如何为 class 中定义的枚举覆盖 std::hash？

Question

我在 class 中定义了一个枚举类型，我想创建一个 unordered_set 这些对象作为 class 的成员：

#include <unordered_set>

class Foo {
public:
  enum Bar {
    SOME_VALUE
  };

  // Error: implicit instantiation of std::hash
  std::unordered_set<Bar> getValues() const {
     return _values;
  }

private:
  std::unordered_set<Bar> _values;
};

现在，我知道显而易见的答案是向 unordered_set 添加自定义哈希函数：

std::unordered_set<Bar, BarHasher>

但是，我想知道是否有一种方法可以专门针对 Bar 枚举 std::hash，以便使用 unordered_map 的任何人都可以自动获得散列行为。

这适用于所有其他数据类型，但不适用于枚举 - 因为枚举不能前向声明。

为了让它工作，我必须将 std::hash 的定义放在枚举定义之后，但在第一次使用之前，这意味着我必须将它放在class 正文，这是行不通的。

Answer 1

您似乎涵盖了问题中的所有角度。

我想不出办法。

回顾一下，只能改变事实：

使 enum 成为非嵌套的（改为将其放在封闭的命名空间中），或者
在您的示例中明确使用散列函数。

Answer 2

一种可能是将枚举放入基数 class。不幸的是，您必须为每个枚举成员提供一个 using 声明。一种解决方法是使用范围枚举 (enum class Bar)，这需要使用 Foo::Bar::SOME_VALUE 而不是 Foo::SOME_VALUE。这样做，您只需要 using FooBase::Bar;.

class FooBase {
public:
  enum Bar {
    SOME_VALUE
  };

protected:
  ~FooBase() = default; //so can't be used polymorphically
};

//hash goes here

class Foo : FooBase {
public:
  using FooBase::Bar;
  using FooBase::SOME_VALUE;
  ...

Answer 3

However, what I'm wondering is if there's a way to specialize std::hash for the Bar enum so that anyone who uses unordered_map gets the hashing behavior automatically.

没有奇迹，所以任何人都会在其专业化后使用专业化std::hash。因为你不能在另一个 class 中专门化 classes 并且你的枚举是嵌套的，所以在 class 中使用 std::hash 会有问题。正如您指出的那样，枚举不能向前声明。因此，唯一的解决方案（不创建基础 classes 或 "unnesting" 枚举）在 class 中使用专门的 std::hash：通过引用聚合/声明并在 [ 之后使用外部=11=]专业化。

#include <iostream>
#include <unordered_set>
#include <memory>

struct A {

    enum E {
        first, second
    };

    A();

    std::unique_ptr< std::unordered_set<E> > s_; //!< Here is
};

namespace std {

template<>
class hash<A::E> {
public:
    std::size_t operator()(A::E const& key) const noexcept {
        std::cout << "hash< A::E >::operator()" << std::endl;
        return key;
    }

};

}

A::A()
    : s_(new std::unordered_set<E>)
{ }

int main(void) {
    A a;
    a.s_->insert(A::first);

    std::unordered_set< A::E > s;
    s.insert(A::second);
}

打印出来

hash< A::E >::operator()
hash< A::E >::operator()

因此，在 class A 之外每个人都可以使用 A::E 和 std::hash 以及在 class 内部我们也使用 A::E 与 std::hash。此外，如果您不想通过引用聚合 std::unordered_set，您可以实现自定义散列器仅供内部使用（然后将 std::hash 调用转发给它）。

如何为 class 中定义的枚举覆盖 std::hash？

How to override std::hash for an enum defined inside a class?

c++

stl

unordered-set

c++11