c++ - 在命名空间 std 之外专门化 std::hash 是否不安全？

Question

我知道我们只能向namespace std添加代码这是在那里定义的模板的模板特化，否则行为未定义。
我已经从 C++ 入门实现了这段代码:

//namespace std
//{
    template <>
    class std::hash<Sales_data>
//   class hash<Sales_data>
    {
    public:
        using result_type = std::size_t;
        using argument_type = Sales_data;
        result_type operator()(argument_type const& ) const;
    };

    typename hash<Sales_data>::result_type
    hash<Sales_data>::operator()(argument_type const& arg) const
    {
        return hash<std::string>()(arg.isbn_) ^
                hash<unsigned int>()(arg.nCopySold_) ^
                hash<double>()(arg.revenue_);
    }
//}

代码工作正常，所以我将代码注入(inject)命名空间 std:template <> class std::hash<Sales_data>或者干脆我专攻 std::hash在命名空间之外？原始代码使用的是未注释的行。

我不应该这样做还是这样做是错误的？

Answer 1

Is specializing std::hash outside namespace std unsafe?

号template<> class std::hash<Sales_data> { ... };在全局命名空间中将导致与

namespace std {
template<>
class hash<Sales_data> { ... };
}

在全局命名空间中。

Shouldn't I do this or it is erroneous to do so?

这样做很好 - 但如果你像你在问题中那样做，那么旧版本的 g++(我认为版本 7 之前的版本，仍在使用中)会产生类似“warning: specialization of template in different namespace”的警告。结合-Werror这可能会导致完全正确的代码无法编译。我建议使用 namespace { ... }版本。

关于哈希本身的注释:std::hash<any_type_smaller_or_of_equal_size_of_size_t>可能是标准库中非常差的散列(更改 1 位不会翻转大约一半的其他位)，返回与输入相同的输出(位模式)。这很常见，因为它非常快，并且在用作标准容器中的 key 时可以满足所有需要。每个值都会得到一个唯一的哈希值，所以从这个角度来看它是完美的。将这些组合在一起时就会出现问题。碰撞将非常容易创建 - 您希望将碰撞降至最低以在您的 unordered 中进行查找。容器快。您的 XOR操作不会改变冲突很多的事实，所以我建议使用一个函数来组合散列。 boost有一个常用的( boost::hash_combine )。
32 位看起来像这样 size_t s(不确定是否在不同的 boost 版本中有所不同):

template <class T>
inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v)
{
    std::hash<T> hasher;
    seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
}

例子:

namespace stolen { // from boost - use the real boost version to get proper 64 bit hashes
    template <class T>
    inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v)
    {
        std::hash<T> hasher;
        seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed << 6) + (seed >> 2);
    }
}

namespace std {
    template <>
    class hash<Sales_data> {
    public:
        using result_type = std::size_t;
        using argument_type = Sales_data;

        result_type operator()(argument_type const& arg) const {
            result_type result = hash<std::string>{}(arg.isbn_);
            stolen::hash_combine(result, arg.nCopySold_);
            stolen::hash_combine(result, arg.revenue_);
            return result;
        }
    };
}

还有一个建议是添加一些版本的 hash_combine进入标准库: hash_combine() Again