快速可变集合：找到重复的元素

Question

我的应用程序使用了可变的自定义元素集。一旦我崩溃了，并发生了错误“在Set中发现重复元素”。插入后元素可能已经突变。”

在寻找解释时，我发现了这篇帖子，我对此并不完全了解。
我的印象是，不应修改集合的元素，因为这也会修改集合的哈希值，因此进一步的访问可能会失败。

我的问题：

• 是否允许修改可变集合的元素，或者允许进行任何修改？
• 如果不是，我是否必须首先从集合中删除该元素，然后对其进行修改，然后再将其重新插入？

编辑：

用不同的措词表述：修改可变集合的自定义元素的属性而不修改集合本身是否安全？

Answer 1

Swift集的实现与字典类似，在“ 探索Swift字典的实现”中进行了很好的描述。特别地，元素存储是“桶”的列表，每个桶都可以被占用或不被占用。将新元素插入集合后，其哈希值将用于确定初始存储桶。如果该存储桶已被占用，则将线性搜索下一个空闲存储桶。类似地，当搜索集合中的元素时，哈希值用于确定初始存储桶，然后进行线性搜索，直到找到该元素（或未占用的存储桶）为止。

（详细信息可以在开源实现中找到，最相关的源文件是 Set.swift，NativeSet.swift，SetStorage.swift和HashTable.swift。）

更改插入元素的哈希值会破坏集合存储实现的不变性：通过元素的初始存储桶定位元素不再起作用。突变影响相等性的其他属性可能导致同一存储桶列表中出现多个“相等”元素。

因此，我认为可以肯定地说

将引用类型的实例插入集合后，不得以影响其哈希值或进行相等性测试的方式修改该实例的属性。

例子

首先，这只是引用类型集的问题。值类型的集合包含该值的独立副本，并且在插入后修改该值的属性不会影响该集合：

struct Foo: Hashable {
    var x: Int
}

var set = Set<Foo>()
var foo = Foo(x: 1)
set.insert(foo)
print(set.map { $0.x })   // [1]
foo.x = 2
print(set.map { $0.x })   // [1]
set.insert(foo)
print(set.map { $0.x })   // [1, 2]

引用类型的实例是实际对象存储的“指针”，并且修改该实例的属性不会使引用发生突变。因此，可以在将实例的属性插入集合后对其进行修改：

class Bar: Hashable {
    var x : Int

    init(x: Int) { self.x = x }

    static func == (lhs: Bar, rhs: Bar) -> Bool { return lhs.x == rhs.x }

    func hash(into hasher: inout Hasher) { hasher.combine(x) }
}

var set = Set<Bar>()
let bar = Bar(x: 1)
set.insert(bar)
print(set.map { $0.x })   // [1]
bar.x = 2
print(set.map { $0.x })   // [2]

但是，这很容易导致崩溃，例如，如果我们再次插入相同的引用：

set.insert(bar)

致命错误：在“集合”中发现“ Bar”类型的重复元素。
这通常意味着该类型违反了Hashable的要求，或者
这样的集合的成员在插入后发生了变异。

这是另一个示例，其中所有实例的哈希值都相同，但是修改用于相等性测试的属性会导致两个“相等”实例的集合：

class Baz: Hashable {
    var x : Int

    init(x: Int) { self.x = x }

    static func == (lhs: Baz, rhs: Baz) -> Bool { return lhs.x == rhs.x }

    func hash(into hasher: inout Hasher) { }
}

var set = Set<Baz>()
let baz1 = Baz(x: 1)
set.insert(baz1)
let baz2 = Baz(x: 2)
set.insert(baz2)
baz1.x = 2

print(set.map { $0.x })   // [2, 2]
print(set.count)             // 2
print(Set(Array(set)).count) // 1