如何在C ++ 0x中组合哈希值？

Question

C ++ 0x添加了hash<...>(...)。

我找不到hash_combine函数，如boost所示。实现这样的事最简洁的方法是什么？也许，使用C ++ 0x xor_combine？

Answer 1

好吧，就像升力家伙那样做：

template <class T>
inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v)
{
    std::hash<T> hasher;
    seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2);
}

Answer 2

我将在这里分享它，因为它对寻找这个解决方案的其他人有用：从@KarlvonMoor回答开始，这是一个可变参数模板版本，如果你必须将几个值组合在一起，它的用法更为简洁：

inline void hash_combine(std::size_t& seed) { }

template <typename T, typename... Rest>
inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v, Rest... rest) {
    std::hash<T> hasher;
    seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed<<6) + (seed>>2);
    hash_combine(seed, rest...);
}

用法：

std::size_t h=0;
hash_combine(h, obj1, obj2, obj3);

这最初是为了实现一个可变的宏来轻松地使自定义类型可以使用（我认为这是hash_combine函数的主要用法之一）：

#define MAKE_HASHABLE(type, ...) \
    namespace std {\
        template<> struct hash<type> {\
            std::size_t operator()(const type &t) const {\
                std::size_t ret = 0;\
                hash_combine(ret, __VA_ARGS__);\
                return ret;\
            }\
        };\
    }

用法：

struct SomeHashKey {
    std::string key1;
    std::string key2;
    bool key3;
};

MAKE_HASHABLE(SomeHashKey, t.key1, t.key2, t.key3)
// now you can use SomeHashKey as key of an std::unordered_map

Answer 3

这也可以通过使用可变参数模板来解决，如下所示：

#include <functional>

template <typename...> struct hash;

template<typename T> 
struct hash<T> 
    : public std::hash<T>
{
    using std::hash<T>::hash;
};


template <typename T, typename... Rest>
struct hash<T, Rest...>
{
    inline std::size_t operator()(const T& v, const Rest&... rest) {
        std::size_t seed = hash<Rest...>{}(rest...);
        seed ^= hash<T>{}(v) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
        return seed;
    }
};

用法：

#include <string>

int main(int,char**)
{
    hash<int, float, double, std::string> hasher;
    std::size_t h = hasher(1, 0.2f, 2.0, "Hello World!");
}

一个人当然可以创建一个模板函数，但是这可能会导致一些讨厌的类型推断，例如hash("Hallo World!")会计算指针上的哈希值而不是字符串。这可能是标准使用结构的原因。

Answer 4

几天前，我提出了this answer的略微改进版本（需要C ++ 17支持）：

template <typename T, typename... Rest>
void hashCombine(uint& seed, const T& v, Rest... rest)
{
    seed ^= ::qHash(v) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
    (hashCombine(seed, rest), ...);
}

上面的代码在代码生成方面更好。我在我的代码中使用了Qt的qHash函数，但也可以使用任何其他的哈希。

Answer 5

我真的很喜欢来自answer by vt4a2h的C ++ 17方法，但是它遇到了一个问题：Rest是通过值传递的，而更可取的是通过const引用传递它们（如果它可以使用则必须这样做）只有移动类型）。

这是改编版仍然使用fold expression（这就是它需要C ++ 17或更高版本的原因）并使用std::hash（而不是Qt哈希函数）：

template <typename T, typename... Rest>
void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v, const Rest&... rest)
{
    seed ^= std::hash<T>{}(v) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
    (hash_combine(seed, rest), ...);
}

为了完整起见：所有可用于此版本的hash_combine的类型必须有一个template specialization，用于hash注入std名称空间。

例：

namespace std // Inject hash for B into std::
{
    template<> struct hash<B>
    {
        std::size_t operator()(B const& b) const noexcept
        {
            std::size_t h = 0;
            cgb::hash_combine(h, b.firstMember, b.secondMember, b.andSoOn);
            return h;
        }
    };
}

所以上面例子中的B类型也可以在另一个类型A中使用，如下面的用法示例所示：

struct A
{
    std::string mString;
    int mInt;
    B mB;
    B* mPointer;
}

namespace std // Inject hash for A into std::
{
    template<> struct hash<A>
    {
        std::size_t operator()(A const& a) const noexcept
        {
            std::size_t h = 0;
            cgb::hash_combine(h,
                a.mString,
                a.mInt,
                a.mB, // calls the template specialization from above for B
                a.mPointer // does not call the template specialization but one for pointers from the standard template library
            );
            return h;
        }
    };
}