Python 中的hash

【问题背景】我自定义了Object类型，在用set()进行判重的时候发现重载了__eq__不起作用，总是认为不同的。

【问题原因】当自定义的Object作为set()集合元素时，由于set 属于哈希算法数据结构，因此判重时首先会判断hash，只有当hash相同时才会继续调用__eq__来判重。其他哈希数据结构也如此。

1 .魔法方法__hash__调用时机

请注意这个 __hash__魔法方法：

（1）被内置函数hash()调用

（2）hash类型的集合对自身成员的hash操作：set(), frozenset([iterable]), dict(**kwarg)

2 应用场景举例

2.1 仅用到__eq__判等，无需重载__hash__

当Object间使用判等符号来比对时仅会调用__eq__，这个时候不需要重载__hash__就能得到正确结果：

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class Student(object):
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    def __hash__(self):
        print 'Call __hash__'
        
    def __eq__(self, other):
        print 'Call __eq__'
        if not isinstance(other, Student):
            return False
        return self._name == other._name and self._age == other._age

if __name__ == '__main__':
    s1 = Student('aa', 20)
    s2 = Student('aa', 20)
    s3 = Student('bb', 21)
    print s1 == s2
    print s1 == s3

2.2 哈希结构体的比对策略

在Python3.X系列版本中，如果仅自定义__eq__而没有定义__hash__，那么该Object无法作为哈希数据结构（set、frozenset、dict）元素。因为此时自动让__hash__返回None；

在Python2.X系列版本中，如果仅自定义__eq__而没有定义__hash__，那么仍然可以作为哈希数据结构（set、frozenset、dict）元素，此时会导致比对存在BUG，原因如下：

（1）哈希结构体首先调用__hash__比对Object，默认的哈希值生成是不一样的（与地址有关），因此总会判断两个Object不相等，哪怕内部赋值都一样也不行；

（2）哈希结构体在__hash__相等的情况下，会继续调用__eq__比对。

class Student(object):
    def __init__(self, name, age):
        self._name = name
        self._age = age

    def __hash__(self):
        print 'Call __hash__'
        return hash(self._name + str(self._age))　　# 请注意这里一定要返回hash值，否则None报错

    def __eq__(self, other):
        print 'Call __eq__'
        if not isinstance(other, Student):
            return False
        return self._name == other._name and self._age == other._age

if __name__ == '__main__':
    s1 = Student('aa', 20)
    s2 = Student('aa', 20)
    s3 = Student('bb', 21)
    test_set = set()
    test_set.add(s1)
    print s2 in test_set    # True
    print s3 in test_set    # False

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