在不实际使用dict 的情况下演示这一点的最佳方法可能是实现一些非常简单的东西，与dict 非常不同，而且并非完全没用。就像固定大小 bytes 到相同固定大小 bytes 的固定大小映射。 （例如，您可以将其用于路由表 - 它比 dict 将未打包的键映射到未打包的值要紧凑得多，尽管显然以速度和灵活性为代价。）
哈希表只是(hash, key, value) 元组的数组。由于这一切的重点是打包数据，我们将它们塞进一个struct，这意味着我们可以使用一个大的bytearray 来存储。为了将插槽标记为空，我们将其哈希值设置为0——这意味着我们需要通过将任何真实的0“转义”为1，这很愚蠢，但编码更简单。为简单起见，我们还将使用最愚蠢的probe 算法。
class FixedHashTable(object):
hashsize = 8
def __init__(self, elementsize, size):
self.elementsize = elementsize
self.size = size
self.entrysize = self.hashsize + self.elementsize * 2
self.format = 'q{}s{}s'.format(self.elementsize, self.elementsize)
assert struct.calcsize(self.format) == self.entrysize
self.zero = b'\0' * self.elementsize
self.store = bytearray(struct.pack(self.format, 0,
self.zero, self.zero)
) * self.size
def hash(self, k):
return hash(k) or 1
def stash(self, i, h, k, v):
entry = struct.pack(self.format, h, k, v)
self.store[i*self.entrysize:(i+1)*self.entrysize] = entry
def fetch(self, i):
entry = self.store[i*self.entrysize:(i+1)*self.entrysize]
return struct.unpack(self.format, entry)
def probe(self, keyhash):
i = keyhash % self.size
while True:
h, k, v = self.fetch(i)
yield i, h, k, v
i = (i + 1) % self.size
if i == keyhash % self.size:
break
如错误消息所述，您需要提供抽象方法__delitem__、__getitem__、__iter__、__len__ 和__setitem__ 的实现。但是，更好的查看位置是the docs，它会告诉您，如果您实现这五个方法（加上基类所需的任何其他方法，但从表中可以看出没有），您将免费获得所有其他方法。您可能无法获得所有这些最有效的实现，但我们会回到这一点。
首先，让我们处理__len__。通常人们期望这是 O(1)，这意味着我们需要独立跟踪它，并根据需要更新它。所以：
class FixedDict(collections.abc.MutableMapping):
def __init__(self, elementsize, size):
self.hashtable = FixedHashTable(elementsize, size)
self.len = 0
现在，__getitem__ 只是进行探测，直到找到所需的密钥或到达末尾：
def __getitem__(self, key):
keyhash = self.hashtable.hash(key)
for i, h, k, v in self.hashtable.probe(keyhash):
if h and k == key:
return v
而__delitem__ 做同样的事情，除了如果找到它会清空插槽，并更新len。
def __delitem__(self, key):
keyhash = self.hashtable.hash(key)
for i, h, k, v in self.hashtable.probe(keyhash):
if h and k == key:
self.hashtable.stash(i, 0, self.hashtable.zero, self.hashtable.zero)
self.len -= 1
return
raise KeyError(key)
__setitem__ 有点棘手——如果找到了，我们必须替换槽中的值；如果没有，我们必须填补一个空位。在这里，我们必须处理哈希表可能已满的事实。当然，我们必须照顾len：
def __setitem__(self, key, value):
keyhash = self.hashtable.hash(key)
for i, h, k, v in self.hashtable.probe(keyhash):
if not h or k == key:
if not h:
self.len += 1
self.hashtable.stash(i, keyhash, key, value)
return
raise ValueError('hash table full')
剩下的是__iter__。就像dict 一样，我们没有任何特定的顺序，所以我们可以迭代哈希表槽并产生所有非空槽：
def __iter__(self):
return (k for (h, k, v) in self.hashtable.fetch(i)
for i in range(self.hashtable.size) if h)
当我们这样做的时候，我们不妨写一个__repr__。请注意，我们可以免费获得items这一事实：
def __repr__(self):
return '{}({})'.format(type(self).__name__, dict(self.items()))
但是，请注意默认的items 只是创建一个ItemsView(self)，如果您通过源跟踪它，您会看到它迭代self 并查找每个值。如果性能很重要，您显然可以做得更好：
def items(self):
pairs = ((k, v) for (h, k, v) in self.hashtable.fetch(i)
for i in range(self.hashtable.size) if h)
return collections.abc.ItemsView._from_iterable(pairs)
同样适用于values，可能还有其他方法。