Python 里 immutable和hashable的概念

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Python 里有两个紧密联系的概念: immutable和hashable. 都是描述一个对象的属性。

immutable

immutable指对象一经创建,即不可修改。对象是不是immutable取决于数据类型,比如

  1. 整型(integer)
  2. 字符串(string)
  3. 元组(tuple)

都是immutable,而

  1. 列表(list)
  2. 字典(dictionary)
  3. 集合(set)

都是mutable。这种不可修改体现在:

1. 字符串不能原位(in-place)修改,而list可以:

>>> string = 'Hello'
>>> string[3:] = 'a'
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    string[3:]='a'
TypeError: 'str' object does not support item assignment
>>>
>>> lst=[1,2,3,4]
>>> lst[2:] = [1]
>>> lst
[1, 2, 1]

2. tuple没有方法,而list有很多

>>> t = (1, 2, 3)
>>> t.remove(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
     t.remove(1)
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'remove'
>>> t.append(1)
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
  t.append(1)
AttributeError: 'tuple' object has no attribute 'append'
>>> 
>>> l = [1, 2, 3]
>>> l.remove(3)
>>> l
[1, 2]
>>> l.append(3)
>>> l
[1, 2, 3]

于是,immutable的对象可以作为一个固定不变的对象,适合作为哈希表的索引,因而它们是hashable的。

hashable

哈希表是在一个关键字和一个较大的数据之间建立映射的表,能使对一个数据序列的访问过程更加迅速有效。用作查询的关键字必须唯一且固定不变,于是只有immutable的对象才可以作为键值,“可以作为键值”这种属性,叫hashable.
如上所述,整型(integer)、字符串(string)和元组(tuple)都可以作为键值,而list不可以。

>>> d = {1:2, 'Ben':123, (1,2,3):456}
>>> d = {1:2, 'Ben':123, [1,2,3]:456}
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    d = {1:2, 'Ben':123, [1,2,3]:456}
TypeError: unhashable type: 'list'

immutable与unchangable

tuple是immutable的,即使它包含一个mutable的元素后成为changable,仍然可以认为tuple是immutable的,因为他作为一个容器,里面包含对象并没有变化。

>>> t = ([1, 2, 3], 4, 5)
>>> t[0][0] = 0
>>> t
([0, 2, 3], 4, 5)
>>> t[0] = 0
Traceback (most recent call last):
  File "<>", line 1, in <module>
    t[0] = 0
TypeError: 'tuple' object does not support item assignment

所以,immutable和unchangable是不排斥、不相关的两个属性。


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