std :: bitset哈希函数算法

Question

有人知道bitset使用的哈希函数是什么算法，

这是来自网站： http ： //en.cppreference.com/w/cpp/utility/bitset/hash

#include <iostream>
#include <bitset>
#include <functional>

int main()
{
    std::bitset<4> b1(1);
    std::bitset<4> b2(2);
    std::bitset<4> b3(b2);
    std::bitset<4> b4(8);
    std::cout<<b4<<'\n';
    std::hash<std::bitset<4>> hash_fn;

    size_t h1 = hash_fn(b1);
    size_t h2 = hash_fn(b2);
    size_t h3 = hash_fn(b4);

    std::cout << h1 << '\n';
    std::cout << h2 << '\n';
    std::cout << h3 << '\n';
}

而输出是

1000
4334672815104069193
16667047557902998627
2258353126044249582

http://en.cppreference.com/w/cpp/utility/bitset/hash

另外为什么不将这些位转换为unsigend long并生成一个哈希值？

Answer 1

正如Igor所指出的 ，C ++标准没有指定算法， 它只 要求哈希值仅依赖于对象，并且在程序的持续时间内是相同的： http ： //eel.is/c++draft/hash.requirements

20.5.3.4哈希要求[hash.requirements] 1如果出现以下情况，则H类型满足哈希要求：

• （1.1）它是一个函数对象类型，
• （1.2）它满足CopyConstructible和Destructible的要求，并且
• （1.3）表29中所示的表达式是有效的并且具有指示的语义。

2给定Key是类型H的函数对象的参数类型，在表29中，h是类型的值（可能是const）H，u是Key类型的左值，k是可转换为的类型的值（可能是const） ）关键。

表29 - 哈希要求

• 表达式返回类型要求
• h（k）size_t返回的值仅取决于程序持续时间的参数k。 [注意：因此，对于给定的程序执行，对具有相同k值的表达式h（k）的所有求值产生相同的结果。 - 结束注释] [注意：对于两个不同的值t1和t2，h（t1）和h（t2）比较的概率应该非常小，接近1.0 / numeric_limits :: max（）。 - 结束说明]
• h（u）size_t不得修改你。

Gcc的bitset的libstdc ++实现使用std :: hash： https ： //github.com/gcc-mirror/gcc/blob/master/libstdc%2B%2B-v3/include/debug/bitset

#if __cplusplus >= 201103L
  // DR 1182.
  /// std::hash specialization for bitset.
  template<size_t _Nb>
    struct hash<__debug::bitset<_Nb>>
    : public __hash_base<size_t, __debug::bitset<_Nb>>
    {
      size_t
      operator()(const __debug::bitset<_Nb>& __b) const noexcept
      { return std::hash<_GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>>()(__b._M_base()); }
    };
#endif

https://github.com/gcc-mirror/gcc/blob/1cb6c2eb3b8361d850be8e8270c597270a1a7967/libstdc%2B%2B-v3/include/std/bitset#L1561

  // DR 1182.
  /// std::hash specialization for bitset.
  template<size_t _Nb>
    struct hash<_GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>>
    : public __hash_base<size_t, _GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>>
    {
      size_t
      operator()(const _GLIBCXX_STD_C::bitset<_Nb>& __b) const noexcept
      {
        const size_t __clength = (_Nb + __CHAR_BIT__ - 1) / __CHAR_BIT__;
        return std::_Hash_impl::hash(__b._M_getdata(), __clength);
      }
    };

LLVM的libcxx使用自己的bitset实现，xoring所有单词： https ： //github.com/llvm-mirror/libcxx/blob/2c4b8af9aada61d83610330416eb8a39a8aa5494/include/bitset#L417

template <size_t _Size>
struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS hash<bitset<_Size> >
    : public unary_function<bitset<_Size>, size_t>
{
    _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
    size_t operator()(const bitset<_Size>& __bs) const _NOEXCEPT
        {return __bs.__hash_code();}
};

template <size_t _N_words, size_t _Size>
inline
size_t
__bitset<_N_words, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
{
    size_t __h = 0;
    for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
        __h ^= __first_[__i];
    return __h;
}

1字bitset的更简单的变体：

inline
size_t
__bitset<1, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
{
    return __first_;
}