashCode会将field1作为第一个字段，并显示1234567。
您使用typeof(SomeClass).GetCustomAttributes(false);
的方案
执行该行时，将执行属性构造函数：[SomeAttribute(field2 = 1)]。此时，field2的元数据将被推送到缓存中。然后调用GetHashCode，缓存将完成。 field2已经存在，因此不会再添加。然后，接下来会添加field1。因此，缓存中的顺序为field2, field1。因此，GetHashCode会将field2作为第一个字段，并显示0。

唯一令人惊讶的一点是：为什么第一次调用GetHashCode的行为与下一次行为不同？我没有检查过，但我相信它检测到缓存不完整，并以不同的方式读取字段。然后，对于后续调用，缓存完成并且行为一致。

老实说，我认为这是一个错误。 GetHashCode的结果应该随着时间的推移而保持一致。因此，Attribute.GetHashCode的实现不应该依赖Type.GetFields返回的字段的顺序，因为我们已经看到它可以更改。这应该报告给微软。

Answer 2

凯文对此的出色分析。我认为框架实现应该使用所有字段和属性的类型来计算哈希码，并且显然每次都生成相同的哈希码。同时这里有2个解决方案。我不是计算/组合哈希码的专家，所以我使用一个用于元组。

class SomeAttribute : System.Attribute
{
    uint field1 = 1234567;
    public uint field2;

    public override int GetHashCode()
    {
        return (GetType(), field1, field2).GetHashCode();
    }
}

另一种解决方案，如果您希望每个实例都是唯一的（可在字典中使用）。在Object上使用GetHashCode。

class SomeAttribute : System.Attribute
{
    private object FixHashCodeBug = new Object();

    public override int GetHashCode()
    {
        return FixHashCodeBug.GetHashCode();
    }
}

反射呈现HashCode不稳定

更新

更新2：

2 个答案: