C# Dictionary的底层实现解析

引用：

https://www.cnblogs.com/InCerry/p/10325290.html

字典原理分析：

1、用数组存元素，元素的结构体存hashCode、next、key、value。 初始化的时候该数组的长度和桶的长度都是size（后续存在remove操作，数组并不是一一对应字典元素）

2、add操作通过hash算法获得hashCode，求余获得桶位置。元素实体该赋值赋值，桶记录实体idx，如果桶冲突，利用实体的next用单链表解决。（链地址法）

3、remove操作，处理对应桶的链表，重置元素实体的各种字段。记录freeCount， count-freeCount==真实字典长度

4、其他细节：字典有个版本字段，增删改都会导致+1。（freeList;//记录最近一次remove的实体的idx）

      private void Resize(int newSize, bool forceNewHashCodes) {
            Contract.Assert(newSize >= entries.Length);
            //创建新的桶数组
            int[] newBuckets = new int[newSize];
            for (int i = 0; i < newBuckets.Length; i++) newBuckets[i] = -1;
            //创建新的实体数组
            Entry[] newEntries = new Entry[newSize];
            //拷贝实体数组
            Array.Copy(entries, 0, newEntries, 0, count);
            //强制重新计算hashCode
            if(forceNewHashCodes) {
                for (int i = 0; i < count; i++) {
                    if(newEntries[i].hashCode != -1) {
                        newEntries[i].hashCode = (comparer.GetHashCode(newEntries[i].key) & 0x7FFFFFFF);
                    }
                }
            }
            for (int i = 0; i < count; i++) {
                if (newEntries[i].hashCode >= 0) {
                    //当hashCode大于-1（该元素有值），赋值桶的值
                    int bucket = newEntries[i].hashCode % newSize;
                    newEntries[i].next = newBuckets[bucket];
                    newBuckets[bucket] = i;
                }
            }
            buckets = newBuckets;
            entries = newEntries;
        }

Find操作

       private int FindEntry(TKey key) {
            ...
           int hashCode = comparer.GetHashCode(key) & 0x7FFFFFFF;
           //对应的桶拿到该桶位置最近一次的实体的idx， 遍历桶位置的单链表，如果对应的key和参数key相等，则return
           for (int i = buckets[hashCode % buckets.Length]; i >= 0; i = entries[i].next) {
               if (entries[i].hashCode == hashCode && comparer.Equals(entries[i].key, key)) return i;
            }
            ...
            return -1;
        }