具有重复正负双精度数的奇怪 Java 哈希码行为

Question

我对负双值哈希码和正双值哈希码有一些奇怪的行为，这是我没有预料到的。本质上，如果相同的 Double 值在 hashcode 函数中出现两次，如果该 Double 的符号发生变化 (pos<->neg)，则 hashcode 保持不变。例如：

public final int hashCode() {
    int result = ...
    result = 31 * result + netAmount.hashCode();
    result = 31 * result + grossAmount.hashCode();
    ...
    return result;
}

使用 jshell 并查看二进制文件中的哈希码，如果乘以 2，就会得到相同的值：

Double.valueOf("460.4").hashCode() = 639279104
Double.valueOf("-460.4").hashCode() = -1508204544

Double.valueOf("460.4").hashCode() * 2 = 1278558208
Double.valueOf("-460.4").hashCode() * 2 = 1278558208

好吧，这是有道理的。但在我的哈希码函数中，我在每一步后乘以 31，这样应该可以防止这种情况发生吗？也许不是。将我的哈希码函数转换为单行函数：

31 * (123 + Double.valueOf("460.4").hashCode()) + Double.valueOf("460.4").hashCode() = -1017901339
31 * (123 + Double.valueOf("-460.4").hashCode()) + Double.valueOf("-460.4").hashCode() = -1017901339

如果我对此进行数学，那么我们会看到它变成：

31*123 + 32*Double.valueOf("460.4").hashCode() = -1017901339
31*123 + 32*Double.valueOf("-460.4").hashCode() = -1017901339

所以这里的 32 具有相同的位移效果，这意味着正 double 值最终与负数相同。狂野！

为了防止这些冲突，我应该在这里做什么？只需使用 37 或其他数字？将双精度数的符号的哈希码添加到结果中？

Answer 1

所以你在这里处理整数溢出。

hashCode

返回

int

:

public int hashCode()

返回对象的哈希码值。支持此方法是为了哈希表（例如 HashMap 提供的哈希表）的好处。

https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/java.base/java/lang/Object.html#hashCode()

返回类型，

int

是32位：
https://docs.oracle.com/en/java/javase/17/docs/api/constant-values.html#java.lang.Integer.SIZE

即使只是将

hashCode

乘以 2 也会导致溢出（丢弃最左边的位，又称符号位），使两个结果值相等：

Double.valueOf(" 460.4").hashCode()     ->     00100110 00011010 10100000 00000000
Double.valueOf("-460.4").hashCode()     ->     10100110 00011010 10100000 00000000
Double.valueOf(" 460.4").hashCode() * 2 -> |0| 01001100 00110101 01000000 00000000
Double.valueOf("-460.4").hashCode() * 2 -> |1| 01001100 00110101 01000000 00000000

相应的

|0|

和

|1|

表示乘以 2 后删除了哪一位（这本质上是一次左移，因为它是 2 的幂）。

乘以 32（再次左移 5，因为 32 是 2 的幂），会导致更多位被丢弃：

...(" 460.4").hashCode() * 32 -> |00100| 11000011 01010100 00000000 00000000
...("-460.4").hashCode() * 32 -> |10100| 11000011 01010100 00000000 00000000

再次删除

||

中的位。

我不确定您的示例中的

123

或

31

来自何处，但这里有一些建议：

• 也许在应用之前使用适当的数据类型（例如

  Double

  或

  Long

  ）进行数学计算

  hashCode

• 阅读并完全理解上面链接中的

  hashCode

  合同（复制如下）。第三点与这里非常相关。

在 Java 应用程序执行期间，只要在同一对象上多次调用 hashCode 方法，只要不修改对象的 equals 比较中使用的信息，hashCode 方法就必须始终返回相同的整数。从应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数不需要保持一致。

如果根据 equals 方法两个对象相等，则对这两个对象调用 hashCode 方法必须产生相同的整数结果。

不要求如果两个对象根据 equals 方法不相等，则对这两个对象调用 hashCode 方法必须产生不同的整数结果。但是，程序员应该意识到，为不相等的对象生成不同的整数结果可能会提高哈希表的性能。