为类模板的枚举成员定义 std::hash

Question

假设我们有以下类：

template <int i>
class S {
public:
    enum class E : signed char {a, b, c};
    // ...
};

现在我想为 E 提供一个哈希函数。以下工作：

namespace std {
template<>
struct hash<typename S<3>::E> {
    size_t operator()(typename S<3>::E const& e) const { return 0; }
};
}

但如果我把它变成通用的，它就不会：

namespace std {
template<int i>
struct hash<typename S<i>::E> {
    size_t operator()(typename S<i>::E const& e) const { return 0; }
};
}
// error C2764: 'i': template parameter not used or deducible in partial specialization 'std::hash<S<i>::E>'

如何确保始终能够为所有 i 散列 S::E？

Answer 1

typename S<3>::E 表示特定类型。为该类型声明 std::hash 的显式特化很好。如果该类型曾经用作std::hash 的模板参数，那么将使用您的显式特化。

另一方面，你的部分专业化是不可能的

template<int i>
struct hash<typename S<i>::E>

永远可以使用。正如错误所说，i 是不可推断的。对于任何给定的T，编译器无法确定std::hash<T> 是否应该使用您的部分特化，因为它无法判断是否存在i 使得typename S<i>::E 与T 的类型相同。如果i 用于推断的上下文中，例如：

template<int i>
struct hash<S<i>>

它会有所不同，因为编译器可以简单地尝试推断i。编译器可以肯定知道给定类型是否为S<i>，其中S 是它已知的模板。如果T对于某些i是S<i>，则推演成功，否则推演失败，忽略特化。在非演绎的上下文中，编译器无法判断。

如何解决？如果E 是一个类类型，我建议将其设为不会嵌套在S 中的模板。然后你可以将std::hash 专门用于E<i>。但是，你不能有枚举模板，所以就不行了。您可能只有一个非模板枚举和该类型的哈希特化，然后让S<i>::E 成为所有i 的该枚举的类型定义。如果您不希望用户依赖 S<i>::E 是所有 i 的同一类型这一事实，您可以说 S<i>::E 的定义是未指定的。