Como especializar std :: hash <Key> :: operator () para o tipo definido pelo usuário em contêineres não ordenados?

Para oferecer suporte a tipos de chaves definidas pelo usuário em std::unordered_set<Key>e std::unordered_map<Key, Value> é necessário fornecer operator==(Key, Key)um functor hash:

struct X { int id; /* ... */ };
bool operator==(X a, X b) { return a.id == b.id; }

struct MyHash {
  size_t operator()(const X& x) const { return std::hash<int>()(x.id); }
};

std::unordered_set<X, MyHash> s;

Seria mais conveniente escrever apenas std::unordered_set<X> com um hash padrão para o tipo X, como para os tipos que vêm junto com o compilador e a biblioteca. Depois de consultar

• C ++ Standard Draft N3242 §20.8.12 [unord.hash] e §17.6.3.4 [hash.requirements],
• Boost.Unordered
• g ++ include\c++\4.7.0\bits\functional_hash.h
• VC10 include\xfunctional
• várias questões relacionadas no Stack Overflow

parece possível se especializar std::hash<X>::operator():

namespace std { // argh!
  template <>
  inline size_t 
  hash<X>::operator()(const X& x) const { return hash<int>()(x.id); } // works for MS VC10, but not for g++
  // or
  // hash<X>::operator()(X x) const { return hash<int>()(x.id); }     // works for g++ 4.7, but not for VC10 
}                                                                             

Dado que o suporte do compilador para C ++ 11 ainda é experimental --- eu não tentei o Clang ---, estas são as minhas perguntas:

1. É legal adicionar essa especialização ao namespace std? Tenho sentimentos mistos sobre isso.

2. Qual das std::hash<X>::operator()versões, se houver, é compatível com o padrão C ++ 11?

3. Existe uma maneira portátil de fazer isso?

Você está expressamente autorizado e encorajado a adicionar especializações ao namespace std*. A maneira correta (e basicamente única) de adicionar uma função hash é esta:

namespace std {
  template <> struct hash<Foo>
  {
    size_t operator()(const Foo & x) const
    {
      /* your code here, e.g. "return hash<int>()(x.value);" */
    }
  };
}

(Outras especializações populares que você pode considerar apoiar são std::less, std::equal_toe std::swap.)

_{*) contanto que um dos tipos envolvidos seja definido pelo usuário, suponho.}

Minha aposta seria no argumento do modelo Hash para as classes unordered_map / unorder_set / ...:

#include <unordered_set>
#include <functional>

struct X 
{
    int x, y;
    std::size_t gethash() const { return (x*39)^y; }
};

typedef std::unordered_set<X, std::size_t(*)(const X&)> Xunset;
typedef std::unordered_set<X, std::function<std::size_t(const X&)> > Xunset2;

int main()
{
    auto hashX = [](const X&x) { return x.gethash(); };

    Xunset  my_set (0, hashX);
    Xunset2 my_set2(0, hashX); // if you prefer a more flexible set typedef
}

Claro

• hashX poderia muito bem ser uma função estática global
• no segundo caso, você poderia passar que
  • o antiquado objeto functor ( struct Xhasher { size_t operator(const X&) const; };)
  • std::hash<X>()
  • qualquer expressão de ligação que satisfaça a assinatura -

@Kerrek SB cobriu 1) e 3).

2) Embora g ++ e VC10 declarem std::hash<T>::operator()com assinaturas diferentes, ambas as implementações de biblioteca são compatíveis com o padrão.

O padrão não especifica os membros de std::hash<T>. Diz apenas que cada especialização deve satisfazer os mesmos requisitos de "Hash" necessários para o segundo argumento de modelo de std::unordered_sete assim por diante. Nomeadamente:

• O tipo hash Hé um objeto de função, com pelo menos um tipo de argumento Key.
• H é uma cópia construtível.
• H é destrutível.
• Se hfor uma expressão do tipo Hou const H, e kfor uma expressão de um tipo conversível em (possivelmente const) Key, então h(k)é uma expressão válida com tipo size_t.
• Se hfor uma expressão do tipo Hou const H, e ufor um valor l do tipo Key, então h(u)é uma expressão válida com o tipo size_tque não se modifica u.