函数指针表的哈希特化

Question

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我正在为函数指针表编写一个哈希函数函数指针和函数表的结构不能修改（即它们已发布给第三方）。基于Can std::hash be used to hash function pointers?，std::hash 可用于函数指针。采用它，它产生以下解决方案。

这个解决方案的繁琐之处在于，每次我们向 FuncPointers 结构添加新的 API 时，我们都必须修改哈希特化以添加相应的更改（即 hashFunc(hashedValue, pFuncs->func3) ）。

我想知道是否有更好的方法来实现函数指针的这种散列，从而可以避免对散列特化的持续修改？

typedef void (*func_type1) (int);
typedef void (*func_type2) (double);

typedef struct FuncPointers
{
    func_type1 func1;
    func_type2 func2;
    ...
} FuncPointers;

template <typename T> void hashFunc (size_t & HashedValue, T funcPointer)
{
    std::hash<T> hash;
    HashedValue ^= hash(funcPointer); // the XOR operator is randomly picked
}

namespace std
{
    template<> struct hash<FuncPointers>
    {
        size_t operator()(FuncPointers *pFuncs)
        {
            size_t hashedValue = 0;
            hashFunc(hashedValue, pFuncs->func1);
            hashFunc(hashedValue, pFuncs->func2);
            ...

            return hashedValue;
        }
    };
}

Answer 1

从这个开始：https://stackoverflow.com/a/7115547/1774667

它为std::tuple 提供了一个hash_tuple::hash<Tuple>，它是一个有效的高质量哈希器（具有组合和递归支持！）。

接下来，将FuncPointers改成如下：

struct FuncPointers:std::tuple<func_type1, func_type2 /*, ...*/> {

  // optional:
  func_type1 func1() const { return std::get<0>(*this); }
  func_type1& func1() { return std::get<0>(*this); }
  //...
};
namespace std {
  template<>
  struct hash<FuncPointers> {
    template<typename... Ts>
    std::size_t operator()( std::tuple<Ts...> const& funcs ) const {
      return hash_tuple::hash<std::tuple<Ts...>>{}(funcs);
    }
  };
}

它将您的std::hash<FuncPointers> 重定向到在FuncPointers 的父级上调用hash_tuple::hash<std::tuple<...>>。如果您不想从 std::tuple 继承，将其更改为 has-a 而不是 is-a 关系应该很容易。

可选的func() 访问器让您更接近旧界面（只需要添加()），但也添加了样板。

另一种选择是：

template<unsigned N>
auto func() const->decltype( std::get<N>(*this) ){ return std::get<N>(*this); }
template<unsigned N>
auto& func()->decltype( std::get<N>(*this) ){ return std::get<N>(*this); }

将funcPointers.func1 更改为funcPointers.func<1>()，但在您添加新的func 时会删除大量样板，并且与funcPointers 的旧界面非常相似。

如果使用旧接口的代码不多，使用std::get<N>() 是有意义的。

如果您的名称比func1 更具描述性，并且您仅将其用于示例，则可以将函数名称的枚举与上面的std::get 或func<X> 一起使用。如果您使用func<X>，您甚至可以使其类型安全（强制使用命名函数）。

Answer 2

最好将FuncPointers 设为std::tuple<func_type1, func_type2>。然后在散列上查看this answer。

顺便说一句，typedef struct FuncPointers { } FuncPointers 是一种 C 主义，在 C++ 中从来没有必要。