将枚举 class 的 std::pair 和 unordered_map 用作键的不完整类型结构 std::hash 的使用无效

Question

我想使用 unordered_map<std::pair<enum_class,other_enum_class>,std::uint8_t> 来管理一些像素图格式。

这里是最小代码：

#include <unordered_map>
#include <utility>
#include <cstdint> 
#include <iostream>
#include <functional>

enum class PNM : std::uint8_t { PBM, PGM, PPM };
enum class Format : bool      { BIN, ASCII };

struct pair_hash {
public:
    template <typename T, typename U>
    std::size_t operator()(const std::pair<T, U> &x) const { 
        return std::hash<T>()(x.first) ^ std::hash<U>()(x.second); 
    }
};

int main(){

    std::unordered_map<std::pair<PNM, Format>, std::uint8_t, pair_hash> k_magic_number ({
        { { PNM::PBM, Format::BIN   }, 1 }, { { PNM::PGM, Format::BIN   }, 2 }, { { PNM::PPM, Format::BIN   }, 3 },
        { { PNM::PBM, Format::ASCII }, 4 }, { { PNM::PGM, Format::ASCII }, 5 }, { { PNM::PPM, Format::ASCII }, 6 }
    });

    std::cout << k_magic_number[std::make_pair<PNM, Format>(PNM::PBM, Format::BIN)];
}

当我尝试实例化 class 时，使用 GCC 我有一个 error :

main.cpp:14:24: error: invalid use of incomplete type 'struct std::hash'
return std::hash()(x.first) ^ std::hash()(x.second);
In file included from
/usr/local/include/c++/5.2.0/bits/basic_string.h:5469:0,
from /usr/local/include/c++/5.2.0/string:52,
[...]

有了 Clang，我还有一个 error :

error: implicit instantiation of undefined template 'std::hash' return std::hash()(x.first) ^ std::hash()(x.second); /usr/local/bin/../lib/gcc/x86_64-unknown-linux-gnu/5.2.0/../../../../include/c++/5.2.0/bits/hashtable_policy.h:1257:16: note: in instantiation of function template specialization 'pair_hash::operator()' requested here [...]

使用 VS2013 我没有错误，代码编译并执行。

我的代码中缺少什么？

Answer 1

g++-5 给出以下错误：

invalid use of incomplete type struct std::hash<PNM>

invalid use of incomplete type struct std::hash<Format>

因此，您应该只将 std::hash 专门化为 PNM 和 Format。

namespace std {
template<>
struct hash<PNM>
{
   typedef PNR argument_type;
   typedef size_t result_type;

   result_type operator () (const argument_type& x) const
   {
      using type = typename std::underlying_type<argument_type>::type;
      return std::hash<type>()(static_cast<type>(x));
   }
};

template<>
struct hash<Format>
{
   typedef Format argument_type;
   typedef size_t result_type;       

   result_type operator () (const argument_type& x) const
   {
      using type = typename std::underlying_type<argument_type>::type;
      return std::hash<type>()(static_cast<type>(x));
   }
};

}

或者您可以编写模板结构，它仅适用于 enums 使用 SFINAE（不确定，它不是标准的 UB，因为它实际上不是专门化的）。

namespace std
{

template<typename E>
struct hash
{
   typedef E argument_type;
   typedef size_t result_type;
   using sfinae = typename std::enable_if<std::is_enum<E>::value>::type;
     
   result_type operator() (const E& e) const
   {
      using base_t = typename std::underlying_type<E>::type;
      return std::hash<base_t>()(static_cast<base_t>(e));
   }
};

}

将枚举 class 的 std::pair 和 unordered_map 用作键的不完整类型结构 std::hash 的使用无效

Invalid use of incomplete type struct std::hash with unordered_map with std::pair of enum class as key

c++

unordered-map

c++11

enum-class