我们可以在C++中的类中定义哈希码方法吗？

Question

我正在尝试用C++实现一个类,我希望每个类都有自己的hashcode实现(基本上将它用作unordered_map&中的键unordered_set)

例如:

class CustomClass{
    int a;
    vector<int> b;
    string c;

    bool operator ==(const CustomClass& o) const{
        return ((a == o.a) && (b == o.b) && (c == o.c));
    }

    /* 
    Is it possible to define the hashcode function here instead of defining it outside the class. 
    size_t operator()() const {
        // Some custom logic for calculating hash of CustomClass using 
        // the hash Values of its individual fields

        std::size_t h = 0;
        for(int& t : b){
            h = (h ^ std::hash<int>()(t)) << 1;
        }
        return (h^(std::hash<int>()(a) << 1))^( std::hash<string>()(c) << 1);
    }
    */
};

现在,假设我想在unordered_map中使用它

int main(){
    unoredered_map<CustomClass, int> m;
}

我有两个选择,

i)使用Template specialization在std命名空间中注入hashcode

namespace std {
  template <> struct hash<CustomClass> {
    size_t operator()(const CustomClass& o) const {
        // Some custom logic for calculating hash of CustomClass using 
        // the hash Values of its individual fields

        size_t h = 0;
        for(int& t : o.b){
            h = (h ^ std::hash<int>()(t)) << 1;
        }
        return (h^(std::hash<int>()(o.a) << 1))^( std::hash<string>()(o.c) << 1);
    }
  };
}

要么

ii.)在实例化时每次创建unordered_map(或unordered_set)时指定此功能,即

struct HashSpecialer {
  std::size_t operator()(const CustomClass& o) const {
      std::size_t h = 0;
      for(int& t : o.b){
         h = (h ^ std::hash<int>()(t)) << 1;
      }
      return (h^(std::hash<int>()(o.a) << 1))^( std::hash<string>()(o.c) << 1);
  }
};

在实例化时unordered_map,我提供了这个结构.

int main(){
    unoredered_map<CustomClass, int, HashSpecialer> m;
}

我找到了两种方法,混淆使用(i)污染std命名空间和(ii)通过记住每次实例化时提供HashSpecializer使其变得困难 unordered_map

是否有可能在类定义本身中提供哈希码函数,正如我在上面的代码片段中的注释部分中所描述的那样

---

注意:在java中,我们可以覆盖类中的hashCode()方法,我们可以实现此功能.一旦我覆盖了hashCode()方法,我就不用担心它了.

public class CustomClass {
    int a;
    List<Integer> b;
    String c;

    // I Let my IDE generate these methods :D
    @Override public boolean equals(Object o)
    {
        if (this == o)
            return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass())
            return false;

        CustomClass that = (CustomClass) o;

        if (a != that.a)
            return false;
        if (b != null ? !b.equals(that.b) : that.b != null)
            return false;
        return c != null ? c.equals(that.c) : that.c == null;

    }

    // This one too :D
    @Override public int hashCode()
    {
        int result = a;
        result = 31 * result + (b != null ? b.hashCode() : 0);
        result = 31 * result + (c != null ? c.hashCode() : 0);
        return result;
    }
}

我正在寻找这样的东西,因为这证明非常方便.

Answer 1

我认为你的问题的解决方案是调整你对美学上令人愉悦的C++程序的理解.

专门化std::hash不会污染std命名空间,相反,您应该考虑这std::hash是用于控制如何unordered_map使用类的自定义点 .

这样的特化是类的接口的一部分(并且可以是类的朋友),其方式与二元运算符完全相同,例如operator +()应该是非成员函数,并且仍然是接口的一部分.