Question

当我检查列表或集合中是否存在时，NaN处理得很好。但我不明白怎么做。 [更新：不，不是;如果找到相同的NaN实例，则报告存在;如果只发现不同的NaN实例，则报告为不存在。]

我认为列表中的存在是通过相等来测试的，所以我预计NaN不会被找到，因为NaN！= NaN。
hash（NaN）和hash（0）都是0.字典和集合如何告诉NaN和0分开？
使用in运算符检查任意容器中NaN的存在是否安全？还是依赖于实现？

我的问题是关于Python 3.2.1;但是如果在将来的版本中存在/计划进行任何更改，我也想知道。

NaN = float('nan')
print(NaN != NaN) # True
print(NaN == NaN) # False

list_ = (1, 2, NaN)
print(NaN in list_) # True; works fine but how?

set_ = {1, 2, NaN}
print(NaN in set_) # True; hash(NaN) is some fixed integer, so no surprise here
print(hash(0)) # 0
print(hash(NaN)) # 0
set_ = {1, 2, 0}
print(NaN in set_) # False; works fine, but how?

请注意，如果我将用户定义的类的实例添加到list，然后检查包含，则调用实例的__eq__方法（如果已定义） - 至少在CPython中。这就是我假设使用运算符list测试==包含的原因。

编辑：

根据罗马的回答，__contains__，list，tuple，set的{{1}}行为似乎非常奇怪：

dict

我说'奇怪'，因为我没有在文档中看到它解释（也许我错过了），我认为这不应该作为一个实现选择。

当然，一个NaN对象可能与另一个NaN对象不同（在def __contains__(self, x): for element in self: if x is element: return True if x == element: return True return False意义上）。（这并不奇怪; Python不保证这样的身份。实际上，我从未看到CPython共享在不同地方创建的NaN实例，即使它共享一个小数字或短字符串的实例。）这意味着在内置容器中测试NaN的存在是不确定的。

这非常危险，非常微妙。有人可能会运行我上面显示的代码，并且错误地认为使用id测试NaN成员资格是安全的。

我认为这个问题没有一个完美的解决方法。一种非常安全的方法是确保NaN永远不会添加到内置容器中。（在整个代码中检查它是一件痛苦的事情......）

另一种选择是注意左侧in可能有NaN的情况，在这种情况下，使用in分别测试NaN成员资格。此外，还需要避免或重写其他操作（例如，设置交集）。

Answer 1

问题＃1：为什么NaN在容器中找到，当它是一个相同的对象时。

来自documentation：

对于容器类型，例如list，tuple，set，frozenset，dict或 collections.deque，y中的表达式x等价于任何（x是e 或x == e表示e）。

这正是我用NaN观察到的，所以一切都很好。为什么这个规则？我怀疑这是因为dict / set想要诚实地报告它包含某个对象（如果该对象实际上在其中）（即使__eq__()因任何原因选择报告该对象不等于自己。）

问题2：为什么NaN的哈希值与0相同？

来自documentation：

由内置函数hash（）调用，以及对成员的操作哈希集合包括set，frozenset和dict。的散列（）应该返回一个整数。唯一必需的属性是对象比较相等的哈希值相同;建议以某种方式混合在一起（例如使用exclusive或）哈希值对象的组件也在比较中起作用对象。

请注意，要求仅在一个方向;具有相同散列的对象不必相等！起初我认为这是一个错字，但后来我意识到它不是。无论如何，即使使用默认__hash__()，也会发生散列碰撞（请参阅优秀解释here）。容器处理碰撞没有任何问题。当然，它们最终使用==运算符来比较元素，因此只要它们不相同，它们就很容易得到多个NaN值！试试这个：

>>> nan1 = float('nan') >>> nan2 = float('nan') >>> d = {} >>> d[nan1] = 1 >>> d[nan2] = 2 >>> d[nan1] 1 >>> d[nan2] 2

所以一切都按照记录的方式运作。但是......这非常危险！有多少人知道NaN的多个价值可以在一个字典中相互并存？有多少人会发现这很容易调试？..

我建议让NaN成为float的子类的实例，它不支持散列，因此不会意外添加到set / dict。我会将此提交给python-ideas。

最后，我在文档here中发现了一个错误：


对于未定义__contains__()的用户定义的类，但确实如此   定义__iter__()，如果某个值x in y与z相同，则x == z为真   迭代y时生成。如果在期间引发异常   迭代，好像in引发了异常。

最后，尝试旧式迭代协议：如果一个类定义   当且仅当存在非负数时，__getitem__()，x in y才为真   整数索引i使得x == y[i]和所有较低整数索引都可以   不提出IndexError例外。（如果引发任何其他异常，则为   好像in提出了异常）。

您可能会注意到此处没有提及is，与内置容器不同。我很惊讶，所以我试过了：

>>> nan1 = float('nan') >>> nan2 = float('nan') >>> class Cont: ... def __iter__(self): ... yield nan1 ... >>> c = Cont() >>> nan1 in c True >>> nan2 in c False

如您所见，首先在==之前检查身份 - 与内置容器一致。我会提交一份报告来修复文档。

Answer 2

我无法使用float('nan')代替NaN重新编组/设置案例。

所以我认为它仅仅因为id(NaN) == id(NaN)起作用，即没有NaN个对象的实习：

>>> NaN = float('NaN')
>>> id(NaN)
34373956456
>>> id(float('NaN'))
34373956480

和

>>> NaN is NaN
True
>>> NaN is float('NaN')
False

我相信元组/集查找具有与相同对象的比较相关的一些优化。

回答你的问题 - 在检查in是否存在的同时，在NaN运营商上转发是不安全的。如果可能，我建议使用None。

只是评论。 __eq__与is语句无关，在查找过程中，对象ID的比较似乎发生在任何值比较之前：

>>> class A(object):
...     def __eq__(*args):
...             print '__eq__'
...
>>> A() == A()
__eq__          # as expected
>>> A() is A()
False           # `is` checks only ids
>>> A() in [A()]
__eq__          # as expected
False
>>> a = A()
>>> a in [a]
True            # surprise!

检查容器中的NaN存在

2 个答案: