Static std::hash function 對象

Question

C++ 參考顯示了如何定義自定義 hash function 對象的示例。 在此示例中，每次執行調用運算符時都會創建臨時hash<string>對象：

namespace std
{
    template<> struct hash<S>
    {
        std::size_t operator()(S const& s) const noexcept
        {
            std::size_t h1 = std::hash<std::string>{}(s.first_name);
            std::size_t h2 = std::hash<std::string>{}(s.last_name);
            return h1 ^ (h2 << 1); // or use boost::hash_combine
        }
    };
}

我想，將它們設為 static 是否合理，因為它們不依賴於任何構造函數 arguments （默認可構造）並且基本上只是彼此的副本？

namespace std
{
    template<> struct hash<S>
    {
        std::size_t operator()(S const& s) const noexcept
        {
            static std::hash<std::string> h;
            std::size_t h1 = h(s.first_name);
            std::size_t h2 = h(s.last_name);
            return h1 ^ (h2 << 1); // or use boost::hash_combine
        }
    };
}

這種方法有什么缺點嗎？

Answer 1

您認為創建這些 function 對象涉及什么？ 您將它們分配在堆棧上，而不是堆上。 他們沒有任何成員，因此他們的大小為零。 我猜編譯器可能會在堆棧上為它們中的每一個保留一個詞，以便為每個人提供一個唯一的this指針......但這不需要任何額外的時間，我也希望編譯器能夠優化this因為 class 沒有任何成員，也沒有對此做任何this 。

換句話說，編譯器可能會發現std::hash<std::string>{}(s.first_name)只是一個 function 調用並照此編譯它。

我嘗試了這兩種方法和 Clang 11.0.1 與 -O3 至少在兩種情況下生成完全相同的代碼。

Answer 2

在 C++ static變量中，內聯 function 應在該 ZC1C4254Z5268E683945D1 的所有副本之間共享可以刪除未使用的變量。

到目前為止，對於可執行文件來說不是問題，但在動態庫中實現起來要困難得多，因為用戶代碼可能使用另一個編譯器和/或不同的優化，因此可能會生成對該 object 的實際引用，即使它在庫本身中未使用。

我希望某些平台上的一些編譯器會在數據部分中保留 1 個額外的字節，並為此類變量生成冗余導出條目。

PS：ICC生成附加符號的示例（刪除static以查看差異）。