[c++11]hash哈希结构模板

一、哈希结构模板hash简介

c++11新增的哈希结构模板定义于头文件 ：

template
struct _Bitwise_hash : public unary_function<_Kty, size_t>
{...};

哈希结构模板定义一个函数对象（重载了operator()），实现了散列函数:
1.接受一个参数的类型Key
2.返回一个类型为size_t的值，表示该参数的哈希值
3.调用时不会抛出异常
4.若两个参数k1k2相等，则hash()(k1) == hash()(k2)
5.若两个不同的参数k1k2不相等，则hash()(k1) == hash()(k2)成立的概率应非常小，接近1.0/std::numeric_limits::max()

无序关联容器unordered_set，unordered_multiset，unordered_map和unordered_multimap默认使用哈希结构模板来为键计算散列值。

二、成员

成员类型

argument_type	模板第一个类型参数
result_type	size_t

公有成员方法

默认构造函数	构造一个哈希函数对象
size_t operator()(T &t)	计算t的散列值

三、扩展和应用

在头文件里，实例化了内置类型的哈希结构模板：

template<> struct hash<bool>;
template<> struct hash<char>;
template<> struct hash<signed char>;
template<> struct hash<unsigned char>;
template<> struct hash<char16_t>;
template<> struct hash<char32_t>;
template<> struct hash<wchar_t>;
template<> struct hash<short>;
template<> struct hash<unsigned short>;
template<> struct hash<int>;
template<> struct hash<unsigned int>;
template<> struct hash<long>;
template<> struct hash<long long>;
template<> struct hash<unsigned long>;
template<> struct hash<unsigned long long>;
template<> struct hash<float>;
template<> struct hash<double>;
template<> struct hash<long double>;
template< class T > struct hash;

C++11实例化了字符串的哈希结构模板

std::hash::string>
std::hash::u16string>
std::hash::u32string>
std::hash::wstring>

C++11，std::error_code的哈希支持

std::hash::error_code>

C++11实例化的其他哈希结构模板

std::hash::bitset>
std::hash::unique_ptr>
std::hash::shared_ptr>
std::hash::type_index>
std::hash::vector>
std::hash::thread::id>

四、代码示例

IDE：vs2013

#include 
#include //
#include 
#include 

using std::hash;//
using std::string;
using std::cout;

//自定义类型
class S 
{
public:
    string first_name;
    string last_name;
};
//自己封装一个哈希函数对象的类型，内部使用了hash结构模板
class MyHash 
{
public:
    size_t operator()(const S &s) const
    {
        size_t h1 = hash<string>()(s.first_name);
        size_t h2 = hash<string>()(s.last_name);
        return h1 ^ (h2 << 1);
    }
};
//也可以用自定义类实例化一个hash结构模板
template<>
class hash < S > 
{
public:
    size_t operator()(const S &s) const
    {
        size_t h1 = hash<string>()(s.first_name);
        size_t h2 = hash<string>()(s.last_name);
        return h1 ^ (h2 << 1);
    }
};

int main()
{
    cout << "计算string的散列值的示例：\n";
    string str = "Meet the new boss...";
    hash<string> hash_fn;
    size_t str_hash = hash_fn(str);

    cout << str_hash << '\n';


    cout << "\n计算自定义类型S的散列值的示例：\n";
    string s1 = "Hubert";
    string s2 = "Farnsworth";
    hash<string> h1;
    S obj_S;
    obj_S.first_name = s1;
    obj_S.last_name = s2;

    cout << "hash(s1) = \t" << h1(s1) << "\n"
        << "hash(s2) = \t" << hash<string>()(s2) << "\n"
        << "MyHash(obj_S) = " << MyHash()(obj_S) << "\n"
        << "hash(obj_S) = \t" << hash()(obj_S) << "\n";


    ::system("pause");
    return 0;
}

输出：

如有错误，请各位看官不吝指正，： ）
参考：http://zh.cppreference.com/w/cpp/utility/hash