为什么无序容器没有 std::is_transparent 等价物？

Question

C++14 引入了 Compare::is_transparent 以在关联容器中实现等效的 find 操作。

template< class K > iterator       find( const K& x );
template< class K > const_iterator find( const K& x ) const;

查找具有与值 x 相当的键的元素。 此重载仅参与重载决议，如果 qualified-id Compare::is_transparent 是有效的并且表示一个类型。它 允许在不构造 Key 实例的情况下调用该函数

由于不再构造 Key 的临时实例，因此这些可以更有效。

似乎没有无序容器的等效项。

为什么没有Compare::key_equal/Compare::hash_equal？

我想允许有效地查找，例如，无序容器中的字符串文字会相对简单？

template<>
struct hash<string>
{
    std::size_t operator()(const string& s) const 
    {
        return ...;
    }
    // hash_equal=true allows hashing string literals
    std::size_t operator()(const char* s) const
    {
        return ...;
    }
};

Answer 1

比较相等的键应该产生相同的哈希值。解耦散列函数和谓词，和同时使一个或两个异构，可能太容易出错。

最近的论文P0919r2 提出了以下示例：

std::hash<long>{}(-1L) == 18446744073709551615ULL
std::hash<double>{}(-1.0) == 11078049357879903929ULL

虽然-1L 和-1.0 比较相等，但某些异构哈希函数不符合所选相等比较逻辑，可能会产生不同的值。论文添加了支持异构查找的功能模板—— find、count、equal_­range 和 contains -- 但在满足以下要求时使它们可用 [unord.req]/p17:

如果 qualified-id Hash::transparent_­key_­equal 是有效的并且表示一个类型 ([temp.deduct])，那么程序是非良构的：

• qualified-id Hash::transparent_­key_­equal::is_­transparent 无效或不表示类型，或
• Pred 与 equal_­to<Key> 或 Hash::transparent_­key_­equal 是不同的类型。

成员函数模板 find、count、equal_­range 和 contains 不应参与重载决议，除非 qualified-id Hash::transparent_­key_equal 有效并表示类型([temp.deduct])。

在这种情况下，Hash::transparent_­key_­equal 会覆盖默认谓词 (std::equal_to<Key>) 并用于（透明）相等性检查，与 Hash 本身一起用于（透明）散列。

在这些条件下，可以使用以下透明函数对象来启用异构查找：

struct string_equal
{
    using is_transparent = void;

    bool operator()(const std::string& l, const std::string& r) const
    {
        return l.compare(r) == 0; 
    }

    bool operator()(const std::string& l, const char* r) const 
    {
        return l.compare(r) == 0; 
    }

    bool operator()(const char* l, const std::string& r) const
    {
        return r.compare(l) == 0; 
    }
};

struct string_hash
{
    using transparent_key_equal = string_equal; // or std::equal_to<>

    std::size_t operator()(const std::string& s) const
    {
        return s.size();
    }

    std::size_t operator()(const char* s) const
    {
        return std::strlen(s);
    }
};

string_equal 和 std::equal_to<> 都是透明的比较器，可以用作transparent_key_equal 的string_hash。

在散列函数类定义中具有此类型别名（或类型定义本身）明确它是一个有效的谓词，可以与特定的散列逻辑一起正常工作，而两者不能发散。这样一个无序集可以声明为：

std::unordered_set<std::string, string_hash> u;

或：

std::unordered_set<std::string, string_hash, string_hash::transparent_key_equal> u;

将使用string_hash 和string_equal。

Answer 2

如果您观看来自 CppCon 的 Grill the committee 视频，他们会解释为什么会发生这种情况：没有人为此而战。

C++ 由委员会标准化，但该委员会需要社区的意见。必须有人写论文、回应批评、参加会议等等……然后才能对该功能进行投票。该委员会不只是坐在那里发明语言和库功能。它只对提交给它的内容进行讨论和投票。