在 Common Lisp 中使用可变数据作为哈希表键？答案

【问题标题】：Using mutable data as hash table keys in Common Lisp?在 Common Lisp 中使用可变数据作为哈希表键？
【发布时间】：2019-04-21 03:02:29
【问题描述】：

Common Lisp 似乎允许将可变数据用作哈希表键。

(defparameter *dict* (make-hash-table))

(defparameter *a* (make-hash-table))

(setf (gethash *a* *dict*) 5)

(loop for key being the hash-keys of *dict*
      do (progn
             (print key)
             (print (gethash key *dict*))))

这里将一个哈希表用作另一个哈希表中的键。

我对这种行为有点困惑。我的理解是，如果键对象发生突变，可变键可能会与哈希混淆。

哈希表如何保持其完整性，更重要的是 - 在 CL 中处理可变哈希表键时有什么需要知道的吗？这是要避免的吗？

【问题讨论】：

标签： common-lisp

【解决方案1】：

见18.1.2 Modifying Hash Table Keys:

如果存在与修改前的对象等价但修改后不再等价的对象（或潜在对象）的集合，则对象在等价测试方面被可见修改。

如果对象O1 用作哈希表H 中的键，然后根据H 的等价测试进行可见修改，那么如果O1 或任何对象，后果是未指定的O2 等同于等价测试下的O1（修改前或修改后），用作对H 进一步操作的key。使用O1 作为键的后果是未指定的，即使O1 被明显修改，然后以撤消可见修改的方式再次修改。

在您的示例中，hash table test 是 eql，表示修改密钥（向*a* 添加元素）不会更改哈希码（即，这不是“可见修改”）：

(defparameter *ht-1* (make-hash-table :test 'eql))
(defparameter *key* (cons nil nil))
(setf (gethash *key* *ht-1*) 10)
*ht-1*
==> #S(HASH-TABLE :TEST FASTHASH-EQL ((NIL) . 10))
(setf (car *key*) 42)
*ht-1*
==> #S(HASH-TABLE :TEST FASTHASH-EQL ((42) . 10))
(gethash *key* *ht-1*)
==> 10; T
(gethash '(42) *ht-1*)
==> NIL; NIL

因此，您可以看到*ht-1* 被键入特定的对象，而不是任何看起来像它的东西。

另一方面，考虑一个equal 哈希表：

(defparameter *ht-2* (make-hash-table :test 'equal))
(setf (gethash *key* *ht-2*) 20)
*ht-2*
==> #S(HASH-TABLE :TEST FASTHASH-EQUAL ((42) . 20))
(gethash *key* *ht-2*)
==> 20; T
(setf (car *key*) 7)            ; **visible modification**!
(gethash '(7) *ht-2*)
==> unspecified!
(gethash *key* *ht-2*)
==> unspecified!
(setf (car *key*) 42)           ; restore key
(gethash '(42) *ht-2*)
==> unspecified!
(gethash *key* *ht-2*)
==> unspecified!

底线是：不要明显修改哈希表键！

【讨论】：

所以根据规范，恢复 (car key) 到 42 仍然是未定义的行为，它恰好在这里工作，对吧？另外，为什么'eql/'equal 会变成'fasthash-eql/'fasthash-equal？这是否意味着在哈希表中只能使用预先确定的测试函数？
见fast/stable hash keys和EXT:DEFINE-HASH-TABLE-TEST。