如何专门化无<Key>序容器中用户定义类型的 std：：hash：：operator()？

How to specialize std::hash<Key>::operator() for user-defined type in unordered containers?

本文关键字：std 类型 定义 hash operator 用户 lt 专门化 Key gt      更新时间：2023-10-16

支持在std::unordered_set<Key>和std::unordered_map<Key, Value>中自定义键类型必须提供operator==(Key, Key)和哈希函子:

struct X { int id; /* ... */ };
bool operator==(X a, X b) { return a.id == b.id; }
struct MyHash {
  size_t operator()(const X& x) const { return std::hash<int>()(x.id); }
};
std::unordered_set<X, MyHash> s;

只写std::unordered_set<X>会更方便对于X类型，使用默认散列，比如编译器和库自带的类型。参考

  • c++标准草案N3242§20.8.12和§17.6.3.4 [Hash。要求),
  • 提振。无序
  • g++ includec++4.7.0bitsfunctional_hash.h
  • vc10 includexfunctional
  • Stack Overflow中的各种相关问题

似乎可以专门化std::hash<X>::operator():

namespace std { // argh!
  template <>
  inline size_t 
  hash<X>::operator()(const X& x) const { return hash<int>()(x.id); } // works for MS VC10, but not for g++
  // or
  // hash<X>::operator()(X x) const { return hash<int>()(x.id); }     // works for g++ 4.7, but not for VC10 
}

考虑到编译器对c++ 11的支持还处于实验阶段——我没有尝试Clang——，以下是我的问题:

  1. 将这样的专门化添加到命名空间std是否合法?我对此百感交集。

  2. 哪个std::hash<X>::operator()版本(如果有的话)是符合c++ 11标准的?

  3. 有便携的方法吗?

明确允许并鼓励您向命名空间std *添加专门化。添加哈希函数的正确(基本上也是唯一)方法是:

namespace std {
  template <> struct hash<Foo>
  {
    size_t operator()(const Foo & x) const
    {
      /* your code here, e.g. "return hash<int>()(x.value);" */
    }
  };
}

(您可能考虑支持的其他流行专门化是std::less, std::equal_to和std::swap。)

*)只要涉及的类型之一是用户定义的，我想。

我打赌是在unordered_map/unorder_set/…的Hash模板参数上。类:

#include <unordered_set>
#include <functional>
struct X 
{
    int x, y;
    std::size_t gethash() const { return (x*39)^y; }
};
typedef std::unordered_set<X, std::size_t(*)(const X&)> Xunset;
typedef std::unordered_set<X, std::function<std::size_t(const X&)> > Xunset2;
int main()
{
    auto hashX = [](const X&x) { return x.gethash(); };
    Xunset  my_set (0, hashX);
    Xunset2 my_set2(0, hashX); // if you prefer a more flexible set typedef
}

当然

  • hashX也可以是全局静态函数
    • 在第二种情况下，您可以传递
    • 老式函数对象(struct Xhasher { size_t operator(const X&) const; };)
    • std::hash<X>()
    • 任何满足签名的绑定表达式-

@Kerrek SB已经覆盖了1)和3).

2)尽管g++和VC10用不同的签名声明std::hash<T>::operator()，但这两个库的实现都是符合标准的。

标准没有指定std::hash<T>的成员。它只是说，每个这样的专门化必须满足std::unordered_set的第二个模板参数所需的相同的"哈希"需求，以此类推。即:

  • 哈希类型H是一个函数对象，至少有一个参数类型Key。
  • H是可复制的
  • H是可破坏的
  • 如果h是类型为H或const H的表达式，并且k是类型可转换为(可能是const) Key的表达式，则h(k)是类型为size_t的有效表达式。
  • 如果h是类型为H或const H的表达式，u是类型为Key的左值，则h(u)是类型为size_t的合法表达式，不修改u。
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