Question

在python中，如果我有一个包含许多元素的元组，它的哈希值是根据其元素“id s还是其元素”的内容计算的？

在此示例中，

a = (1, [1,2])
hash(a)

错误地说列表不可用。所以我猜它不是由id计算的，或者可能是检查元素是否可变。

现在看这个例子

class A: pass
a0 = A()
ta = (1, a0)
hash(ta)  # -1122968024
a0.x = 20
hash(ta)  # -1122968024

事实证明ta的散列不随其元素的修改而改变，即a0。那么也许a0的id用于哈希计算？ a0被认为是不可变的吗？ python如何知道类型是否可变？

现在考虑一下这个案例

b = (1, 2)
id(b)  # 3980742764
c = (1, 2)
id(c)  # 3980732588
tb = (1, b)
tc = (1, c) 
hash(tb)  # -1383040070
hash(tc)  # -1383040070

似乎b和c的内容用于哈希计算。

我应该如何理解这些例子？

Answer 1

都不是。它是根据这些元素的散列计算的，而不是它们的“内容”（值/属性）。

在python's documentation glossary中查看此段落。

是否可以哈希，如何哈希值，取决于其.__hash__()方法的实现。 Python本身并不知道对象的可变性。

在您的第一个示例中，tuple碰巧根据其元素散列自身，而list根本没有散列 - .__hash__()方法未实现因为它（并有充分理由）。这就是为什么tuple内部带有list对象的__eq__()不可用的。

现在，考虑到这一点，让我们看看python data model documentation，以及它对该主题的看法：

默认情况下，用户定义的类具有__hash__()和x.__hash__()方法;与它们相比，所有对象都比较不相等（除了自己），x == y返回一个适当的值，x is y同时暗示hash(x) == hash(y)和.__hash__()。

这就是为什么你不必为你的类定义hash() - 在这种情况下python为你做了。默认实现不会考虑实例字段。这就是为什么你可以在不改变其哈希值的情况下改变对象内部的值。

在这方面你是对的 - 自定义类的哈希函数的默认（ CPython的）实现依赖于对象的id()，而不是内部的值。它。它是一个实现细节，但它在Python版本之间有所不同。在更新的Python版本中，id()和static Py_hash_t tuplehash(PyTupleObject *v)之间的关系涉及一些随机化。

但是它实际上如何散列呢？

虽然细节非常复杂并且可能涉及一些高级数学，但是元组对象的散列函数的实现是用C语言编写的，可以看作here（参见y = PyObject_Hash(*p++);。

计算涉及使用每个元组元素的哈希对常量进行异或运算。负责元素散列的行是这样的：

class User {
  const User(this.id,this.name);

  final String name;
  final int id;
}

所以，回答你原来的问题：它有一堆XOR hokus-pocus，每个元素的哈希。是否使用这些元素的内容取决于它们的特定散列函数。

Answer 2

哈希的核心契约是相等的对象具有相等的哈希值。特别是，散列并不直接关注可变性或突变;它只关心影响平等比较的突变。

你的第一个元组是不可取的，因为改变嵌套列表会改变元组在相等比较中的行为方式。

在第二个示例中变异a0不会影响元组的散列，因为它不会影响相等比较。 a0仍然只与自身相等，其哈希值不变。

第三个示例中的

tb和tc具有相等的哈希值，因为它们是相等的元组，无论它们的元素是否是相同的对象。

这意味着元组不能（直接）使用id进行散列。如果他们这样做，具有不同但相同元素的相等元组可能会以不同的方式散列，违反哈希合约。如果没有特殊的外壳元素类型，元组可以用来计算自己的哈希的唯一东西就是它们的元素＆＃39;哈希，所以元组将他们的哈希基于他们的元素＆＃39;散列。

Answer 3

问题的答案“是否根据身份或价值计算元组的哈希？”是：都不是。

正确的答案是元组的哈希值是从元素的哈希值计算出来的。如何计算这些哈希值（或多或少）无关紧要。

证明这一点的一个简单方法是查看将列表放入元组时会发生什么：

>>> hash( (1, 2) )
3713081631934410656
>>> hash( (1, []) )
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
TypeError: unhashable type: 'list'

由于列表不可清除，因此包含列表的元组也不可清除。

让我们仔细看看你带来的这个例子：

class A: pass
a0 = A()
ta = (1, a0)
hash(ta)  # -1122968024
a0.x = 20
hash(ta)  # -1122968024

为什么不设置a0.x = 20会影响元组的哈希？好吧，如果我们修改此代码以输出a0的哈希值，您会看到设置a0.x = 20对a0的哈希值没有影响：

a0 = A()
print(hash(a0))  # -9223363274645980307
a0.x = 20
print(hash(a0))  # -9223363274645980307

原因是python为你实现了一个默认的哈希函数。来自the docs：

默认情况下，用户定义的类具有__eq__()和__hash__()方法; 与他们，所有对象比较不平等（除了他们自己）和 x.__hash__()返回x == y暗示的适当值 x is y和hash(x) == hash(y)。

默认哈希函数忽略对象的属性，并根据对象的id计算哈希值。无论您对a0做出哪些更改，其哈希值始终保持不变。（虽然可以通过实现自定义__hash__方法为A类的实例定义自定义哈希函数。）

附录：列表不可清除的原因是因为它们是可变的。来自the docs：

如果一个类定义了可变对象并实现了__eq__()方法，自从执行以来，它不应该实现__hash__() hashable集合要求键的哈希值是不可变的（如果对象的哈希值发生变化，它将在错误的哈希桶中。）

列表属于此类别。

Answer 4

tuple的哈希基于内容，而不是基于元组的_id_s。散列是以递归方式计算的：如果一个元素不可散列（如list元素），则元组本身不可散列。

如果a和b是元组和a == b，那么hash(a) == hash(b)（如果当然可以计算哈希值），那就完全正常了，即使a is not b。

（相反hash(a) == hash(b)并不代表a == b）

is传达的信息通常不是很有用，因为例如python对象实习。

python如何计算元组的哈希值

4 个答案:

但是它实际上如何散列呢？