很多时候人们在Ruby哈希表中使用符号作为键。相对于使用字符串，这样做有什么优势吗？
例如：
例如：
hash[:name]
对比。
hash['name']
4个回答
244
TL;DR:
使用符号不仅在比较时节省时间，还因为它们只存储一次而节省内存。
Ruby Symbols是不可变的(不能被改变)，这使得查找某些内容更加容易。
简短回答:
使用符号不仅在比较时节省时间，还因为它们只存储一次而节省内存。
Ruby中的符号基本上是"不可变字符串"，这意味着它们不能被改变，并且意味着当在源代码中多次引用相同的符号时，始终将其存储为相同的实体，例如具有相同的对象ID。
a = 'name'
a.object_id
=> 557720
b = 'name'
=> 557740
'name'.object_id
=> 1373460
'name'.object_id
=> 1373480 # !! different entity from the one above
# Ruby assumes any string can change at any point in time,
# therefore treating it as a separate entity
# versus:
:name.object_id
=> 71068
:name.object_id
=> 71068
# the symbol :name is a references to the same unique entity
相反的，字符串是可变的，它们可以随时更改。这意味着Ruby需要在其单独的实体中存储源代码中提到的每个字符串，例如，如果您在源代码中多次提到一个字符串“name”，Ruby需要将它们全部存储在单独的String对象中，因为它们可能会在以后更改（这是Ruby字符串的本质）。
如果您将字符串用作哈希键，则Ruby需要评估字符串并查看其内容（并计算哈希函数），并将结果与已存储在哈希表中的键的（哈希）值进行比较。
如果您将符号用作哈希键，则它的固有属性是不可变的，因此Ruby基本上只需比较（哈希函数的）对象ID与已存储在哈希表中的键的（已哈希的）对象ID即可。（速度更快）
缺点： 每个符号都占用Ruby解释器符号表中的一个插槽，而这些插槽永远不会被释放。 符号永远不会被垃圾回收。 因此，当您拥有大量符号（例如自动生成的符号）时，就存在一个特殊情况，您应该评估这如何影响Ruby解释器的大小（例如，如果您以编程方式生成太多符号，则Ruby可能会耗尽内存并崩溃）。
注：
如果您进行字符串比较，Ruby可以通过比较它们的对象ID来比较符号，而无需评估它们。这比比较字符串要快得多，因为字符串需要被评估。
如果您访问哈希表，Ruby总是会应用哈希函数来计算出一个"哈希键"，无论您使用什么键。您可以想象一下类似于MD5哈希的东西。然后，Ruby将这些"哈希键"相互比较。每次在您的代码中使用字符串时，都会创建一个新实例——创建字符串比引用符号慢。
从Ruby 2.1开始，当您使用冻结字符串时，Ruby将使用同一个字符串对象。这避免了创建相同字符串的新副本，并且它们存储在垃圾回收的空间中。
长答案：
- Tilo
11
6FYI，Ruby 的下一个版本中将会对符号进行垃圾回收：https://bugs.ruby-lang.org/issues/9634。 - Ajedi32
2此外，在 Ruby 中，如果将字符串用作哈希键，则会自动冻结字符串。因此，在这种情况下，关于字符串的可变性说法并不完全正确。 - Ajedi32
1该主题有很深刻的见解。在“长答案”部分中，第一个链接已被删除或迁移。 - Hbksagar
5符号在 Ruby 2.2 中进行垃圾回收。 - Marc-André Lafortune
2很棒的回答！说句调侃的话，你的“简短回答”其实已经足够长了。;) - technophyle
显示剩余6条评论
23
原因是效率问题，相比于字符串，Symbol有多个优势：
注： 1）您可能会惊讶地发现，Ruby将`String`键与任何其他类型的键处理方式不同。确实如此：
在 Ruby 1.9.x 中，哈希表（包括
- Symbol是不可变的，所以不需要问“如果键改变会发生什么？”
- 字符串在代码中是重复的，并且通常占用更多的内存空间。
- 哈希查找必须计算键的哈希值才能进行比较。对于字符串来说，这是O(n)，而对于Symbol则是常数时间。
注： 1）您可能会惊讶地发现，Ruby将`String`键与任何其他类型的键处理方式不同。确实如此：
s = "foo"
h = {}
h[s] = "bar"
s.upcase!
h.rehash # must be called whenever a key changes!
h[s] # => nil, not "bar"
h.keys
h.keys.first.upcase! # => TypeError: can't modify frozen string
仅对于字符串键，Ruby将使用冻结副本而不是对象本身。
2）程序中所有:bar的出现都只存储一次字母“b”、“a”和“r”。在Ruby 2.2之前，不断创建从未重用过的新Symbols是一个坏主意，因为它们将永远留在全局Symbol查找表中。Ruby 2.2会进行垃圾回收，所以不用担心。
3）实际上，在Ruby 1.8.x中计算Symbol的哈希值不需要任何时间，因为直接使用对象ID：
:bar.object_id == :bar.hash # => true in Ruby 1.8.7
在 Ruby 1.9.x 中，哈希表（包括
Symbols）会随着会话的变化而发生改变：:bar.hash # => some number that will be different next time Ruby 1.9 is ran
- Marc-André Lafortune
3
+1 对于你出色的笔记！我在回答中原本没有提到哈希函数，因为我试图使其更易读 :) - Tilo
@Tilo：确实，这就是我写答案的原因 :-) 我刚刚编辑了我的答案，提到了Ruby 1.9中的特殊语法和Ruby 2.0中承诺的命名参数。 - Marc-André Lafortune
你能解释下哈希查询(Symbol)是常数级别的，而字符串却是O(n)级别的吗？ - Asad Moosvi
7
回复：为什么使用符号的优势比字符串更好？
- 样式：这是Ruby的方式
(非常)稍微快一点的值查找，因为哈希一个符号相当于哈希一个整数，而不是哈希一个字符串。
缺点：消耗程序符号表中永远不会释放的一个槽位。
- Larry K
2
4提到该符号永远不会被垃圾回收，加1。 - Vortico
1该符号不会被垃圾回收 - 自 Ruby 2.2+ 起不再适用。 - eudaimonia
0
我对Ruby 2.x中引入的冻结字符串非常感兴趣，希望能有后续报道。
当你处理来自文本输入的大量字符串时（例如通过Rack传递的HTTP参数或负载），在任何地方使用字符串都更容易。
当你处理数十个从不改变的字符串时（如果它们是你的业务“词汇”），我认为将它们冻结可能会有所不同。我还没有进行任何基准测试，但我猜它的性能接近符号。
- jlecour
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