没有必需功能的 std::hash 与 std::equal_to 实例化

Question

我仍在学习如何使用标准库容器std::map 和std::unordered_map。我最近尝试提供一个 hash 函数或 comparison 函数。

有两点我不明白：

std::map<int, int, equal_to<int>> myMap1; // Works
std::map<int, int, hash<int>> myMap2; // Works

std::unordered_map<int, int, equal_to<int>> myMap3; // Doesn't work
std::unordered_map<int, int, hash<int>> myMap4; // Works

为什么我可以为std::map 提供哈希函数，而我却不能为std::unordered_map 提供比较函数？

此外，如果我为比较函数 std::equal_to 使用自定义结构而不重载 == 运算符，则不会出现错误。为什么会这样？

Answer 1

标准 C++ 库中有一个东西叫做“概念”。概念是一组要求。通过使用std::unordered_map（或任何遵循某个概念的内容，就此而言），您同意您将遵守其规定的要求。

通过使用

std::map<int, int, equal_to<int>> myMap1;
std::map<int, int, hash<int>> myMap2;
std::unordered_map<int, int, equal_to<int>> myMap3;

您违反了std::map 和std::unordered_map 的要求 - 编译器不需要检查您的错误，myMap1、myMap2 和 myMap3 肯定无法正常工作。

恰好Hash 要求它返回std::size_t 类型的值。这很容易检查。

这与 Compare 的状态要求不同，后者表示无法轻松检查（例如，std::size_t 可转换为 bool） - 因此，它的使用很可能在运行时失败。

此外，您似乎对哈希函数和比较函数的用途感到困惑——它们是不同的。

哈希返回一个 std::size_t 类型的值，对于任何 a, b 类型的 T 值

Hash(a) != Hash(b) implies a != b
and
a == b implies Hash(a) == Hash(b)

就是这样——不多也不少。它应该比比较函数更快，因此您可以轻松比较值 - 如果散列不同，则值肯定不同，如果散列相同，则进行完整比较。

Answer 2

因为这两种结构非常不同：

• 哈希函数对地图没有意义。地图需要一个可选的比较函数（它是一个有序结构），您的前两个示例没有传递比较函数。默认为更少。

具体来说是

二元谓词，以两个元素键作为参数，返回 如果第一个参数在第二个参数之前，则为 true 它定义了严格的弱排序，否则为假。这将是一个 函数指针或函数对象。成员类型 key_compare 是 容器使用的内部比较对象类型，在 map 中定义 作为其第三个模板参数 (Compare) 的别名。如果 key_compare 使用默认的less（没有状态），这个参数不是 相关的。

• unordered_map 基本上是一个哈希表（它没有有序状态）并且需要一个哈希函数，但您没有向它传递一个哈希函数。

比较函数对象，如果两个容器返回true 作为参数传递的对象键被认为是相等的。成员 类型 key_equal 在 unordered_map 中定义为其第四个的别名 模板参数（Pred）。

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