.NET pengenal objek unik

Apakah ada cara untuk mendapatkan pengenal unik dari sebuah instance?

GetHashCode()adalah sama untuk dua referensi yang menunjuk ke instance yang sama. Namun, dua contoh berbeda dapat (dengan mudah) mendapatkan kode hash yang sama:

Hashtable hashCodesSeen = new Hashtable();
LinkedList<object> l = new LinkedList<object>();
int n = 0;
while (true)
{
    object o = new object();
    // Remember objects so that they don't get collected.
    // This does not make any difference though :(
    l.AddFirst(o);
    int hashCode = o.GetHashCode();
    n++;
    if (hashCodesSeen.ContainsKey(hashCode))
    {
        // Same hashCode seen twice for DIFFERENT objects (n is as low as 5322).
        Console.WriteLine("Hashcode seen twice: " + n + " (" + hashCode + ")");
        break;
    }
    hashCodesSeen.Add(hashCode, null);
}

Saya sedang menulis addin debugging, dan saya perlu mendapatkan semacam ID untuk referensi yang unik selama menjalankan program.

Saya sudah berhasil mendapatkan ALAMAT internal dari instance, yang unik sampai pengumpul sampah (GC) memadatkan heap (= memindahkan objek = mengubah alamat).

Pertanyaan Stack Overflow Implementasi default untuk Object.GetHashCode () mungkin terkait.

Objek tidak di bawah kendali saya karena saya mengakses objek dalam program yang sedang di-debug menggunakan API debugger. Jika saya mengontrol objek, menambahkan pengenal unik saya sendiri akan menjadi hal yang sepele.

Saya ingin ID unik untuk membangun ID hashtable -> objek, agar dapat mencari objek yang sudah dilihat. Untuk saat ini saya menyelesaikannya seperti ini:

Build a hashtable: 'hashCode' -> (list of objects with hash code == 'hashCode')
Find if object seen(o) {
    candidates = hashtable[o.GetHashCode()] // Objects with the same hashCode.
    If no candidates, the object is new
    If some candidates, compare their addresses to o.Address
        If no address is equal (the hash code was just a coincidence) -> o is new
        If some address equal, o already seen
}

Referensinya adalah pengenal unik untuk objek tersebut. Saya tidak tahu cara apa pun untuk mengubahnya menjadi sesuatu seperti string dll. Nilai referensi akan berubah selama pemadatan (seperti yang Anda lihat), tetapi setiap nilai A sebelumnya akan diubah menjadi nilai B, sejauh ini sebagai kode aman yang bersangkutan, itu masih ID unik.

Jika objek yang terlibat berada di bawah kendali Anda, Anda dapat membuat pemetaan menggunakan referensi yang lemah (untuk menghindari pencegahan pengumpulan sampah) dari referensi ke ID yang Anda pilih (GUID, integer, apa pun). Namun, itu akan menambah sejumlah overhead dan kompleksitas.

.NET 4 dan yang lebih baru saja

Kabar baik, semuanya!

Alat yang sempurna untuk pekerjaan ini ada di .NET 4 dan disebut ConditionalWeakTable<TKey, TValue>. Kelas ini:

• dapat digunakan untuk mengasosiasikan data arbitrer dengan instance objek terkelola seperti kamus (meskipun ini bukan kamus)
• tidak bergantung pada alamat memori, jadi kebal terhadap GC yang memadatkan heap
• tidak membuat objek tetap hidup hanya karena telah dimasukkan sebagai kunci ke dalam tabel, sehingga dapat digunakan tanpa membuat setiap objek dalam proses Anda hidup selamanya
• menggunakan persamaan referensi untuk menentukan identitas objek; bergerak, penulis kelas tidak dapat mengubah perilaku ini sehingga dapat digunakan secara konsisten pada objek jenis apa pun
• dapat diisi dengan cepat, jadi Anda tidak perlu memasukkan kode ke dalam konstruktor objek

Memeriksa kelas ObjectIDGenerator ? Ini melakukan apa yang Anda coba lakukan, dan apa yang dijelaskan Marc Gravell.

ObjectIDGenerator melacak objek yang diidentifikasi sebelumnya. Saat Anda meminta ID dari suatu objek, ObjectIDGenerator tahu apakah akan mengembalikan ID yang ada, atau menghasilkan dan mengingat ID baru.

ID ini unik selama instance ObjectIDGenerator aktif. Umumnya, masa pakai ObjectIDGenerator berlangsung selama Pemformat yang membuatnya. ID Objek memiliki arti hanya dalam aliran berseri tertentu, dan digunakan untuk melacak objek mana yang memiliki referensi ke objek lain dalam grafik objek berseri.

Menggunakan tabel hash, ObjectIDGenerator mempertahankan ID mana yang ditetapkan ke objek mana. Referensi objek, yang secara unik mengidentifikasi setiap objek, adalah alamat di heap pengumpulan sampah runtime. Nilai referensi objek dapat berubah selama serialisasi, tetapi tabel diperbarui secara otomatis sehingga informasinya benar.

ID Objek adalah angka 64-bit. Alokasi dimulai dari satu, jadi nol tidak pernah menjadi ID objek yang valid. Seorang formatter dapat memilih nilai nol untuk mewakili referensi objek yang nilainya referensi null (Tidak ada dalam Visual Basic).

RuntimeHelpers.GetHashCode()mungkin membantu ( MSDN ).

Anda dapat mengembangkan hal Anda sendiri dalam sekejap. Misalnya:

   class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            var a = new object();
            var b = new object();
            Console.WriteLine("", a.GetId(), b.GetId());
        }
    }

    public static class MyExtensions
    {
        //this dictionary should use weak key references
        static Dictionary<object, int> d = new Dictionary<object,int>();
        static int gid = 0;

        public static int GetId(this object o)
        {
            if (d.ContainsKey(o)) return d[o];
            return d[o] = gid++;
        }
    }   

Anda dapat memilih apa yang ingin Anda miliki sebagai ID unik Anda sendiri, misalnya, System.Guid.NewGuid () atau hanya integer untuk akses tercepat.

Bagaimana dengan metode ini:

Setel bidang di objek pertama ke nilai baru. Jika bidang yang sama di objek kedua memiliki nilai yang sama, itu mungkin contoh yang sama. Jika tidak, keluar sebagai berbeda.

Sekarang atur bidang di objek pertama ke nilai baru yang berbeda. Jika bidang yang sama di objek kedua telah berubah ke nilai yang berbeda, itu pasti contoh yang sama.

Jangan lupa untuk menyetel bidang di objek pertama kembali ke nilai aslinya saat keluar.

Masalah?

Dimungkinkan untuk membuat pengenal objek unik di Visual Studio: Di jendela tonton, klik kanan variabel objek dan pilih Buat ID Objek dari menu konteks.

Sayangnya, ini adalah langkah manual, dan saya tidak yakin pengenal dapat diakses melalui kode.

Anda harus menetapkan sendiri pengenal tersebut, secara manual - baik di dalam instance, atau secara eksternal.

Untuk rekaman yang terkait dengan database, kunci utama mungkin berguna (tetapi Anda masih bisa mendapatkan duplikat). Sebagai alternatif, gunakan a Guid, atau pertahankan penghitung Anda sendiri, alokasikan menggunakan Interlocked.Increment(dan buat cukup besar sehingga tidak akan meluap).

Saya tahu ini telah dijawab, tetapi setidaknya berguna untuk dicatat bahwa Anda dapat menggunakan:

http://msdn.microsoft.com/en-us/library/system.object.referenceequals.aspx

Yang tidak akan memberi Anda "id unik" secara langsung, tetapi dikombinasikan dengan WeakReferences (dan hashset?) Dapat memberi Anda cara yang cukup mudah untuk melacak berbagai contoh.

Informasi yang saya berikan disini bukanlah hal baru, saya hanya menambahkan ini untuk kelengkapan.

Ide kode ini cukup sederhana:

• Objek membutuhkan ID unik, yang tidak ada di sana secara default. Sebaliknya, kita harus mengandalkan hal terbaik berikutnya, yaitu RuntimeHelpers.GetHashCodememberi kita semacam ID unik
• Untuk memeriksa keunikan, ini berarti kita perlu menggunakan object.ReferenceEquals
• Namun, kami masih ingin memiliki ID unik, jadi saya menambahkan GUID, yang menurut definisi unik.
• Karena saya tidak suka mengunci semuanya jika saya tidak perlu, saya tidak menggunakannya ConditionalWeakTable.

Gabungan, itu akan memberi Anda kode berikut:

public class UniqueIdMapper
{
    private class ObjectEqualityComparer : IEqualityComparer<object>
    {
        public bool Equals(object x, object y)
        {
            return object.ReferenceEquals(x, y);
        }

        public int GetHashCode(object obj)
        {
            return RuntimeHelpers.GetHashCode(obj);
        }
    }

    private Dictionary<object, Guid> dict = new Dictionary<object, Guid>(new ObjectEqualityComparer());
    public Guid GetUniqueId(object o)
    {
        Guid id;
        if (!dict.TryGetValue(o, out id))
        {
            id = Guid.NewGuid();
            dict.Add(o, id);
        }
        return id;
    }
}

Untuk menggunakannya, buat instance UniqueIdMapperdan gunakan GUID yang dikembalikannya untuk objek.

Tambahan

Jadi, ada sedikit lagi yang terjadi di sini; izinkan saya menulis sedikit tentang ConditionalWeakTable.

ConditionalWeakTablemelakukan beberapa hal. Yang paling penting adalah ia tidak peduli dengan pengumpul sampah, yaitu: objek yang Anda rujuk dalam tabel ini akan tetap dikumpulkan. Jika Anda mencari objek, pada dasarnya berfungsi sama dengan kamus di atas.

Penasaran bukan? Lagi pula, ketika sebuah objek dikumpulkan oleh GC, ia memeriksa apakah ada referensi ke objek tersebut, dan jika ada, ia mengumpulkannya. Jadi jika ada objek dariConditionalWeakTable , mengapa objek yang direferensikan dikumpulkan?

ConditionalWeakTablemenggunakan trik kecil, yang juga digunakan oleh beberapa struktur .NET lainnya: alih-alih menyimpan referensi ke objek, ia sebenarnya menyimpan IntPtr. Karena itu bukan acuan yang sebenarnya, benda itu bisa dikoleksi.

Jadi, saat ini ada 2 masalah yang harus diatasi. Pertama, objek bisa dipindahkan di heap, jadi apa yang akan kita gunakan sebagai IntPtr? Dan kedua, bagaimana kita tahu bahwa objek memiliki referensi aktif?

• Objek dapat disematkan di heap, dan penunjuk aslinya dapat disimpan. Saat GC mengenai objek untuk dihapus, GC membongkar dan mengumpulkannya. Namun, itu berarti kita mendapatkan sumber daya yang disematkan, yang bukanlah ide yang baik jika Anda memiliki banyak objek (karena masalah fragmentasi memori). Ini mungkin bukan cara kerjanya.
• Saat GC memindahkan objek, GC memanggil kembali, yang kemudian dapat memperbarui referensi. Ini mungkin bagaimana penerapannya dilihat dari panggilan eksternal masukDependentHandle - tapi saya yakin ini sedikit lebih canggih.
• Bukan penunjuk ke objek itu sendiri, tetapi penunjuk dalam daftar semua objek dari GC disimpan. IntPtr adalah indeks atau penunjuk dalam daftar ini. Daftar ini hanya berubah ketika sebuah objek mengubah generasi, di mana sebuah panggilan balik sederhana dapat memperbarui penunjuk. Jika Anda ingat cara kerja Mark & ​​Sweep, ini lebih masuk akal. Tidak ada pin, dan penghapusan seperti sebelumnya. Saya percaya begitulah cara kerjanya DependentHandle.

Solusi terakhir ini memang mengharuskan runtime tidak menggunakan kembali bucket daftar sampai mereka dibebaskan secara eksplisit, dan juga mengharuskan semua objek diambil dengan panggilan ke runtime.

Jika kami menganggap mereka menggunakan solusi ini, kami juga dapat mengatasi masalah kedua. Algoritme Tandai & Sapu melacak objek mana yang telah dikumpulkan; segera setelah dikumpulkan, kami tahu saat ini. Setelah objek memeriksa apakah objek ada di sana, ia memanggil 'Gratis', yang menghapus penunjuk dan entri daftar. Benda itu benar-benar hilang.

Satu hal penting yang perlu diperhatikan pada saat ini adalah bahwa ada yang salah jika ConditionalWeakTablediperbarui di beberapa utas dan jika tidak aman utas. Hasilnya akan menjadi kebocoran memori. Inilah sebabnya mengapa semua panggilan masuk ConditionalWeakTablemelakukan 'kunci' sederhana yang memastikan ini tidak terjadi.

Hal lain yang perlu diperhatikan adalah pembersihan entri harus dilakukan sesekali. Sementara objek sebenarnya akan dibersihkan oleh GC, entri tidak. Inilah mengapa ConditionalWeakTablehanya tumbuh dalam ukuran. Setelah mencapai batas tertentu (ditentukan oleh peluang tabrakan dalam hash), ini memicu a Resize, yang memeriksa apakah objek harus dibersihkan - jika ya, freedipanggil dalam proses GC, menghapus IntPtrpegangan.

Saya percaya ini juga mengapa DependentHandletidak diekspos secara langsung - Anda tidak ingin mengacaukan banyak hal dan akibatnya mendapatkan kebocoran memori. Hal terbaik berikutnya untuk itu adalah WeakReference(yang juga menyimpan IntPtralih - alih objek) - tetapi sayangnya tidak menyertakan aspek 'ketergantungan'.

Yang tersisa adalah Anda bermain-main dengan mekanik, sehingga Anda dapat melihat ketergantungan dalam tindakan. Pastikan untuk memulainya beberapa kali dan lihat hasilnya:

class DependentObject
{
    public class MyKey : IDisposable
    {
        public MyKey(bool iskey)
        {
            this.iskey = iskey;
        }

        private bool disposed = false;
        private bool iskey;

        public void Dispose()
        {
            if (!disposed)
            {
                disposed = true;
                Console.WriteLine("Cleanup {0}", iskey);
            }
        }

        ~MyKey()
        {
            Dispose();
        }
    }

    static void Main(string[] args)
    {
        var dep = new MyKey(true); // also try passing this to cwt.Add

        ConditionalWeakTable<MyKey, MyKey> cwt = new ConditionalWeakTable<MyKey, MyKey>();
        cwt.Add(new MyKey(true), dep); // try doing this 5 times f.ex.

        GC.Collect(GC.MaxGeneration);
        GC.WaitForFullGCComplete();

        Console.WriteLine("Wait");
        Console.ReadLine(); // Put a breakpoint here and inspect cwt to see that the IntPtr is still there
    }

Jika Anda menulis modul dalam kode Anda sendiri untuk penggunaan tertentu, metode majkinetor MUNGKIN berhasil. Namun ada beberapa masalah.

Pertama , dokumen resmi TIDAK menjamin bahwa GetHashCode()pengembalian sebuah pengenal unik (lihat Object.GetHashCode Method () ):

Anda tidak boleh berasumsi bahwa kode hash yang sama menyiratkan persamaan objek.

Kedua , asumsikan Anda memiliki jumlah objek yang sangat kecil sehingga GetHashCode()akan berfungsi dalam banyak kasus, metode ini dapat diganti oleh beberapa jenis.
Misalnya, Anda menggunakan beberapa kelas C dan itu menimpa GetHashCode()untuk selalu mengembalikan 0. Kemudian setiap objek C akan mendapatkan kode hash yang sama. Sayangnya, Dictionary, HashTabledan beberapa wadah asosiatif lainnya akan membuat menggunakan metode ini:

Kode hash adalah nilai numerik yang digunakan untuk menyisipkan dan mengidentifikasi objek dalam kumpulan berbasis hash seperti kelas Dictionary <TKey, TValue>, kelas Hashtable, atau tipe yang diturunkan dari kelas DictionaryBase. Metode GetHashCode menyediakan kode hash ini untuk algoritme yang memerlukan pemeriksaan cepat terhadap persamaan objek.

Jadi, pendekatan ini memiliki keterbatasan yang besar.

Dan terlebih lagi , bagaimana jika Anda ingin membangun perpustakaan serba guna? Anda tidak hanya tidak dapat mengubah kode sumber dari kelas yang digunakan, tetapi perilakunya juga tidak dapat diprediksi.

Saya menghargai bahwa Jon dan Simon telah memposting jawaban mereka, dan saya akan memposting contoh kode dan saran tentang kinerja di bawah ini.

using System;
using System.Diagnostics;
using System.Runtime.CompilerServices;
using System.Runtime.Serialization;
using System.Collections.Generic;


namespace ObjectSet
{
    public interface IObjectSet
    {
        /// <summary> check the existence of an object. </summary>
        /// <returns> true if object is exist, false otherwise. </returns>
        bool IsExist(object obj);

        /// <summary> if the object is not in the set, add it in. else do nothing. </summary>
        /// <returns> true if successfully added, false otherwise. </returns>
        bool Add(object obj);
    }

    public sealed class ObjectSetUsingConditionalWeakTable : IObjectSet
    {
        /// <summary> unit test on object set. </summary>
        internal static void Main() {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            ObjectSetUsingConditionalWeakTable objSet = new ObjectSetUsingConditionalWeakTable();
            for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {
                object obj = new object();
                if (objSet.IsExist(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
                if (!objSet.Add(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
                if (!objSet.IsExist(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
            }
            sw.Stop();
            Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
        }


        public bool IsExist(object obj) {
            return objectSet.TryGetValue(obj, out tryGetValue_out0);
        }

        public bool Add(object obj) {
            if (IsExist(obj)) {
                return false;
            } else {
                objectSet.Add(obj, null);
                return true;
            }
        }

        /// <summary> internal representation of the set. (only use the key) </summary>
        private ConditionalWeakTable<object, object> objectSet = new ConditionalWeakTable<object, object>();

        /// <summary> used to fill the out parameter of ConditionalWeakTable.TryGetValue(). </summary>
        private static object tryGetValue_out0 = null;
    }

    [Obsolete("It will crash if there are too many objects and ObjectSetUsingConditionalWeakTable get a better performance.")]
    public sealed class ObjectSetUsingObjectIDGenerator : IObjectSet
    {
        /// <summary> unit test on object set. </summary>
        internal static void Main() {
            Stopwatch sw = new Stopwatch();
            sw.Start();
            ObjectSetUsingObjectIDGenerator objSet = new ObjectSetUsingObjectIDGenerator();
            for (int i = 0; i < 10000000; ++i) {
                object obj = new object();
                if (objSet.IsExist(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
                if (!objSet.Add(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
                if (!objSet.IsExist(obj)) { Console.WriteLine("bug!!!"); }
            }
            sw.Stop();
            Console.WriteLine(sw.ElapsedMilliseconds);
        }


        public bool IsExist(object obj) {
            bool firstTime;
            idGenerator.HasId(obj, out firstTime);
            return !firstTime;
        }

        public bool Add(object obj) {
            bool firstTime;
            idGenerator.GetId(obj, out firstTime);
            return firstTime;
        }


        /// <summary> internal representation of the set. </summary>
        private ObjectIDGenerator idGenerator = new ObjectIDGenerator();
    }
}

Dalam pengujian saya, ObjectIDGeneratorakan mengeluarkan pengecualian untuk mengeluh bahwa ada terlalu banyak objek saat membuat 10.000.000 objek (10x dari pada kode di atas) di forloop.

Selain itu, hasil benchmarknya adalah ConditionalWeakTableimplementasinya 1,8x lebih cepat daripada ObjectIDGeneratorimplementasinya.