C# HashSet添加两个同值List<int>后计数为2的原因是什么？

复现代码 #

HashSet<List<int>> hs = new HashSet<List<int>>();

List<int> list1 = new List<int>();
list1.Add(1);
list1.Add(2);

List<int> list2 = new List<int>();
list2.Add(1);
list2.Add(2);

hs.Add(list1);
hs.Add(list2);

Console.WriteLine(hs.Count);

现象描述 #

运行上述代码后，控制台输出hs.Count的结果为2，不符合HashSet去重的预期（预期输出1），实现相同逻辑的Java代码运行输出结果为1。

原因说明 #

• 核心差异来自两门语言中List类型的相等性判断规则完全不同：
  • Java的List接口强制所有实现类重写equals()和hashCode()方法：只要两个List的元素顺序、元素值完全一致，哪怕是独立new出来的不同实例，也会被判定为相等，哈希值也基于元素内容计算。因此Java的HashSet会把内容相同的两个List识别为重复元素，最终计数为1。
  • C#的List<T>作为引用类型，没有重写基类object的Equals()和GetHashCode()方法，默认走引用相等判定逻辑：只有两个引用指向内存中同一个对象实例时，才会判定为相等，哈希值也和实例的内存引用绑定。
• 代码中的list1和list2是分别实例化的两个独立对象，虽然存储的元素完全一致，但内存地址不同，C#默认的相等比较器会将二者识别为不同元素，HashSet不会执行去重逻辑，最终输出Count为2是符合C#语言设计规则的结果。

如果需要在C#中实现基于List内容的去重，初始化HashSet时传入自定义的IEqualityComparer<List<int>>实现，自行编写基于元素内容的相等判断和哈希值计算逻辑即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Siddharth b