Wann wurde die Wörterbuchreihenfolge in Python nicht deterministisch?

Nichtdeterministische Wörterbuchreihenfolge in Python: Eine Erklärung

Die Wörterbuchreihenfolge in Python hat sich zwischen den Versionen 2.7 und 3.3 erheblich geändert. In Python 2.7 blieb die Reihenfolge der Wörterbuchschlüssel konsistent und willkürlich, während in Python 3.3 die Reihenfolge unvorhersehbar geworden ist. Dieser Nichtdeterminismus hat Fragen über den zugrunde liegenden Grund aufgeworfen und wie er sich auf das Verhalten von Python-Wörterbüchern auswirkt.

Die Quelle des Nichtdeterminismus

Die nichtdeterministische Natur Die Reihenfolge der Wörterbücher in Python 3.3 ist auf einen 2012 implementierten Sicherheitsfix zurückzuführen, der in Python 3.3 standardmäßig aktiviert ist. Mit dieser Sicherheitsmaßnahme wurde die „Hash-Randomisierung“ eingeführt, ein Prozess, der die Iterationsreihenfolge von Wörterbüchern unvorhersehbar macht, um Sicherheitslücken zu vermeiden.

Erklärung der Hash-Randomisierung

Hash-Randomisierung beinhaltet Änderungen Die Hash-Funktion, mit der die Position von Elementen innerhalb eines Wörterbuchs bestimmt wird. Durch die Änderung der Hash-Funktion wird die Reihenfolge, in der Schlüssel gespeichert und abgerufen werden, unvorhersehbar und unterscheidet sich je nach Python-Ausführung. Diese zusätzliche Ebene der Unvorhersehbarkeit erhöht die Sicherheit von Python-Anwendungen, indem sie es böswilligen Akteuren erschwert, vorhersehbare Hash-Funktionen auszunutzen.

Auswirkungen auf die Wörterbuchreihenfolge

Die Einführung von Die Hash-Randomisierung hat erhebliche Auswirkungen auf die Reihenfolge der Wörterbuchschlüssel. Bei Anwendungen, die auf der Reihenfolge der Wörterbuchschlüssel basieren, kann es in Python 3.3 und nachfolgenden Versionen zu unerwartetem Verhalten kommen. Beispielsweise kann die Reihenfolge, in der Variablen mit vars() angezeigt werden, zwischen den Läufen variieren.

Konsistente Reihenfolge in ausgewählten Fällen

Trotz der nicht deterministischen Reihenfolge in Python 3.3 weisen bestimmte Fälle immer noch eine konsistente Reihenfolge auf. Beispielsweise bleibt die Reihenfolge der Schlüssel in einem Wörterbuch, das mithilfe eines Listenverständnisses erstellt wurde, vorhersehbar, da die Reihenfolge der Schlüssel in der ursprünglichen Liste erhalten bleibt.

Hash-Randomisierung deaktivieren (optional)

In älteren Versionen von Python, die von der Hash-Randomisierung betroffen sind, ist es möglich, diese zu deaktivieren, indem die Umgebungsvariable PYTHONHASHSEED auf 0 gesetzt wird. Dies wird jedoch nicht empfohlen, da es die Sicherheitsvorteile der Hash-Randomisierung verringert.

Zukünftige Updates

In Python 3.6 wurde eine neue Implementierung von dict eingeführt, die die Einfügereihenfolge beibehält. Darüber hinaus ist in Python 3.7 dieses reihenfolgeerhaltende Verhalten garantiert, wodurch eine konsistente Wörterbuchreihenfolge in diesen Versionen und darüber hinaus gewährleistet wird.

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