为啥c ++ std::hash会创建一个仿函数结构并且可以在不每次创建结构的情况下调用它

Posted 2023-02-22

【中文标题】为啥c ++ std::hash会创建一个仿函数结构并且可以在不每次创建结构的情况下调用它

【英文标题】：Why does c++ std::hash create a functor struct and can it be called without creating a struct each time为什么c ++ std::hash会创建一个仿函数结构并且可以在不每次创建结构的情况下调用它

【发布时间】：2020-06-01 13:37:17

【问题描述】：

我正在编写一个程序，该程序需要非常快速地以线程安全的方式执行大量哈希。无论出于何种原因，c++ 的 std::hash 似乎都需要在每次你想要散列一个值时构造一个仿函数

std::hash<std::string>(data);

我非常担心每次我想要散列一个值时分配整个结构的开销，但我不明白在这种情况下甚至需要仿函数的实际原因。

创建一个哈希结构然后多次调用其operator() 是否安全/正确？

std::hash<std::string> strHash;
strHash(data1);
strHash(data2);

重用一个哈希结构会是线程安全的吗？如果没有，我将如何使它更线程安全？

【问题讨论】：

在大多数情况下，std::hash<std::string> 只是一个带有成员 operator() 的空结构，因此只需进行基本优化，std::hash<std::string> 就没有开销。

【参考方案1】：

但我不明白函子在这种情况下甚至是必要的实际原因。

std::hash 是函子而不是函数有一个很好的理由，那就是它可以有状态。 C++ 标准允许使用加盐哈希，因此同一程序的每次执行都可以为相同的原始值创建不同的哈希值。

创建一个哈希结构然后多次调用它的 operator() 是否安全/正确？

std::hash<std::string> strHash;
strHash(data1);
strHash(data2);

是的，该代码是安全的。每次你想要散列一些东西时，你不需要构造一个hash。可以创建单个哈希对象并将其用于您需要的所有哈希（在单线程环境中）。

重用一个哈希结构会是线程安全的吗？如果没有，我将如何使它更线程安全？

取决于用途，但很可能不是。 std::hash 没有线程安全保证，因此您需要使用互斥锁或其他一些同步技术来保护对它的访问。或者您可以每个线程只使用一个哈希对象，因为它们需要为相同的输入提供相同的输出。这会给您带来一点额外的空间开销，但现在您没有任何可能会很昂贵的同步开销。