GetHashCode 和 Equals 在 System.Attribute 中实现不正确

Question

从Artech的博客中看到，然后我们在评论中进行了讨论。由于该博客仅以中文撰写，因此我在这里进行简要解释。要重现的代码：

[AttributeUsage(AttributeTargets.Class, Inherited = true, AllowMultiple = true)]
public abstract class BaseAttribute : Attribute
{
    public string Name { get; set; }
}
public class FooAttribute : BaseAttribute { }
[Foo(Name = "A")]
[Foo(Name = "B")]
[Foo(Name = "C")]
public class Bar { }
//Main method
var attributes = typeof(Bar).GetCustomAttributes(true).OfType<FooAttribute>().ToList<FooAttribute>();
var getC = attributes.First(item => item.Name == "C");
attributes.Remove(getC);
attributes.ForEach(a => Console.WriteLine(a.Name));

代码获取所有FooAttribute并删除名称为"C"的代码。显然输出是"A"和"B"？如果一切顺利，你就不会看到这个问题。事实上，理论上你会得到"AC"BC"甚至正确的"AB"(我的机器上有AC，博客作者得到了BC(。该问题是由于在System.Attribute中实现GetHashCode/Equals引起的。实现的一个片段：

  [SecuritySafeCritical]
  public override int GetHashCode()
  {
      Type type = base.GetType();

      //*****NOTICE*****
      FieldInfo[] fields = type.GetFields(BindingFlags.NonPublic 
            | BindingFlags.Public 
            | BindingFlags.Instance);

      object obj2 = null;
      for (int i = 0; i < fields.Length; i++)
      {
          object obj3 = ((RtFieldInfo) fields[i]).InternalGetValue(this, false, false);
          if ((obj3 != null) && !obj3.GetType().IsArray)
          {
              obj2 = obj3;
          }
          if (obj2 != null)
          {
              break;
          }
      }
      if (obj2 != null)
      {
          return obj2.GetHashCode();
      }
      return type.GetHashCode();
  }

它使用 Type.GetFields 因此忽略从基类继承的属性，因此FooAttribute的三个实例的等效性(然后 Remove 方法随机获取一个(。那么问题来了：实施有什么特殊的原因吗？或者它只是一个错误？

Answer 1

一个明显的错误，不。一个好主意，也许也可能不是。

一件事等于另一件事意味着什么？如果我们真的愿意，我们可以变得非常哲学化。

只是稍微有点哲学，有几件事必须成立：

平等
1. 是反身的：身份意味着平等。 x.Equals(x)必须坚持。
2. 平等是对称的。如果是x.Equals(y)则y.Equals(x)，如果是!x.Equals(y)则!y.Equals(x).
3. 平等是传递的。如果x.Equals(y)和y.Equals(z)，则x.Equals(z).

还有其他一些，尽管只有这些可以直接反映在代码中Equals()。

如果覆盖object.Equals(object)、IEquatable<T>.Equals(T)、IEqualityComparer.Equals(object, object)、IEqualityComparer<T>.Equals(T, T)、==或!=的实现不符合上述要求，这是一个明显的错误。

在 .NET 中反映相等性的其他方法是object.GetHashCode()、IEqualityComparer.GetHashCode(object)和IEqualityComparer<T>.GetHashCode(T)。这里有一个简单的规则：

如果是a.Equals(b)那么它必须保持该a.GetHashCode() == b.GetHashCode()。等效适用于IEqualityComparer和IEqualityComparer<T>。

如果这不成立，那么我们又遇到了一个错误。

除此之外，没有关于平等必须意味着什么的全面规则。它取决于类自己的Equals()覆盖或平等比较者强加给它的语义所提供的语义。当然，这些语义要么是显而易见的，要么应该记录在类或相等比较器中。

总而言之，Equals和/或GetHashCode如何出现错误：

1. 如果它无法提供上面详述的自反、对称和传递属性。
2. 如果GetHashCode和Equals之间的关系与上述不同。
3. 如果它与记录的语义不匹配。
4. 如果它引发不适当的异常。
5. 如果它徘徊在一个无限循环中。
6. 在实践中，如果恢复到使事情瘫痪需要很长时间，尽管有人可能会争辩说这里有理论与实践的东西。

对于 Attribute 的覆盖，等号确实具有自反、对称和传递属性，它GetHashCode确实匹配它，并且它的Equals覆盖的文档是：

此 API 支持 .NET Framework 基础结构，不应直接在代码中使用。

你

真的不能说你的例子反驳了这一点！

由于您抱怨的代码在这些方面都不会失败，因此这不是错误。

不过，这段代码中有一个错误：

var attributes = typeof(Bar).GetCustomAttributes(true).OfType<FooAttribute>().ToList<FooAttribute>();
var getC = attributes.First(item => item.Name == "C");
attributes.Remove(getC);

您首先要求满足条件的项目，然后要求删除与其相同的项目。没有理由不检查相关类型的相等语义来期望删除getC。

你应该做的是：

bool calledAlready;
attributes.RemoveAll(item => {
  if(!calledAlready && item.Name == "C")
  {
    return calledAlready = true;
  }
});

也就是说，我们使用一个谓词，该谓词将第一个属性与Name == "C"属性匹配，而没有其他属性。

Answer 2

是的，正如其他人已经在评论中提到的错误。 我可以建议一些可能的修复方法：

选项 1，不要在 Attribute 类中使用继承，这将允许默认实现正常工作。 另一个选项是使用自定义比较器，以确保在删除项目时使用引用相等性。 您可以轻松实现比较器。 只需使用 Object.ReferenceEquals 进行比较，为了使用，您可以使用类型的哈希代码或使用 System.Runtime.CompilerServices.RuntimeHelpers.GetHashCode。

public sealed class ReferenceEqualityComparer<T> : IEqualityComparer<T>
{
    bool IEqualityComparer<T>.Equals(T x, T y)
    {
        return Object.ReferenceEquals(x, y);
    }
    int IEqualityComparer<T>.GetHashCode(T obj)
    {
        return System.Runtime.CompilerServices.RuntimeHelpers.GetHashCode(obj);
    }
}