powershell - 使用数组作为哈希表中的键

Question

数组可以用作哈希表中的键吗？如何使用数组键引用哈希表项？

PS C:\> $h = @{}
PS C:\> $h[@(1,2)] = 'a'
PS C:\> $h

Name                           Value
----                           -----
{1, 2}                         a         # looks like the key is a hash

PS C:\> $h[@(1,2)]                       # no hash entry
PS C:\> $h.Keys                          # 
1
2
PS C:\> $h[@(1,2)] -eq 'a'
PS C:\> $h[@(1,2)] -eq 'b'
PS C:\> foreach ($key in $h.Keys) { $key.GetType() }   # this is promising

IsPublic IsSerial Name                                     BaseType
-------- -------- ----                                     --------
True     True     Object[]                                 System.Array

PS C:\> $PSVersionTable.PSVersion.ToString()
7.1.4

Answer 1

虽然您可以使用数组作为哈希表键，但这样做是不切实际的 :

您将使用与键和以后查找完全相同的数组实例。

原因是数组，它是 的实例.NET reference types (相对于 value types，例如整数)，使用 .GetHashCode() 的默认实现方法 返回一个哈希码(在哈希表中使用)，以及这个默认实现 为每个实例返回不同的代码 - 即使对于直觉上认为“相同”的两个数组实例。

换句话说:尝试将任何此类 .NET 引用类型的实例用作哈希表键(包括其他集合类型)时，您会遇到同样的问题 - 除非给定类型碰巧有自定义 .GetHashCode()根据其内容明确认为不同实例相等的实现。

此外，它使用 PowerShell 的索引器语法( [...] )很尴尬，因为数组实例必须嵌套，一元形式为 , , array constructor operator .但是，点符号(属性访问)照常工作。

$h = @{}

# The array-valued key.
$key = 1, 2

$h[$key] = 'a'

# IMPORTANT:
# The following lookups work, but only because
# the *very same array instance* is used for the lookup.

# Nesting required so that PowerShell doesn't think that
# *multiple* keys are being looked up.
$h[, $key] 

# Dot notation works normally.
$h.$key

# Does NOT work, because a *different array instance* is used.
$h.@(1,2)

A 简单测试给定的表达式是否每次都导致相同的哈希表查找，因此适合作为键 是拨打 .GetHashCode() 方法 反复对它；只有在每次(在给定 session 中)都返回相同的数字时，才能使用该表达式:

# Returns *different* numbers.
@(1, 2).GetHashCode()
@(1, 2).GetHashCode()

致 检查 给定的对象或类型是否是(的实例) .NET 引用类型与值类型 :

# $false is returned in both cases, confirming that the .NET array 
# type is a *reference type*
@(1, 2).GetType().IsValueType
[Array].IsValueType

解决方法:
解决方法是 使用数组的字符串表示，尽管提出唯一(足够)的可能是一个挑战 .
在 最简单 案例，使用 PowerShell 的字符串插值 , 将数组表示为以空格分隔的元素(字符串化)值列表；例如 "$(1, 2)"逐字产生 1 2 :

$h = @{}

# The array to base the key on.
$array = 1, 2

# Use the *stringified* version as the key.
$h["$array"] = 'a'

# Works, because even different array instances with equal-valued
# instances of .NET primitive types stringify the same.
#   '1 2'
$h["$(1, 2)"]

iRon指出这种简单化的方法 会导致歧义 (例如，单个 '1 2' 字符串将产生与数组 1, 2 相同的键)并建议改为:

a more advanced/explicit way for array keys would be:

• joining their elements with a non-printable character; e.g.
  $key = $array -join [char]27
• or, for complex object array elements, serializing the array:
  $key = [System.Management.Automation.PSSerializer]::Serialize($array)

请注意，即使是 System.Management.Automation.PSSerializer 提供的基于 XML(字符串)的序列化类(在 PowerShell 远程处理和后台作业中用于跨进程编码(marshal)处理)在可靠区分实例方面有其局限性，因为它的递归深度是有限的 - 参见 this answer想要查询更多的信息;您可以按需增加深度，但这样做会导致非常大的字符串表示。
一个具体的例子:

using namespace System.Management.Automation

$ht = @{}

# Use serialization on an array-valued key.
$ht[[PSSerializer]::Serialize(@(1, 2))] = 'a'

# Despite using a different array instance, this
# lookup succeeds, because the serialized representation is the same.
$ht[[PSSerializer]::Serialize(@(1, 2))]  # -> 'a'