`==` 是不是在 Julia 中递归检查结构？好像没有

Posted 2023-05-08

【中文标题】`==` 是不是在 Julia 中递归检查结构？好像没有

【英文标题】：Does `==` for struct check recursively in Julia ? It seems not`==` 是否在 Julia 中递归检查结构？好像没有

【发布时间】：2020-11-19 10:07:58

【问题描述】：

在检查 Julia 中有关“结构”对象的相等性时，我不理解一种行为。 文档指出：“对于集合，== 通常在所有内容上递归调用，但也可能会考虑其他属性（如数组的形状）”。虽然它似乎是结构，但它被强制转换为 === 或其他东西。 这是一个最小的工作示例：

正如所料：

string1 = String("S")
string2 = String("S")
string1 == string2 

=> 返回真

和：

set1 = Set(["S"])
set2 = Set(["S"])
set1 == set2

=> 返回真

---

但是！这就是我不明白的：

struct StringStruct
    f::String
end
stringstruct1 = StringStruct("S")  
stringstruct2 = StringStruct("S")  
stringstruct1 == stringstruct2  

=> 返回真

但是：

struct SetStruct  
    f::SetString  
end
setstruct1 = SetStruct(Set(["S"]))
setstruct2 = SetStruct(Set(["S"]))
setstruct1 == setstruct2 

=> 返回错误

---

在我看来，=== 似乎在结构的元素上进行了测试。

所以我的问题是：== 在结构上测试时的真实行为是什么？它是投 == 还是 === ？如果它像文档所述那样转换==，那么我误解了什么？

【问题讨论】：

附加信息：有一个问题是让结构像你提到的那样递归比较 (github.com/JuliaLang/julia/issues/4648)。不过，它不会出现在任何 Julia 1.X 版本中，因此在自动递归检查成为语言的一部分（如果有的话）之前，它至少会出现在 Julia 2.0 中。

【参考方案1】：

对于structs 默认== 回退到===，例如：

setstruct1 == setstruct2

和

一样

setstruct1 === setstruct2

所以现在我们来看看=== 的工作方式。并定义为：

确定x 和y 是否相同，因为没有程序可以区分它们。

（我省略了定义的其余部分，因为我相信这第一句话建立了一个很好的心理模型）。

现在显然 stringstruct1 和 stringstruct2 是无法区分的。它们是不可变的，并且包含在 Julia 中不可变的字符串。特别是它们具有相同的hash 值（这不是一个确定的测试，但在这里是一个很好的心理模型）。

julia> hash(stringstruct1), hash(stringstruct2)
(0x9e0bef39ad32ce56, 0x9e0bef39ad32ce56)

现在setstrict1 和setstruct2 可以区分了。它们存储不同的集合，尽管在比较时这些集合包含相同的元素，但它们具有不同的存储位置（因此将来它们可以不同 - 简而言之 - 它们是可区分的）。请注意，这些结构具有不同的哈希值：

julia> hash(setstruct1), hash(setstruct2)
(0xe7d0f90913646f29, 0x3b31ce0af9245c64)

现在注意以下几点：

julia> s = Set(["S"])
SetString with 1 element:
  "S"

julia> ss1 = SetStruct(s)
SetStruct(Set(["S"]))

julia> ss2 = SetStruct(s)
SetStruct(Set(["S"]))

julia> ss1 == ss2
true

julia> ss1 === ss2
true

julia> hash(ss1), hash(ss2)
(0x9127f7b72f753361, 0x9127f7b72f753361)

这一次ss1 和ss2 通过了所有测试，因为它们再次无法区分（如果您更改ss1，那么ss2 会同步更改，因为它们保持相同的Set）。

【讨论】：

太棒了！这是有用的，完整的和清晰的。谢谢！

【参考方案2】：

虽然 Bogumil 的回答解释了正在发生的事情，但让我展示如何将您期望的行为带入您的代码。

只需添加以下几行。

abstract type Comparable end
import Base.==
==(a::T, b::T) where T <: Comparable =
    getfield.(Ref(a),fieldnames(T)) == getfield.(Ref(b),fieldnames(T))

现在您可以根据需要使您的结构具有可比性：

struct SetStruct <: Comparable 
    f::SetString  
end

setstruct1 = SetStruct(Set(["S"]))
setstruct2 = SetStruct(Set(["S"]))

测试：

julia> setstruct1  == setstruct2
true

【讨论】：

太棒了！这对于轻松比较结构很有用。谢谢。