Python自定义比较方法全解析

本文深入剖析了Python中自定义对象比较与哈希行为的关键规则与常见陷阱，重点强调__eq__与__hash__必须严格同步：重写__eq__却忽略__hash__会导致对象不可哈希，引发set或dict使用时的TypeError；而__hash__的实现必须确保“相等即同哈希”，否则将破坏容器底层逻辑——若参与比较的字段全为不可变类型，应显式基于元组返回一致哈希值；若含可变字段，则应让__hash__保持为None（而非手动赋值None或调用object.__hash__）以保障安全；同时提醒__lt__等富比较方法不可孤立实现，需配合functools.total_ordering或补全全部方法才能获得完整比较能力。

__eq__ 和 __hash__ 必须同步修改

Python 对象默认用 id() 做比较和哈希，一旦你重写了 __eq__ 却没动 __hash__，对象就自动变成不可哈希的——放进 set 或当 dict 键时直接报 TypeError: unhashable type。

常见错误是只改 __eq__，以为“相等逻辑对了就行”。但 Python 规定：如果两个对象 __eq__ 返回 True，它们的 __hash__ **必须相同**；反之不成立。违反就破坏字典/集合底层逻辑。

• 若逻辑上支持哈希（比如所有用于比较的字段都不可变），显式定义 __hash__ = lambda self: hash((self.a, self.b))
• 若用了可变字段（如 list、dict）参与比较，别写 __hash__，让它是 None——这是安全的默认行为
• 别写 __hash__ = None，那会彻底禁用哈希；也不要用 object.__hash__，它仍基于 id，和你的 __eq__ 冲突

__lt__ 等比较方法不能只补一个

只实现 __lt__ 并不能让 a 或 sorted() 正常工作。Python 不会自动推导其他关系，sorted() 默认调用 __lt__，但 a 实际调用的是 __le__，不存在就回退到 __gt__ 取反——结果往往错得离谱。

真正省事又可靠的做法是用 @functools.total_ordering 装饰器：

from functools import total_ordering

@total_ordering
class Version:
    def __init__(self, major, minor):
        self.major = major
        self.minor = minor
    def __eq__(self, other):
        return (self.major, self.minor) == (other.major, other.minor)
    def __lt__(self, other):
        return (self.major, self.minor) 
<p>它会自动生成 <code>__le__</code>、<code>__gt__</code>、<code>__ge__</code>，前提是至少定义了 <code>__eq__</code> 和其中一个大小关系（如 <code>__lt__</code>）。</p>

<h3>dataclass 的 eq=True 是表层糖，别当真</h3>
<p><code>@dataclass(eq=True)</code> 自动生成 <code>__eq__</code>，看起来省事，但它只按字段值逐个比较，不处理嵌套可变对象、浮点精度、NaN、或业务上的“逻辑相等”（比如忽略空格、大小写）。</p>
<p>典型翻车场景：</p>

• 字段含 list 或 dict：内容相同但对象不同，== 仍为 True（深比较没问题），但若字段里存了自定义类且没实现 __eq__，就直接比 id，结果不可控
• 用 float 字段：0.1 + 0.2 != 0.3，生成的 __eq__ 会暴露这个坑
• 想让 name="Alice " 和 name="Alice" 相等？必须手动重写 __eq__，dataclass 不管这层语义

结论：dataclass 适合结构简单、字段全为不可变量的场景；一旦涉及业务规则、容错或特殊类型，老老实实手写 __eq__。

__eq__ 返回值必须是 bool，不是 True/False 对象

返回 1、0、np.bool_(True) 甚至自定义布尔子类，在某些上下文（比如 assert a == b、if a == b:）可能看似正常，但会破坏与内置函数的协作——all([a == b]) 或 pandas.Series.eq() 可能出错。

Python 明确要求 __eq__ 返回 bool 实例，否则属于未定义行为。

• 用 return bool(...) 强制转，别依赖隐式转换
• 避免在 __eq__ 里调用可能返回非 bool 的第三方库方法（如旧版 NumPy 的比较结果）
• 测试时加一句 assert isinstance(a == b, bool)，尤其当你封装了复杂比较逻辑

最麻烦的不是写错，而是错得不报错——它安静地在某个边缘 case 里悄悄返回 numpy.bool_，然后在下游某个 json.dumps() 或数据库 ORM 映射时突然崩掉。

本篇关于《Python自定义比较方法全解析》的介绍就到此结束啦，但是学无止境，想要了解学习更多关于文章的相关知识，请关注golang学习网公众号！