std :: bitset哈希函數算法

Question

有人知道bitset使用的哈希函數是什么算法，

這是來自網站： 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';
}

而輸出是

1000
4334672815104069193
16667047557902998627
2258353126044249582

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

另外為什么不將這些位轉換為unsigend long並生成一個哈希值？

Answer 1

正如Igor所指出的 ，C ++標准沒有指定算法， 它只 要求哈希值僅依賴於對象，並且在程序的持續時間內是相同的： http ： //eel.is/c++draft/hash.requirements

20.5.3.4哈希要求[hash.requirements] 1如果出現以下情況，則H類型滿足哈希要求：

• （1.1）它是一個函數對象類型，
• （1.2）它滿足CopyConstructible和Destructible的要求，並且
• （1.3）表29中所示的表達式是有效的並且具有指示的語義。

2給定Key是類型H的函數對象的參數類型，在表29中，h是類型的值（可能是const）H，u是Key類型的左值，k是可轉換為的類型的值（可能是const） ）關鍵。

表29 - 哈希要求

• 表達式返回類型要求
• h（k）size_t返回的值僅取決於程序持續時間的參數k。 [注意：因此，對於給定的程序執行，對具有相同k值的表達式h（k）的所有求值產生相同的結果。 - 結束注釋] [注意：對於兩個不同的值t1和t2，h（t1）和h（t2）比較的概率應該非常小，接近1.0 / numeric_limits :: max（）。 - 結束說明]
• h（u）size_t不得修改你。

Gcc的bitset的libstdc ++實現使用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實現，xoring所有單詞： 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的更簡單的變體：

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