isEqual : 및 해시를 재정의하는 모범 사례

isEqual:Objective-C에서 어떻게 올바르게 재정의 합니까? "캐치"는 두 개의 객체가 동일한 경우 ( isEqual:방법에 의해 결정된 경우) 동일한 해시 값을 가져야합니다.

Cocoa Fundamentals Guide 의 Introspection 섹션에는 다음과 같은 클래스 를 재정의하는 방법에 대한 예제가 있습니다 .isEqual:MyWidget

- (BOOL)isEqual:(id)other {
    if (other == self)
        return YES;
    if (!other || ![other isKindOfClass:[self class]])
        return NO;
    return [self isEqualToWidget:other];
}

- (BOOL)isEqualToWidget:(MyWidget *)aWidget {
    if (self == aWidget)
        return YES;
    if (![(id)[self name] isEqual:[aWidget name]])
        return NO;
    if (![[self data] isEqualToData:[aWidget data]])
        return NO;
    return YES;
}

포인터 동등성을 검사 한 다음 클래스 동등성을 검사하고 마지막으로 및 속성 isEqualToWidget:만 검사하는를 사용하여 객체를 비교합니다 . 예제에서 보이지 않는 것은 override하는 방법 입니다.namedatahash

평등에 영향을 미치지 않는 다른 속성이 있다고 가정 해 봅시다 age. 안 hash메소드는 그런 오버라이드 (override) 할 수 name와 data해시 영향을 줍니까? 그렇다면 어떻게 하시겠습니까? 해시를 추가 name하고 data? 예를 들면 다음과 같습니다.

- (NSUInteger)hash {
    NSUInteger hash = 0;
    hash += [[self name] hash];
    hash += [[self data] hash];
    return hash;
}

충분합니까? 더 나은 기술이 있습니까? 프리미티브가 있다면 int? NSNumber해시를 얻기 위해 변환 ? 아니면 같은 구조체 NSRect?

( Brain fart : 원래 "bitwise OR"과 함께 썼습니다 |=. Meant add.)

로 시작

 NSUInteger prime = 31;
 NSUInteger result = 1;

그런 다음 모든 기본 요소에 대해

 result = prime * result + var

객체의 경우 nil에 0을 사용하고 그렇지 않으면 해시 코드를 사용하십시오.

 result = prime * result + [var hash];

부울의 경우 두 개의 다른 값을 사용합니다

 result = prime * result + ((var)?1231:1237);

설명 및 속성

이것은 tcurdt의 작품이 아니며 의견은 더 많은 설명을 요구했기 때문에 기여에 대한 편집은 공정하다고 생각합니다.

이 알고리즘은 "Effective Java"책에서 대중화되었으며 관련 장은 현재 온라인에서 찾을 수 있습니다 . 이 책은 알고리즘을 대중화했으며 현재는 많은 Java 응용 프로그램 (Eclipse 포함)에서 기본값입니다. 그러나 Dan Bernstein 또는 Chris Torek에 의해 다양한 오래된 구현에서 파생되었습니다. 그 오래된 알고리즘은 원래 Usenet에서 떠 다니고 있으며 특정 속성은 어렵습니다. 예를 들어, 이 Apache 코드 에는 원래 소스를 참조하는 흥미로운 주석이 있습니다 (이름 검색).

결론적으로 이것은 매우 오래된 간단한 해싱 알고리즘입니다. 가장 성능이 우수하지 않으며 수학적으로 "좋은"알고리즘으로 입증되지도 않았습니다. 그러나 그것은 간단하고 많은 사람들이 좋은 결과로 오랫동안 그것을 사용했기 때문에 많은 역사적 지원을받습니다.

나는 Objective-C를 직접 집어 들고 있기 때문에 특정 언어를 구체적으로 말할 수는 없지만 다른 언어에서는 두 인스턴스가 "동일"한 경우 동일한 해시를 반환해야합니다. 그렇지 않으면 모두 가질 것입니다 해시 테이블 (또는 사전 유형 컬렉션)에서 키로 사용하려고 할 때 문제가 발생합니다.

반면에 2 개의 인스턴스가 같지 않으면 동일한 해시를 갖거나 갖지 않을 수 있습니다. 그렇지 않으면 가장 좋습니다. 이것은 해시 테이블에서 O (1) 검색과 O (N) 검색의 차이점입니다. 모든 해시가 충돌하면 테이블 검색이 목록을 검색하는 것보다 낫다는 것을 알 수 있습니다.

모범 사례와 관련하여 해시는 입력 값에 대한 임의의 값 분포를 반환해야합니다. 즉, 예를 들어, double이 있지만 대부분의 값이 0과 100 사이에 클러스터되는 경향이있는 경우 해당 값에서 반환 된 해시가 가능한 전체 해시 값 범위에 고르게 분포되어 있는지 확인해야합니다. . 이렇게하면 성능이 크게 향상됩니다.

여기에 나열된 몇 가지를 포함하여 많은 해싱 알고리즘이 있습니다. 성능에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 새 해시 알고리즘을 만들지 않기 위해 기존 해시 방법을 사용하고 예제에서와 같이 일종의 비트 조합을 수행하는 것이 피하는 좋은 방법입니다.

중요한 속성의 해시 값에 대한 간단한 XOR은 시간의 99 %이면 충분합니다.

예를 들면 다음과 같습니다.

- (NSUInteger)hash
{
    return [self.name hash] ^ [self.data hash];
}

해결책 은 Mattt Thompson ( http://nshipster.com/equality/) 에서 발견되었습니다 (이 질문도 그의 게시물에서 언급했습니다!)

이 스레드 는 하나의 catch로 내 메소드 isEqual:와 hash메소드를 구현하는 데 필요한 모든 것을 제공하는 데 매우 유용 합니다. isEqual:예제 코드 에서 객체 인스턴스 변수를 테스트 할 때 다음을 사용합니다.

if (![(id)[self name] isEqual:[aWidget name]])
    return NO;

단위 테스트에서 객체가 동일하다는 것을 알았을 때 반복적으로 실패했습니다 ( 즉 , NO 반환 ) . 그 이유는 인스턴스 변수 중 하나 가 nil 이므로 위의 설명은 다음과 같습니다.NSString

if (![nil isEqual: nil])
    return NO;

nil 은 어떤 방법에도 응답 할 것이기 때문에 이것은 완벽하게 합법적이지만

[nil isEqual: nil]

는 nil을 리턴합니다 . 이는 NO 이므로 테스트 할 오브젝트와 오브젝트에 nil 오브젝트가 있으면 동일하지 않은 것으로 간주됩니다 ( 즉 , NO를isEqual: 리턴 함 ).

이 간단한 수정은 if 문을 다음과 같이 변경했습니다.

if ([self name] != [aWidget name] && ![(id)[self name] isEqual:[aWidget name]])
    return NO;

그들은 둘 경우이 방법은 자신의 주소가 같은 경우는 상관없이 메서드 호출을 생략하지 전무 하거나 동일한 개체를 모두 가리키는하지만 하나가 아닌 경우 전무 하거나 다음 비교가 적절라고 다른 개체를 가리 킵니다.

이로 인해 몇 분 동안 머리를 긁지 않아도되기를 바랍니다.

해시 함수는 다른 객체의 해시 값과 충돌하거나 일치하지 않는 반 고유 값을 만들어야합니다.

다음은 클래스 인스턴스 변수에 적용 할 수있는 전체 해시 함수입니다. 64/32 비트 응용 프로그램의 호환성을 위해 int 대신 NSUInteger를 사용합니다.

다른 객체에 대해 결과가 0이되면 해시 충돌의 위험이 있습니다. 해시를 충돌 시키면 해시 함수에 의존하는 일부 컬렉션 클래스로 작업 할 때 예기치 않은 프로그램 동작이 발생할 수 있습니다. 사용하기 전에 해시 함수를 테스트하십시오.

-(NSUInteger)hash {
    NSUInteger result = 1;
    NSUInteger prime = 31;
    NSUInteger yesPrime = 1231;
    NSUInteger noPrime = 1237;

    // Add any object that already has a hash function (NSString)
    result = prime * result + [self.myObject hash];

    // Add primitive variables (int)
    result = prime * result + self.primitiveVariable; 

    // Boolean values (BOOL)
    result = prime * result + (self.isSelected?yesPrime:noPrime);

    return result;
}

쉽고 비효율적 인 방법은 -hash모든 인스턴스에 대해 동일한 값 을 반환하는 것 입니다. 그렇지 않으면, 균등성에 영향을 미치는 객체만을 기반으로 해시를 구현해야합니다. -isEqual:대소 문자를 구분하지 않는 문자열 비교와 같이 lax 비교를 사용하는 경우 까다로울 수 있습니다 . 정수의 경우 NSNumber와 비교하지 않는 한 일반적으로 정수 자체를 사용할 수 있습니다.

그러나 | =를 사용하지 마십시오. 포화됩니다. 대신 ^ =를 사용하십시오.

임의 재미있는 사실 : [[NSNumber numberWithInt:0] isEqual:[NSNumber numberWithBool:NO]]하지만 [[NSNumber numberWithInt:0] hash] != [[NSNumber numberWithBool:NO] hash]. (rdar : // 4538282, 2006 년 5 월 5 일 이후 문을 연다)

isEqualtrue 일 때 동일한 해시 만 제공하면됩니다 . 때 isEqual거짓, 해시 아마도 그것이 비록 불평등 필요는 없습니다. 그 후:

해시를 단순하게 유지하십시오. 가장 독특한 멤버 (또는 소수의 멤버) 변수를 선택하십시오.

예를 들어 CLPlacemark의 경우 이름만으로 충분합니다. 예, 동일한 이름을 가진 2 개 또는 3 개의 구별 CLPlacemark가 있지만 드문 경우입니다. 해시를 사용하십시오.

@interface CLPlacemark (equal)
- (BOOL)isEqual:(CLPlacemark*)other;
@end

@implementation CLPlacemark (equal)

...

-(NSUInteger) hash
{
    return self.name.hash;
}


@end

나는 도시, 국가 등을 지정하는 것을 귀찮게하지 않습니다. 이름이 충분합니다. 아마도 이름과 CLLocation 일 것입니다.

해시는 고르게 분배되어야합니다. 캐럿 ^ (xor 기호)를 사용하여 여러 멤버 변수를 결합 할 수 있습니다.

그래서 그것은 같은

hash = self.member1.hash ^ self.member2.hash ^ self.member3.hash

그렇게하면 해시가 고르게 분산됩니다.

Hash must be O(1), and not O(n)

배열에서 무엇을해야합니까?

다시 한 번 간단합니다. 배열의 모든 멤버를 해시 할 필요는 없습니다. 첫 번째 요소, 마지막 요소, 수, 중간 요소 등을 해시하기에 충분합니다.

이 작업을 수행하는 훨씬 쉬운 방법은 우선 - (NSString )description객체 상태의 문자열 표현을 재정의 하고 제공하는 것입니다 (이 문자열에서 객체의 전체 상태를 나타내야 함).

그런 다음 다음 구현을 제공하십시오 hash.

- (NSUInteger)hash {
    return [[self description] hash];
}

이것은 "isEqualToString : 메소드에 의해 결정된 두 문자열 오브젝트가 동일하면 동일한 해시 값을 가져야합니다"라는 원칙을 기반으로합니다.

출처 : NSString 클래스 참조

equals 및 hash 계약은 Java 세계에서 잘 지정되고 철저히 연구되었지만 (@mipardi의 답변 참조) Objective-C에도 동일한 고려 사항이 모두 적용되어야합니다.

Eclipse는 Java로 이러한 메소드를 생성하는 안정적인 작업을 수행하므로 Objective-C로 직접 이식 된 Eclipse 예제가 있습니다.

- (BOOL)isEqual:(id)object {
    if (self == object)
        return true;
    if ([self class] != [object class])
        return false;
    MyWidget *other = (MyWidget *)object;
    if (_name == nil) {
        if (other->_name != nil)
            return false;
    }
    else if (![_name isEqual:other->_name])
        return false;
    if (_data == nil) {
        if (other->_data != nil)
            return false;
    }
    else if (![_data isEqual:other->_data])
        return false;
    return true;
}

- (NSUInteger)hash {
    const NSUInteger prime = 31;
    NSUInteger result = 1;
    result = prime * result + [_name hash];
    result = prime * result + [_data hash];
    return result;
}

그리고 YourWidget속성을 추가 하는 하위 클래스 의 경우 serialNo:

- (BOOL)isEqual:(id)object {
    if (self == object)
        return true;
    if (![super isEqual:object])
        return false;
    if ([self class] != [object class])
        return false;
    YourWidget *other = (YourWidget *)object;
    if (_serialNo == nil) {
        if (other->_serialNo != nil)
            return false;
    }
    else if (![_serialNo isEqual:other->_serialNo])
        return false;
    return true;
}

- (NSUInteger)hash {
    const NSUInteger prime = 31;
    NSUInteger result = [super hash];
    result = prime * result + [_serialNo hash];
    return result;
}

이 구현은 isEqual:Apple 의 샘플 에서 일부 서브 클래 싱 함정을 피합니다 .

• Apple의 클래스 테스트 other isKindOfClass:[self class]는의 두 가지 하위 클래스에 대해 비대칭입니다 MyWidget. 평등은 대칭이어야합니다. b = a 인 경우에만 a = b입니다. 테스트를로 변경하면 쉽게 해결할 수 있으며 other isKindOfClass:[MyWidget class]모든 MyWidget하위 클래스는 서로 비교할 수 있습니다.
• isKindOfClass:서브 클래스 테스트를 사용하면 서브 클래스 isEqual:가 정제 된 동등성 테스트로 대체되지 않습니다. 이는 평등이 전이되어야하기 때문입니다. a = b이고 a = c이면 b = c입니다. MyWidget인스턴스가 두 YourWidget인스턴스와 동일하게 비교 되는 경우, 인스턴스 YourWidget가 serialNo다르 더라도 해당 인스턴스가 서로 동일하게 비교되어야합니다 .

두 번째 문제는 객체가 정확히 동일한 클래스에 속하는 경우에만 객체를 동일하게 간주하여 해결할 수 있으므로 [self class] != [object class]여기서 테스트하십시오. 일반적인 응용 프로그램 클래스의 경우 이것이 최선의 방법 인 것 같습니다.

그러나 isKindOfClass:테스트가 바람직한 경우 가 있습니다. 이것은 어플리케이션 클래스보다 일반적인 프레임 워크 클래스입니다. 예를 들어, / 구분 및 클래스 클러스터의 개인 클래스와 관계없이 동일한 기본 문자 순서를 가진 NSString다른 NSString문자와 비교해야합니다 .NSStringNSMutableStringNSString

이러한 경우 isEqual:잘 정의되고 문서화되어있는 동작이 있어야하며 서브 클래스가이를 재정의 할 수 없음을 분명히해야합니다. Java에서는 equals 및 hashcode 메소드를로 플래그 지정하여 '재정의 없음'제한을 적용 할 수 final있지만 Objective-C에는 해당 사항이 없습니다.

이것은 귀하의 질문에 직접 대답하지는 않지만 해머를 생성하기 전에 MurmurHash를 사용했습니다 : murmurhash

내가 이유를 설명해야 할 것 같아 : murmurhash는 피가 빠르다 ...

이 페이지 는 equals- 및 hash-type 메소드를 재정의하는 데 유용한 안내서 인 것으로 나타났습니다 . 해시 코드 계산을위한 알맞은 알고리즘이 포함되어 있습니다. 이 페이지는 Java를 대상으로하지만 Objective-C / Cocoa에 쉽게 적용 할 수 있습니다.

나는 Objective C 초보자이기도하지만 Objective C의 정체성과 평등에 관한 훌륭한 기사를 여기 에서 찾았 습니다 . 내 독서에서 기본 해시 함수 (고유 한 ID를 제공해야 함)를 유지하고 isEqual 메소드를 구현하여 데이터 값을 비교할 수있는 것처럼 보입니다.

Quinn은 murmur hash에 대한 참조가 여기서 쓸모가 없다는 것이 잘못되었습니다. Quinn은 해싱의 이론을 이해하고 싶은 것이 옳습니다. 이 불평은 그 이론의 많은 부분을 구현으로 증류시킨다. 이 구현을이 특정 응용 프로그램에 적용하는 방법을 알아내는 것이 좋습니다.

주요 요점은 다음과 같습니다.

tcurdt의 예제 함수는 '31'이 소수이기 때문에 좋은 승수임을 나타냅니다. 소수가되는 것이 필요하고 충분한 조건임을 보여줄 필요가있다. 실제로 31 (및 7)은 31 == -1 % 32이므로 특히 좋은 소수가 아닐 수 있습니다. 비트 세트가 약 절반이고 비트가 반이되는 홀수 승수가 더 좋을 수 있습니다. (murmur 해시 곱셈 상수에는 해당 속성이 있습니다.)

이 유형의 해시 함수는 곱한 후 결과 값이 shift와 xor를 통해 조정되면 더 강력 해집니다. 곱셈은 ​​레지스터의 하이 엔드에서 많은 비트 인터랙션의 결과를 생성하고 레지스터의 맨 아래 엔드에서 낮은 인터랙션 결과를 생성하는 경향이 있습니다. shift와 xor는 레지스터의 하단에서 상호 작용을 증가시킵니다.

초기 결과를 비트의 절반이 0이고 비트의 절반이 1 인 값으로 설정하는 것도 유용합니다.

요소가 결합되는 순서에주의하는 것이 유용 할 수 있습니다. 먼저 부울 및 값이 강력하게 분산되지 않은 다른 요소를 먼저 처리해야합니다.

계산이 끝날 때 두 개의 여분의 비트 스크램블링 단계를 추가하는 것이 유용 할 수 있습니다.

이 응용 프로그램에 대해 murmur 해시가 실제로 빠른지 여부는 공개 질문입니다. murmur 해시는 각 입력 단어의 비트를 사전 혼합합니다. 여러 입력 단어를 병렬로 처리하여 여러 발행 파이프 라인 CPU에 도움이됩니다.

@tcurdt의 답변과 @ oscar-gomez의 속성 이름 을 얻는 답변을 결합하면 isEqual 및 해시 모두에 대한 쉬운 드롭 인 솔루션을 만들 수 있습니다.

NSArray *PropertyNamesFromObject(id object)
{
    unsigned int propertyCount = 0;
    objc_property_t * properties = class_copyPropertyList([object class], &propertyCount);
    NSMutableArray *propertyNames = [NSMutableArray arrayWithCapacity:propertyCount];

    for (unsigned int i = 0; i < propertyCount; ++i) {
        objc_property_t property = properties[i];
        const char * name = property_getName(property);
        NSString *propertyName = [NSString stringWithUTF8String:name];
        [propertyNames addObject:propertyName];
    }
    free(properties);
    return propertyNames;
}

BOOL IsEqualObjects(id object1, id object2)
{
    if (object1 == object2)
        return YES;
    if (!object1 || ![object2 isKindOfClass:[object1 class]])
        return NO;

    NSArray *propertyNames = PropertyNamesFromObject(object1);
    for (NSString *propertyName in propertyNames) {
        if (([object1 valueForKey:propertyName] != [object2 valueForKey:propertyName])
            && (![[object1 valueForKey:propertyName] isEqual:[object2 valueForKey:propertyName]])) return NO;
    }

    return YES;
}

NSUInteger MagicHash(id object)
{
    NSUInteger prime = 31;
    NSUInteger result = 1;

    NSArray *propertyNames = PropertyNamesFromObject(object);

    for (NSString *propertyName in propertyNames) {
        id value = [object valueForKey:propertyName];
        result = prime * result + [value hash];
    }

    return result;
}

이제 커스텀 클래스에서 쉽게 구현 isEqual:하고 hash다음을 수행 할 수 있습니다 .

- (NSUInteger)hash
{
    return MagicHash(self);
}

- (BOOL)isEqual:(id)other
{
    return IsEqualObjects(self, other);
}

생성 후 변경 될 수있는 객체를 생성하는 경우 객체가 컬렉션에 삽입 된 경우 해시 값이 변경되지 않아야합니다 . 실제로 이것은 초기 객체 생성 시점에서 해시 값을 수정해야 함을 의미합니다. 자세한 정보 는 NSObject 프로토콜의 -hash 메소드에 대한 Apple의 문서 를 참조하십시오.

컬렉션에서 개체의 위치를 ​​결정하기 위해 해시 값을 사용하는 컬렉션에 변경 가능한 개체가 추가되면 개체의 컬렉션에있는 동안 개체의 해시 메서드가 반환하는 값이 변경되지 않아야합니다. 따라서 해시 방법은 객체의 내부 상태 정보에 의존해서는 안되며 객체가 컬렉션에있는 동안 객체의 내부 상태 정보가 변경되지 않아야합니다. 예를 들어, 변경 가능한 사전을 해시 테이블에 넣을 수 있지만 그 안에있는 동안이를 변경해서는 안됩니다. (주어진 객체가 컬렉션에 있는지 여부를 알기가 어려울 수 있습니다.)

이것은 잠재적으로 해시 조회를 훨씬 덜 효율적으로 렌더링하기 때문에 완전한 해커처럼 들리지만주의 측면에서 실수를하고 문서의 내용을 따르는 것이 좋습니다.

내가 완전한 boffin을 여기에서 들릴 위험이 있지만 ... ... 아무도 '모범 사례'를 따르기 위해 귀찮게 언급하지 않았다면 대상 객체가 소유 한 모든 데이터를 고려하지 않는 equals 메소드를 지정해서는 안됩니다. 동등성을 구현할 때는 데이터가 개체에 집계되고 그와 관련된 개체를 고려해야합니다. 비교에서 '연령'을 고려하지 않으려면 비교기를 작성하고 isEqual : 대신 비교를 수행하는 데 사용해야합니다.

등식 비교를 임의로 수행하는 isEqual : 메소드를 정의하는 경우 등식 해석에서 '트위스트'를 잊어 버린 경우 다른 개발자 또는 자신이이 메소드를 잘못 사용할 위험이 있습니다.

Ergo는 해싱에 대한 훌륭한 질문과 대답이지만 일반적으로 해싱 방법을 재정의 할 필요는 없으며 대신 임시 비교기를 정의해야합니다.