C# Sprite游戏Dictionary的ContainsKey返回false及Equals异常问题

• Item的哈希码依赖可变属性：你当前Item的GetHashCode方法用了holder（Sprite实例）的坐标、血量、护盾等可变状态，只要Sprite的这些属性发生变化，已经存在Dictionary中的Item实例的哈希码就会和插入时计算的哈希码不一致，导致ContainsKey找不到已存在的键，这是你遇到ContainsKey返回false的核心原因。
• Sprite的Equals方法字典比较错误：你直接用inv.Equals(s.inv)是引用比较，只会判断两个字典是不是同一个实例，不会对比内容，所以即使两个Sprite背包内容完全一致，Equals也会返回false。
• 哈希码计算存在冲突：Item的GetHashCode里holder.GetPoint().GetY() << 16和holder.GetPoint().GetZ() << 16位移位数重复，会大幅提升哈希冲突概率，同时你的哈希计算直接强转int会有溢出风险，未开启unchecked的情况下会抛出异常。
• DictionaryEquals逻辑不完整：只遍历了inv2的键校验inv是否存在，没有反过来校验inv的键是否都在inv2中，当inv包含inv2没有的键时会错误返回true。

1. 修复Item类的GetHashCode和Equals逻辑 #

物品的唯一性应该只由自身属性决定，和持有者无关，修改为仅用名称计算哈希（如果有其他物品唯一属性也可以加进来）：

public class Item
{
    private string name;
    protected Sprite holder;

    public Item(string n, Sprite h)
    {
        name = n;
        holder = h;
    }

    public string GetItemName()
    {
        return name;
    }
   
    public override int GetHashCode()
    {
        // 仅用不可变的物品名称计算哈希，避免持有者属性变化导致哈希变更
        return name.GetHashCode();
    }

    public override bool Equals(Object obj)
    {
        if ((obj == null) || ! this.GetType().Equals(obj.GetType()))
        {
            return false;
        }
        else 
        {
            Item i = (Item) obj;
            // 物品相等仅判断名称，持有者不属于物品本身的固有属性
            return name == i.name;
        }
    }
}

如果业务需要同名称物品区分不同实例，可以额外加唯一id字段参与哈希和相等判断

2. 修复Sprite类的Equals方法 #

将字典的引用比较替换为内容比较，调用你实现的DictionaryEquals方法：

public override bool Equals(Object obj)
{
    if ((obj == null) || ! this.GetType().Equals(obj.GetType()))
    {
        return false;
    }
    else 
    {
        Sprite s = (Sprite) obj;
        // 先判空避免空引用异常
        if (inv == null && s.inv == null) return true;
        if (inv == null || s.inv == null) return false;
        return 
            (p.Equals(s.p)) &&
            // 替换为内容比较
            DictionaryEquals(s.inv) &&
            (Horiz == s.Horiz) &&
            (Vert == s.Vert) &&
            (Health == s.Health) &&
            (Shield == s.Shield);
    }
}

3. 补全DictionaryEquals逻辑 #

补充反向校验，同时添加空判断：

public bool DictionaryEquals(Dictionary<Item, int> inv2)
{
    if (inv == null && inv2 == null) return true;
    if (inv == null || inv2 == null) return false;
    // 先判断长度是否一致，长度不同直接返回false
    if (inv.Count != inv2.Count) return false;
    foreach(KeyValuePair<Item, int> entry in inv2)
    {
        if(!inv.TryGetValue(entry.Key, out var count) || count != entry.Value)
        {
            return false;
        }
    }
    return true;
}

这里用TryGetValue代替ContainsKey+索引器访问，避免二次查找，性能更好，也能避免KeyNotFoundException

4. （可选）优化Sprite的GetHashCode计算 #

如果Sprite不需要作为字典的键，其实可以不用重写GetHashCode，如果需要用的话，建议用更稳妥的哈希计算方式，避免溢出：

public override int GetHashCode()
{
    unchecked
    {
        var hash = p.GetX().GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ p.GetY().GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ p.GetZ().GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ Horiz.GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ Vert.GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ Health.GetHashCode();
        hash = (hash * 397) ^ Shield.GetHashCode();
        return hash;
    }
}

内容的提问来源于stack exchange，提问作者blub_9