1. 一个万用的 Hash Function

我们都知道，如果要使用哈希表作为底层容器构建自己设计的上层容器，必须要设计一个该容器内元素可用的返回值足够乱的 Hash Function。之前的 STL 版本中系统自带的 Hash Function 基本什么也没做，只是忠实地返回原值。如果都要自己重新设计的话，可是说是非常烦人了。那么新版本有什么好东西提供给我们解决这个问题么？

答案是有的！这里就要介绍一个「万用」的 Hash Function，弄清楚它的运作原理，以后再设计 Hash Function 时就非常便捷了，先来看看如何使用定义好的 Hash Function：

形式1：利用函数对象调用 Hash Function

形式2：利用函数调用 Hash Function（可以看到此方法在声明时比前者麻烦太多，个人不推荐）

接下来就来介绍下这个万用的 Hash Function 是如何设计的：

左上角这种想当然的方式很容易发生碰撞，不是我们需要的设计方法。而所谓的万用的 Hash Function 利用 C++ 11 新引入的 variadic templates 技术，允许随意数量的任意类型的元素去调用 hash_val() 函数来产生各自合适的哈希值（利用 typename... + 递归逐层处理元素），妙哉！

相信大家都会好奇，处理方法中为什么要加上 0x9e3779b9 这么个莫名其妙的数值呢？

其实它大有来头：

orz 请收下我的膝盖！

除了函数对象和函数这两种形式，还可以 struct hash 偏特化的形式来实现 Hash Function：

新版本里终于提供了 hash 的默认版本！

2. tuple（元组）浅谈

所谓元组，就是不同类型的元素的集合：

能把不同类型的元素集合在一起，这么神奇？怎么做到的呢？

这里又用到了可变模板这个新武器！看来这个升级对于 C++ 来说是如虎添翼啊！

3. type traits 深入探索

traits 编程技法很棒，适度弥补了 C++ 语言本身的不足。STL 只对迭代器加以规范，制定出 iterator_traits 这样的东西。SGI 把这种技法进一步扩大到迭代器以外的世界，于是有了所谓的 __type_traits。双底线前缀词意指这是 SGI STL 内部所用的东西，不在 STL 标准规范之内。

iterator_traits 负责萃取迭代器的特性，__type_traits 则负责萃取型别（type）的特性。此处我们所关注的型别特性是指：这个型别是否具备 non-trivial default ctor（非不重要的缺省构造，也就是重要的...）？是否具备 non-trivial copy ctor？是否具备 non-trivial assignment operator？是否具备 non-trivial dtor？如果答案是否定的，我们在对这个型别进行构造、析构、拷贝、赋值等操作时，就可以采用最有效率的措施（例如根本不调用那些身居高位、不谋实事的那些 constructor，destructor），而采用内存直接处理操作如 malloc（）、memcpy（）等等，获得最高效率。这对于大规模而操作频繁的容器，有着显著的效率提升。

定义于 SGI 中的 __type_traits，提供了一种机制，允许针对不同的型别属性（type attributes），在编译时期完成函数派送决定（function dispatch）。这对于撰写 template 很有帮助，例如，当我们准备对一个“元素型别未知”的数组执行 copy 操作时，如果我们能事先知道其元素型别是否有一个 trivial copy constructor，便能够帮助我们决定是否可使用快速的 memcpy（）或 memmove（）。

根据 iterator_traits 得来的经验，我们希望，程序之中可以这样运用
__type_traits，T 代表任意型别：


__type_traits::has_trivial_default_constructor
__type_traits::has_trivial_copy_constructor
__type_traits::has_trivial_assignment_operator
__type_traits::has_trivial_destructor
__type_traits::is_POD_type    // POD : Plain Old Data（C 里的 struct，只有 data 没有 function）

我们希望上述式子响应我们「真」或「假」（以便我们决定采取什么策略），但其结果不应该只是个 bool 值，应该是个有着真/假性质的「对象」，因为我们希望利用其响应结果来进行参数推导，而编译器只有面对 class object 形式的参数，才会做参数推导。为此，上述式子应该传回这样的东西：


struct __true_type { };
struct __false_type { };

这两个空白 classes 没有任何成员，不会带来额外负担，却又能够标识真假，满足我们所需。

为了达成上述五个式子，__type_traits 内必须定义一些 typedefs，其值不是 __true_type 就是 __false_type。下面是 SGI 的做法：

为什么 SGI 把所有内嵌型别都定义为 __false_type 呢？
SGI 定义出最保守的值，然后再针对每一个标量型别（scalar types）设计适当的 __type_traits 特化版本，这样就解决了问题。

3.1 type traits 应用

__ type_traits 在 SGI STL 中的应用很广。比如 uninitialized_fill_n() 全局函数：

该函数以 x 为蓝本，自迭代器 first 开始构造 n 个元素。为求取最大效率，首先以 value_type() 萃取出迭代器 first 的 value type，再利用 __type_traits 判断该型别是否为 POD 型别：

以下就「是否为 POD 型别」采取最适当的措施：

函数定义时，如果函数内不会用到某个参数，可以只给出类型，不给出参数名~

第二个例子是负责对象析构的 destroy() 全局函数。此函数的源代码和分析在前面的笔记中已有介绍，这里不再赘述：

第三个例子是 copy() 全局函数。这个函数有非常多的特化（specialization）与强化（refinement）版本，殚精竭虑，全都是为了效率考虑，希望在适当的情况下采用最「雷霆万钧」的手段。最基本的想法是这样的：

3.2 type traits 实现

先利用 remove_cv 把 _Tp 中的 const 和 volatile 拿掉之后再进入 _is_void_helper 来得到 void 的判断。

编译器在编译的时候当然知道我们关心的问题的答案，但是这部分代码都未公开，编译器在「暗中帮助」我们（笑

4. cout 浅谈

ostream 里有 << 的各种重载版本，这些都是可以直接接 cout 使用的：

5. moveable 深入探索

移动构造能避免分配和释放内容的额外开销，相应操作的性能会好很多。

5.1 moveable 元素对于 multiset 速度效能的影响

对于 vector 这种连续线性空间，移动构造要比拷贝构造快很多，而对于 list、deque、multiset、unordered_multiset等容器，两者差别不大。

5.2 写一个 moveable calss

5.3 moveable 测试及代码剖析

答案是肯定的

Boolan（博览网）——STL与泛型编程（第十周）

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1. 一个万用的 Hash Function

2. tuple（元组）浅谈