[SE-0514] Hashable Conformance for Dictionary.Keys, CollectionOfOne and EmptyCollection

안녕하세요. 그린입니다 🍏

이번 포스팅에서는 SE-0514 Hashable Conformance for Dictionary.Keys, CollectionOfOne and EmptyCollection에 대해 정리해보겠습니다 🙋🏻

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Intro

Swift 표준 라이브러리의 몇몇 collection 타입들이 Hashable을 conform하지 않는 게 있습니다.

Dictionary.Keys, CollectionOfOne, EmptyCollection이 바로 그것들인데요.

 

이번 SE-0514는 이 세 타입에 Hashable conformance를 추가하는 제안입니다.

 

특히 Dictionary.Keys는 모든 key가 이미 Hashable인데 keys view 자체는 Hashable이 아닌 게 좀 이상하죠.

간단하지만 일관성을 높여주는 개선입니다 🚀

 

현재 2026년 3월 6일까지 리뷰가 진행 중입니다!

 

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왜 필요한가?

Dictionary.Keys

Dictionary.Keys는 단순히 dictionary의 keys에 대한 view입니다.

Dictionary의 모든 key는 Hashable을 conform하죠.

따라서 Dictionary.Keys 자체도 자동으로 그리고 무조건적으로 Hashable을 conform해야 합니다.

 

CollectionOfOne과 EmptyCollection

CollectionOfOne과 EmptyCollection은 상대적으로 덜 사용되는 타입들입니다.

이들에 Hashable conformance를 추가하는 건 완전성과 다른 표준 라이브러리 collection 타입들과의 일관성을 위해서입니다.

 

참고로 CollectionOfOne은 Equatable도 conform하지 않아서, 이 제안에서는 그것도 함께 추가합니다.

 

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솔루션

표준 라이브러리에 다음을 추가합니다.

• Dictionary.Keys와 EmptyCollection: 무조건적 Hashable conformance
• CollectionOfOne: 조건부 Equatable과 Hashable conformance

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상세 설계

Dictionary.Keys

Dictionary.Keys는 무조건적인 Hashable conformance를 얻습니다.

Dictionary의 key는 항상 Hashable이니까요.

 

Hash 구현은 commutative hashing algorithm(개별 element hash의 XOR)을 사용해서, 두 Dictionary.Keys collection이 같은 element를 포함하면 iteration order와 관계없이 같은 hash value를 갖도록 합니다.

extension Dictionary.Keys {
  @_alwaysEmitIntoClient
  public func hash(into hasher: inout Hasher) {
    var commutativeHash = 0
    for element in self {
      // Note that, similar to `Set`'s and `Dictionary`'s hashing algorithms, we use a copy of our own hasher here.
      // This makes hash values dependent on its state, eliminating static collision patterns.
      var elementHasher = hasher
      elementHasher.combine(element)
      commutativeHash ^= elementHasher._finalize()
    }
    hasher.combine(commutativeHash)
  }

  @_alwaysEmitIntoClient
  public var hashValue: Int { // Prevent compiler from synthesizing hashValue.
    var hasher = Hasher()
    self.hash(into: &hasher)
    return hasher.finalize()
  }
}

@available(SwiftStdlib 6.4, *)
extension Dictionary.Keys: Hashable {}

 

사용 예시

let batch1 = ["apple": 1, "banana": 2, "cherry": 3, "date": 4]
let batch2 = ["date": 10, "banana": 20, "apple": 30, "cherry": 40]
let batch3 = ["mango": 5, "orange": 6, "papaya": 7]

let uniqueBatches = Set([batch1.keys, batch2.keys, batch3.keys])

print(uniqueBatches)
// [Dictionary.Keys(["orange", "mango", "papaya"]), Dictionary.Keys(["banana", "apple", "date", "cherry"])]

 

 

batch1.keys와 batch2.keys는 같은 key들을 포함하므로 Set에서 하나로 처리됩니다!

 

 

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CollectionOfOne

CollectionOfOne은 조건부 conformance를 얻습니다.

• Element가 Equatable이면 Equatable
• Element가 Hashable이면 Hashable

 

Hash value는 포함하고 있는 단일 element에서 파생됩니다.

extension CollectionOfOne where Element: Equatable {
  @_alwaysEmitIntoClient
  public static func ==(lhs: CollectionOfOne<Element>, rhs: CollectionOfOne<Element>) -> Bool {
    return lhs._element == rhs._element
  }
}

extension CollectionOfOne where Element: Hashable {
  @_alwaysEmitIntoClient
  public func hash(into hasher: inout Hasher) {
    hasher.combine(self._element)
  }

  @_alwaysEmitIntoClient
  public var hashValue: Int { // Prevent compiler from synthesizing hashValue.
    var hasher = Hasher()
    self.hash(into: &hasher)
    return hasher.finalize()
  }
}

@available(SwiftStdlib 6.4, *)
extension CollectionOfOne: Equatable where Element: Equatable {}

@available(SwiftStdlib 6.4, *)
extension CollectionOfOne: Hashable where Element: Hashable {}

 

 

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EmptyCollection

EmptyCollection은 무조건적인 Hashable conformance를 얻습니다.

 

모든 empty collection은 element 타입과 관계없이 동일하므로, 모두 같은 hash value를 가집니다.

Hash 함수는 단순히 값 0을 combine하는데, 이는 empty set, dictionary, array의 hashing convention과 일치합니다.

extension EmptyCollection {
  @_alwaysEmitIntoClient
  public func hash(into hasher: inout Hasher) {
    hasher.combine(0)
  }

  @_alwaysEmitIntoClient
  public var hashValue: Int { // Prevent compiler from synthesizing hashValue.
    var hasher = Hasher()
    self.hash(into: &hasher)
    return hasher.finalize()
  }
}

@available(SwiftStdlib 6.4, *)
extension EmptyCollection: Hashable {}

 

 

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호환성

Source compatibility

순수하게 additive한 변경입니다.

다만 이미 자체적으로 redundant conformance를 제공한 코드는 경고가 발생할 수 있습니다.

 

ABI compatibility

표준 라이브러리 ABI의 순수한 확장이고, 기존 기능은 변경하지 않습니다.

 

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Adoption 영향

새로운 conformance는 Swift 6.4 이상이 필요합니다.

 

이전 Swift 버전을 지원해야 한다면 이렇게 하면 됩니다.

#if swift(<6.4)
  extension Dictionary.Keys: @retroactive Hashable {}
#endif

 

 

FYI. 이전 Swift 버전에서 이미 이런 함수를 구현했다면, 런타임에 binary compatibility 이슈가 발생할 낮은 이론적 위험이 있습니다.

특히 구현이 표준 라이브러리 구현과 근본적으로 호환되지 않거나 충돌하는 경우입니다.

 

 

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고려된 대안

EmptyCollection의 Hashable conformance를 포함하지 않기?

완전성과 다른 표준 라이브러리 collection 타입들과의 일관성 외에도, hash-based context에서 EmptyCollection을 사용하는 케이스는 피할 수 있습니다.

예를 들어 result ?? EmptyCollection<T> 대신 다른 방법을 쓸 수도 있죠.

하지만 그런 workaround가 해당 use case에 idiomatic하지 않을 수 있습니다.

 

그래서 일관성을 위해 포함시키기로 했습니다.

 

 

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Conclusion

현재 SE-0514는 2026년 3월 6일까지 리뷰가 진행 중입니다.

개인적으로는 정말 당연하게 있어야 할 conformance들이라고 생각합니다.

특히 Dictionary.Keys는 모든 key가 이미 Hashable인데 keys view가 Hashable이 아닌 게 이상했거든요.

CollectionOfOne과 EmptyCollection은 덜 사용되지만, 표준 라이브러리의 일관성을 높여주는 좋은 제안이라 생각됩니다 😃

 

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References

swift-evolution/proposals/0514-hashable-conformance-for-dictionarykeys-collectionofone-emptycollection.md at main · swiftlang/s

[Pitch] Hashable Conformance for Dictionary.Keys, CollectionOfOne and EmptyCollection

SE-0514: Hashable Conformance for Dictionary.Keys, CollectionOfOne and EmptyCollection