只要我能为我的类型提供一个hasher函数，为什么我需要专门化我的类型的std::hash

Question

只要我可以为我的类类型提供hasher，为什么我要专门化std::hash<my_class_type>？

我已经实现了这个例子：

class Foo;
template<>
class std::hash<Foo>;
class Foo
{
public:
Foo(std::string const& s, int x) : str_(s), x_(x){}
std::string str()const {return str_;}
int get_x() const{ return x_;}
private:
std::string str_;
int x_{};
friend bool operator==(Foo const&, Foo const&);
friend class std::hash<Foo>;
};
bool operator==(Foo const& lhs, Foo const& rhs)
{
return lhs.str_ == rhs.str_ && lhs.x_ == rhs.x_;
}
size_t hasher(Foo const& f)
{
return std::hash<std::string>()(f.str()) ^
std::hash<int>()(f.get_x());
}
namespace std
{
template <>
class hash<Foo>
{
public:
using argument_type = Foo;
using result_type = std::size_t;
result_type operator()(argument_type const& a)const;
};
typename hash<Foo>::result_type
hash<Foo>::operator()(argument_type const& a)const
{
return hash<std::string>()(a.str_) ^
hash<int>()(a.x_);
}
}
int main()
{
std::unordered_set<Foo, decltype(hasher)*> u(5, hasher); // needs hasher as template argument and as function argument
u.insert(Foo{"hi", 100});
std::unordered_set<Foo> u2; // doesn't need either
u2.insert(Foo("hi", 100));
std::cout << "ndone!n";
}

• 如果我运行程序，程序会编译并正常工作。正如你所看到的，我的hasher函数的作用与调用运算符中的作用相同——std::hash<Foo>的专门化的成员函数，那么为什么我专门化后一个std::hash，而可以提供简单的散列函数呢？

• 这是为了灵活性吗？例如，为我的Foo类型提供hasher函数而不是专门化std::hash需要被指定为模板参数和像unordered_set这样的关联容器实例化中的函数参数，而后者不必是例如？

Answer 1

只要我能为我的类类型提供哈希器，为什么我要[我需要]专门化std::hash<my_class_type>？

您不需要。以下是这样做的一些原因：

• 如果您的class是API的一部分(内部或外部无关紧要(，并且您希望为class的用户提供将其用作无序容器中的密钥的可能性(或出于任何其他原因，对其进行哈希(，则友好的方法是专门化std::hash。没有人会期望指定一个特殊的函数来为(可能记录为(可散列的类型进行散列。

• 由于它的代码并不比编写实际的哈希算法多多少(只是一个小样板(，如果你打算不止一次或两次使用它，你也可以为了自己的利益而这样做。它使代码保持干净。

一旦编写了专门化，就不需要免费的散列函数，所以如果以上任何一项适用，您可以立即专门化std::hash(并完全跳过免费散列函数(。

缩短样板的一种方法是使用struct而不是class对其进行专门化。主要类模板是

namespace std {
template<class Key>
struct hash;
}

所以这样做也是非常合理的。你的定义应该是：

namespace std {
struct hash<Foo> {
using argument_type = Foo;
using result_type = std::size_t;
result_type operator()(argument_type const& a) const;
};
}

这是为了灵活性吗？

提供专业化不会影响灵活性，但会使其更易于使用。