为什么字典排序不确定？

Question

我最近从Python 2.7切换到Python 3.3，似乎在Python 2中字典键的顺序是任意的，但是是一致的，而在Python
3中，使用例如获得的字典键的顺序vars()似乎是不确定的。

如果我运行：

class Test(object): pass
parameters = vars(Test)
print(list(parameters.keys()))

在Python 2.7和Python 3.3中，则：

• Python 2.7一直给我

  ['__dict__', '__module__', '__weakref__', '__doc__']
  

• 使用Python 3.3，我可以获得任何随机顺序–例如：

  ['__weakref__', '__module__', '__qualname__', '__doc__', '__dict__']
  

  [‘doc’, ‘dict’, ‘qualname’, ‘module’, ‘weakref’]
  [‘dict’, ‘module’, ‘qualname’, ‘weakref’, ‘doc’]
  [‘weakref’, ‘doc’, ‘qualname’, ‘dict’, ‘module’]
  

这种不确定性来自何处？为什么会这样

list({str(i): i for i in range(10)}.keys())

…每次运行之间始终如一

['3', '2', '1', '0', '7', '6', '5', '4', '9', '8']

……？

Answer 1

更新： 在Python
3.6中，dict有一个新的实现可以保留插入顺序。从Python
3.7开始，保证了这种保留顺序的行为：

dict对象的插入顺序保留性质已声明是Python语言规范的正式组成部分。

这是自2012年以来的安全修复程序的结果，该安全修复程序在Python
3.3中默认启用（向下滚动至“安全改进”）。

从公告中：

散列随机化导致dicts和sets的迭代顺序不可预测，并且在Python运行之间有所不同。Python从未保证字典或集合中键的迭代顺序，建议应用程序不要依赖它。从历史上看，dict的迭代顺序在各个发行版中并没有经常改变，并且在连续的Python执行之间始终保持一致。因此，某些现有应用程序可能依赖于dict或set排序。因此，许多不接受不受信任的输入的Python应用程序都不容易受到此攻击的影响，因此在此处提到的所有稳定的Python版本中，默认情况下都禁用了HASH随机化。

如上所述，最后一个大写的位在Python 3.3中不再适用。

另请参阅：
object.__hash__()文档（“注意”侧栏）。

如果绝对必要，可以通过将PYTHONHASHSEED环境变量设置为来禁用受此行为影响的Python版本中的哈希随机化0。

您的反例：

list({str(i): i for i in range(10)}.keys())

......不 不 ，其实总是给予同样的结果在Python
3.3，虽然不同的排序的数量是有限的，由于哈希冲突的处理方式：

$ for x in {0..999}
> do
>   python3.3 -c "print(list({str(i): i for i in range(10)}.keys()))"
> done | sort | uniq -c
     61 ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']
     73 ['1', '0', '3', '2', '5', '4', '7', '6', '9', '8']
     62 ['2', '3', '0', '1', '6', '7', '4', '5', '8', '9']
     59 ['3', '2', '1', '0', '7', '6', '5', '4', '9', '8']
     58 ['4', '5', '6', '7', '0', '1', '2', '3', '8', '9']
     55 ['5', '4', '7', '6', '1', '0', '3', '2', '9', '8']
     62 ['6', '7', '4', '5', '2', '3', '0', '1', '8', '9']
     63 ['7', '6', '5', '4', '3', '2', '1', '0', '9', '8']
     60 ['8', '9', '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7']
     66 ['8', '9', '2', '3', '0', '1', '6', '7', '4', '5']
     65 ['8', '9', '4', '5', '6', '7', '0', '1', '2', '3']
     53 ['8', '9', '6', '7', '4', '5', '2', '3', '0', '1']
     62 ['9', '8', '1', '0', '3', '2', '5', '4', '7', '6']
     52 ['9', '8', '3', '2', '1', '0', '7', '6', '5', '4']
     73 ['9', '8', '5', '4', '7', '6', '1', '0', '3', '2']
     76 ['9', '8', '7', '6', '5', '4', '3', '2', '1', '0']

如该答案开头所述，Python 3.6不再是这种情况：

$ for x in {0..999}
> do
>   python3.6 -c "print(list({str(i): i for i in range(10)}.keys()))"
> done | sort | uniq -c
   1000 ['0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9']