Python 的内置函数 hash

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Python 的内置函数 hash() 是一个非常有用的工具函数，主要用于获取对象的哈希值。哈希值是一个固定长度的整数，代表该对象的唯一标识。在 Python 中，hash() 函数常用于字典键值、集合元素等场景，因为这些数据结构内部依赖哈希值来快速查找和比较对象。

1. 基本用法

• hash() 函数接受一个对象作为参数，返回该对象的哈希值。
• 示例：

  print(hash("hello"))  # 输出字符串 "hello" 的哈希值
  print(hash(123))      # 输出整数 123 的哈希值
  

2. 哈希值的特性

• 不可变对象：只有不可变对象（如字符串、元组、数字等）才能被哈希。如果尝试哈希可变对象（如列表、字典），会引发 TypeError。
  • 示例：

    hash([1, 2, 3])  # TypeError: unhashable type: 'list'
    

• 一致性：在同一个 Python 进程中，同一对象的哈希值保持不变。
• 不同对象可能相同：不同对象可能有相同的哈希值（哈希碰撞），但概率较低。

3. 应用场景

• 字典键值：字典的键必须是可哈希的，因为 Python 使用哈希值快速定位键值对。
  • 示例：

    d = {}
    d["key"] = "value"  # "key" 必须是可哈希的
    

• 集合元素：集合存储唯一元素，依赖哈希值判断元素是否重复。
  • 示例：

    s = {1, 2, 3}  # 集合中的元素必须是可哈希的
    

4. 自定义对象的哈希

• 如果自定义类需要支持哈希，可以重写 __hash__() 方法。通常还需要重写 __eq__() 方法以确保哈希一致性。
  • 示例：

    class Person:def __init__(self, name, age):self.name = nameself.age = agedef __hash__(self):return hash((self.name, self.age))  # 基于元组生成哈希值def __eq__(self, other):return (self.name, self.age) == (other.name, other.age)p = Person("Alice", 25)
    print(hash(p))
    

5. 注意事项

• 哈希值在不同 Python 版本或不同机器上可能不同（如 Python 3.3+ 引入了随机哈希种子以防止攻击）。
• 哈希值不保证唯一性，仅用于快速比较和查找。

hash() 函数是 Python 中高效数据操作的重要工具，合理利用可以显著提升程序性能。