类和子类的通用散列函数答案

【问题标题】：General purpose hashing function for classes and subclasses类和子类的通用散列函数
【发布时间】：2011-05-13 03:49:23
【问题描述】：

我正在编写一种类框架，我需要在其中获取对象的哈希值，以便将它们存储在哈希表中。
所以如果我有：

class A {
    int a;
};

class B : public A {
    const char* str;
};

class C : public A {
    double d;
    otherClass* oc;
};

我需要能够通过散列函数运行B's 或C's 以获得对象的散列。

我应该怎么做？我想过简单地做sizeof(thing) 并对原始字节进行散列，但这是一个好方法吗？我也想过在基类中包含virtual uint_32 hash() = 0，但是必须为每个子类实现它是次优的。

【问题讨论】：

标签： c++ class hash hashtable hierarchy

【解决方案1】：

通常，您需要哈希函数与类中定义的相等性保持一致。也许相等是由重载的operator== 定义的，但即使没有重载，您也可能认为两个对象应该被视为相等，并且如果它们的所有数据成员都相等，则它们具有相同的哈希码。

散列原始字节通常不起作用。不能保证数据成员都相等的两个对象将具有相等的字节。例如，出于对齐原因，对象中的某处可能存在一些填充，并且填充字节可以采用任何值。

更糟糕的是，不能保证两个相等的 double 值具有相等的字节。例如，正/负零比较相等。

C 的情况特别棘手：如果两个 C 对象指向不同的 otherClass 对象，但两个 otherClass 对象相等，那么这两个 C 对象应该具有相同的哈希值吗？您不能完全笼统地定义它，它是 C 类的属性。

如果它也是可能的最好的东西，它会是“次优的”吗？ ;-) 唯一通用的解决方案是定义一个函数hash，并为每个类编写一个版本。在您的情况下，您可以将其设为 A 的虚函数，但您也可以查看 std::hash 在 C++0x 中的工作方式：它实际上是一个模板仿函数类而不是一个函数，它可以专门用于用户定义类。当然，这不提供动态多态性，但是如果您将其专门用于A，并让实现调用您在每个类中实现的虚函数，那么您的散列函数将与std::unordered_map 等一起使用。

【讨论】：

【解决方案2】：

如果对象具有未初始化的字段（对象具有不同的无意义位）或动态成员（对象具有不同的指针，即使它们指向相同的指针，执行 sizeof 的事情可以为您提供相同对象的不同哈希值数据）。最好的办法就是编写一个序列化程序，然后通过散列函数运行结果。

至于为每个基类实现hash() 的成本，您有三个选择。

为基类实现“hash()”，但不要在所有派生类中重载它。派生类的某些对象将具有相同的哈希，即使它们不同。
使其成为纯虚拟（`virtual uint32 hash()=0`），在所有派生类中实现它，即使它有时是微不足道的（`hash() {return(0)}`）。与 1 相同的问题，但问题更容易看到。
咬紧牙关。为所有子类正确实现它。

我建议从 2 开始，然后逐步过渡到 3。

【讨论】：