为什么可变的用户定义对象是可散列的，而不是列表？ [复制]答案

【问题标题】：Why are mutable user-defined objects hashable, but not lists? [duplicate]为什么可变的用户定义对象是可散列的，而不是列表？ [复制]
【发布时间】：2021-03-06 00:19:05
【问题描述】：

用户定义类的实例是可变的，但可散列，即我们可以将它们制成集合或将它们用作dicts 的键。

列表是可变的，但不是可散列的。为什么不呢？

来自Python3 docs 大约 2021 年 3 月 5 日：

作为用户定义类实例的对象可以通过默认。他们都比较不平等（除了他们自己），他们的哈希值来自它们的 id()。

为什么不能对列表应用相同的逻辑——即从列表的id() 导出列表的哈希值？不会是列表的id变了吧？

这对什么可以转换为集合或什么可以成为字典中的键有影响。

【问题讨论】：

进一步环顾四周，这在很大程度上与Why mutable built-in objects cannot be hashable in Python? What is the benefit of this? 重叠。我犹豫要不要用我的徽章锤来欺骗它，我会把它留给其他人打电话。
阅读剩下的问题；它询问不可散列的可变内置函数（如list）和可散列的可变用户定义类（默认情况下基于id() 可散列）之间的区别，就像这个问题一样。重点不同，但基本问题非常相似。
@user650654 我已将其标记为重复，但无需删除；这里有一个赞成的答案，重复的问题可以让未来的读者更容易通过搜索找到答案。

标签： python python-3.x

【解决方案1】：

您的回答虽然在很大程度上是正确的，但会使事情过于复杂，而且离杂草很远。实际问题的答案（“为什么可变的用户定义对象是可散列的，而不是列表？”）非常简单。 lists 不使用他们的身份作为哈希，因为它需要：

lists 根据身份比较相等性（所以[1, 2, 3] == [1, 2, 3] 总是False，因为它们是不同的lists），或者
lists 将不得不违反哈希不变量，即比较相等的两个对象必须具有相同的哈希（或不可哈希）

因为这两种结果都不可取，list 类会覆盖 __eq__（允许按字典顺序比较 lists），但不能覆盖 __hash__（因为它必须基于内容的哈希值来匹配__eq__ 的实现，但是内容可以改变，所以这样做不安全）。

至于为什么对象做默认使用它们的标识，这是有争议的。能够将简单的objects 用作“句柄”有一些小优势，任何对对象有引用的人都可以使用它在dict 中查找。不过，这是一个很小的好处，我怀疑，如果语言是从头开始设计的，__hash__ 默认情况下是未定义的，让类设计人员在适当的时候提供一个理智的__hash__，而不是默默地允许定义的类__eq__ 和 __hash__ 都不会被散列。

【讨论】：

“按字典顺序比较”是什么意思？
@martineau：见the Python tutorial section on comparing sequences；基本上，它比较从左（索引 0）到右（索引len(seq) - 1）的内容。对于相等，顺序 mostly 无关紧要（它们要么都相同，要么不相等，但对于无法比较的类型，由于早期元素不相等而提前退出可能会为您节省TypeError)，但对于 < 和公司来说，排序很重要，因为结果是基于第一对元素比较不相等的。
感谢您的回答。这两个要求并不明显：为什么要首先按 id 比较列表？您的第二条规则（“比较相等的两个对象必须具有相同的散列”）是不正确的——两个列表（或任何可变的）可以比较为相等但不可散列，即不具有相同的散列。我认为this page 说得更好，但又不明显： hash() 结果应该与相等性一致。相等的对象要么具有相同的散列值，要么被标记为不可散列。
@user650654：第二条规则适用于完全有哈希的东西。如果您无法提出保留该不变量的散列解决方案，则不应定义散列。您可以通过多种方式对其进行描述，但不变量仅适用于首先存在哈希的情况。对于“按 id 列出的列表”，这是对您从 id() 派生哈希值的建议的回应；你可以这样做，但为了保持哈希不变，还必须根据 id() 来定义相等性。选项 #1 通过使 list 相等几乎无用来坚持哈希不变量。
我已经删除了我的答案，因为它似乎没有增加价值。