Swift:覆盖 NSObject 哈希而不会发生溢出崩溃

Question

使用 Swift 3，我有一些 NSObject我要重写的子类 hash属性(property)和isEqual()函数为. (我希望这些类能够用作字典中的键，并且我希望它们的数组能够进行排序，但我为什么要覆盖它们并不重要。)

回想起我以前的 C++/Java 时代，我记得“正确的”哈希值涉及素数和对象属性的哈希值。 These questions说说这个风格。像这样的事情:

override public var hash: Int {
    var hash = 1
    hash = hash * 17 + label.hash
    hash = hash * 31 + number.hash
    hash = hash * 13 + (ext?.hash ?? 0)
    return hash
}

至少我是这么想的。在运行我的代码时，我在我的 hash 中看到了一次非常奇怪的崩溃。覆盖:

EXC_BAD_INSTRUCTION (code=EXC_I386_INVOP, subcode=0x0)

在 StackOverflow 上，我看到很多关于此类崩溃的问题，答案通常是 nil 被隐式解包，导致崩溃。但我的哈希中没有选项。在 lldb 中进行测试后，我意识到问题是整数溢出。如果您在 Playground 中执行此操作，您会发现它会导致错误:

`9485749857432985 * 39847239847239` // arithmetic operation '9485749857432985 * 39847239847239' (on type 'Int') results in an overflow

嗯，我在哈希覆盖中做了很多加法和乘法。 (在 Playground 上很难看到，但在 lldb 中，很明显溢出导致了我的崩溃。)阅读 Swift crashes due to Int overflow ，我发现你可以使用&*和&+以防止溢出。我不确定哈希值的工作效果如何，但这不会崩溃，例如:

override public var hash: Int {
    var hash = 1
    hash = hash &* 17 &+ label.hash
    hash = hash &* 31 &+ number.hash
    hash = hash &* 13 &+ (ext?.hash ?? 0)
    return hash
}

这是我的问题:写这种 hash 的“正确”方法是什么？覆盖，没有溢出的可能性，并且以一种实际上提供良好散列的方式？

这是一个示例，您可以进入 Playground 进行尝试。我认为这肯定会导致任何人的 EXC_BAD_INSTRUCTION:

class DateClass: NSObject {
    let date1: Date
    let date2: Date
    let date3: Date

    init(date1: Date, date2: Date, date3: Date) {
        self.date1 = date1
        self.date2 = date2
        self.date3 = date3
    }

    override var hash: Int {
        var hash = 1
        hash = hash + 17 + date1.hashValue
        hash = hash + 31 + date2.hashValue
        hash = hash + 13 + date3.hashValue
        return hash
    }

    override public func isEqual(_ object: Any?) -> Bool {
        guard let rhs = object as? DateClass else {
            return false
        }
        let lhs = self

        return lhs.date1 == rhs.date1 &&
            lhs.date2 == rhs.date2 &&
            lhs.date3 == rhs.date3
    }
}

let dateA = Date()
let dateB = Date().addingTimeInterval(10)
let dateC = Date().addingTimeInterval(20)
let dateD = Date().addingTimeInterval(30)
let dateE = Date().addingTimeInterval(40)

let class1 = DateClass(date1: dateA, date2: dateB, date3: dateC)
let class2 = DateClass(date1: dateB, date2: dateC, date3: dateD)
let class3 = DateClass(date1: dateC, date2: dateD, date3: dateE)

var dict = [DateClass: String]()
dict[class1] = "one"
dict[class2] = "two"
dict[class3] = "three"

额外问题:是否有正确的方法来处理hash值，当类中的属性使用 hashValue 时反而？我一直交替使用它们，但我不确定这是否正确。

Answer 1

hashValue(或hash)实际上可以是任何东西。只要对于 isEqual 返回 true 的两个对象也具有相同的哈希值。

您真的不需要担心根据所有属性得出一些神奇的值。

您的哈希可以简单地返回单个属性的哈希。这将避免任何类型的溢出。或者您可以对多个属性的哈希值进行一些位操作。 “或”、“与”和“异或”的某种组合。

至于你的额外问题，在计算 NSObject hash 方法的结果时，在某些 Swift 数据类型上调用 hashValue 没有问题。两者都返回Int。