自定义类型对象在序列中可被in检测，字典中为何失效？

Python官方文档指出：对于list、tuple、set、frozenset、dict或collections.deque等容器类型，表达式x in y等价于any(x is e or x == e for e in y)。

但实际测试中却出现了矛盾：

列表测试（符合预期） #

class Val:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
    def __eq__(self, other):
        return self.val == other.val
    __hash__ = object.__hash__

one = Val(1) ; two = Val(2) ; three = Val(3)

valSeq = [one, two, three]

print("Val(2) in valSeq:\n   ", Val(2) in valSeq)

输出：True，和文档描述的逻辑一致。

字典测试（不符合预期） #

valMap = {one: "ekam", two: "dve", three: "trini"}

print("valMap[Val(2)]:")
try:
    print(valMap[Val(2)])
except KeyError:
    print("    KeyError")

print()

print("Val(2) in valMap:\n   ", Val(2) in valMap)

输出：

valMap[Val(2)]:
    KeyError

Val(2) in valMap:
    False

自定义测试函数（返回True） #

def inTest(obj, seq):
    return any(obj is test or obj == test for test in seq)
print("inTest(Val(2), valMap):\n   ", inTest(Val(2), valMap))

返回True，说明Val(2)和字典中的two对象逻辑上相等，但in运算符却不生效。

核心原因：字典依赖哈希表快速查找，而非全量遍历 #

字典（dict）和列表、元组这类线性容器的底层实现完全不同：

• 线性容器（list/tuple等）：x in y会逐个遍历元素，用is或==判断匹配，和文档描述的any(...)逻辑完全一致。
• 哈希表容器（dict/set等）：in运算符（以及键查找）会先计算x的哈希值，直接定位到哈希表对应槽位；只有槽位存在元素时，才会用==判断是否匹配。

你的Val类违反了Python的核心规则：如果两个对象a == b为True，则它们的hash(a)必须等于hash(b)。你直接复用了object.__hash__，这会让每个Val实例的哈希值基于内存地址生成——Val(2)和two虽然==为True，但哈希值完全不同，导致字典无法定位到正确的槽位，自然返回False。

修复方法 #

给Val类实现与__eq__匹配的__hash__方法，让相等的对象拥有相同哈希值：

class Val:
    def __init__(self, val):
        self.val = val
    def __eq__(self, other):
        return isinstance(other, Val) and self.val == other.val
    def __hash__(self):
        return hash(self.val)  # 基于val的哈希值生成，保证相等对象哈希一致

修改后，Val(2) in valMap会返回True，valMap[Val(2)]也能正确取出对应值。

补充说明 #

官方文档的描述是逻辑等价，而非实现等价。哈希表容器为了性能，不会遍历所有元素，但最终的匹配逻辑（找到相等元素）和any(...)一致——前提是你遵守了哈希与相等性的绑定规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者jamadagni