hash((-2,2)) == hash((2,-2)) 返回 True（Python）

Question

所以，这很有趣——Python 的 hash 函数在 hash(-1) == hash(-2) 时返回 True，正如其他讨论中所述，但是这个呢？

>>> hash( (-2,2) ) == hash( (2,-2) )
True

这是一项功能吗？

其他一些快速实验：

>>>(-2,2) == (2,-2)
False
>>>hash( (-1,) ) == hash( (-2,) )
True
>>>hash( (-1,-2) ) == hash( (-2,-1) )
True
>>>hash( (-2.01,2.01) ) == hash( (2.01,-2.01) )
False
>>>hash( (-1,1) ) == hash( (1,-1) ) 
False

- Tom Stephens

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那会是什么样的特性呢？我倾向于说这显然不是一个特性，因为你希望你的哈希函数没有这些属性。那么你的问题是什么？ - Niklas B.

顺便说一下，你可能想写成(-1,)，因为否则多余的一对括号是冗余的。 - Niklas B.

好的，hash(-1) == hash(-2) 之所以成立并不是一个 bug，而且有其原因（请参考上面的链接）。那么这个现象是否也有类似的解释呢，还是只是一种奇怪的现象？这就是我的问题。 - Tom Stephens

这并不是一个 bug，因为哈希冲突是无法避免的。但它肯定不是一个特性，只是一种解决方法/实现细节。它很可能也与具体实现相关，所以与 Python 本身关系不大，更多地与 cpython 实现有关（你在 pypy 或 ironpython 中尝试过吗？）。 - Niklas B.

@TomStephens 请检查我的答案，以获得全面的解释。 - thefourtheye

Answer 1

这不是一个特性，而是一个巧合。哈希冲突会发生。

Python的整数哈希很愚蠢，元组哈希通常还好。

Python的字典实现旨在与不良哈希值卡斯特后重新哈希，因此并不太重要。

- Mike Graham

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巧合的是，我刚好在本周早些时候查找了Python如何进行元组哈希的方式，因为我正在考虑编写一个独立于实现/语言的JSON数据哈希。我发现这相当有趣：http://hg.python.org/cpython/file/6e04027ed53e/Objects/tupleobject.c#l341 - Mike Graham

Answer 2

在查看哈希逻辑之前，让我们先了解一些细节。

1. Python整数的哈希值将是数字本身。 2. 唯一的例外是-1。因为-1在内部用于指示错误情况。因此，-1的哈希值将为-2。（对于-2，它仍将是-2。） 有了这个理解，我们可以回答您的示例2、3和5。

示例2：-1的哈希值== -2的哈希值。所以它是真的。

示例3：与示例2的原因相同

示例5：-1和1的哈希值不同（分别为-2和1）。这就是为什么结果为False的原因。

案例示例4中，浮点数的哈希值与数字本身不同，因为哈希值应该是整数。而数字在内存中的表示方式也不同于它们本身。（2.01在内存中并非以2.01的形式存储）。因此，它们的哈希值不同是可以接受的。

回答示例1，让我们看一些代码。根据元组哈希实现，让我们使用Python程序计算哈希值。

x, hash_mult = int("0x345678", 16), 1000003
x, hash_mult = (x ^ 2) * hash_mult, hash_mult + 82522
x = (x ^ -2) * hash_mult
print(x + 97531)                                   # -3713082714466793269

x, hash_mult = int("0x345678", 16), 1000003
x, hash_mult = (x ^ -2) * hash_mult, hash_mult + 82522
x = (x ^ 2) * hash_mult
print(x + 97531)                                   # -3713082714466793269

print(hash((-2, 2)))                               # -3713082714466793269

注意: 这不仅适用于-2, 2，而是适用于所有整数，除了上述情况和所有8的倍数。

- thefourtheye