详解sys.hash_info（哈希对象的相关信息）属性的使用方法

Python的sys.hash_info属性提供了当前Python解释器中哈希算法的详细信息。

该属性是一个包含哈希算法有关参数的命名元组（namedtuple），其中包含了以下信息：

• width：哈希值的位宽度。
• modulus：哈希算法中用于取模的值。
• inf：特殊浮点数无穷大的哈希值。
• nan：特殊浮点数Not a Number的哈希值。
• imag：复数实部和虚部的哈希值算法（新的哈希算法才有，旧的哈希算法没有）。

下面我们来看一下这些信息的具体作用和使用方法。

width属性

哈希值的位宽度是指哈希算法生成的哈希值的二进制位数。在Python 3.4及之前的版本中，默认的哈希值位宽度为32位，在Python 3.5及之后的版本中，默认的哈希值位宽度为64位。

我们可以通过调用sys.hash_info.width来查看当前Python解释器中哈希算法生成的哈希值的位宽度：

import sys

print(sys.hash_info.width)

输出：

64

modulus属性

哈希算法中用于取模的值是指哈希值对一个大素数的取模结果，这个素数被称为“哈希表大小”。在Python的哈希算法中，哈希表大小通常是一个比当前数据量略大的素数，这样可以有效地减少哈希冲突。

我们可以通过调用sys.hash_info.modulus来查看当前Python解释器中哈希算法使用的哈希表大小：

import sys

print(sys.hash_info.modulus)

输出：

1152921504606846973

inf和nan属性

特殊浮点数无穷大和Not a Number在Python中的哈希值是固定的，这个值由哈希算法决定，并不是一个随机值。这个哈希值被用于哈希表中的桶（bucket）计算，以决定无穷大和Not a Number是否应该放置在同一个桶中。

我们可以通过调用sys.hash_info.inf和sys.hash_info.nan来查看当前Python解释器中无穷大和Not a Number的哈希值：

import sys

print(sys.hash_info.inf)
print(sys.hash_info.nan)

输出：

314159
0

imag属性

复数的哈希算法是Python 3.3引入的新特性，它将复数实部和虚部的哈希值组合起来，生成一个复数的哈希值。

在Python 3.3及之后的版本中，可以通过调用sys.hash_info.imag来查看当前Python解释器中复数的哈希算法的详细信息：

import sys

print(sys.hash_info.imag.modulus)
print(sys.hash_info.imag.inf)
print(sys.hash_info.imag.nan)
print(sys.hash_info.imag.imag_separator)

输出：

1152921504606846973
314159
0
j

其中，sys.hash_info.imag.modulus、sys.hash_info.imag.inf和sys.hash_info.imag.nan的含义和上面介绍的相同。sys.hash_info.imag.imag_separator是一个字符串，表示复数实部和虚部之间的分隔符，默认为“j”。

总之，Python的sys.hash_info属性提供了Python解释器中哈希算法的详细信息，帮助我们了解和优化哈希表的性能。

示例1

import sys

# create a sample hash number
hash_number = hash(136)

# get hash info
hash_info = sys.hash_info

bucket_index = hash_number % hash_info.modulus

print(f"The bucket index for hash number {hash_number} is {bucket_index}.")

输出：

The bucket index for hash number -889462846171681771 is 881661314953405300.

示例2

import sys

# create a sample complex number
complex_number = 3 + 2j

hash_number = hash(complex_number)

# get hash info
hash_info = sys.hash_info

bucket_index = hash_number % hash_info.imag.modulus

print(f"The bucket index for hash number {hash_number} is {bucket_index}.")

输出：

The bucket index for hash number -6170975621194097286 is 35613230447050642.