0

0

c++如何为std::unordered_map自定义哈希 c++提升哈希表性能【技巧】

冰火之心

冰火之心

发布时间:2025-12-30 16:13:02

|

976人浏览过

|

来源于php中文网

原创

为std::unordered_map自定义哈希需提供满足Hash概念的函数对象,重载operator()并返回size_t;推荐在键类型同名命名空间中定义而非特化std::hash;组合多字段时应避免简单异或,采用位移、乘法或扰动混合(如h*31+field_hash)以减少冲突。

c++如何为std::unordered_map自定义哈希 c++提升哈希表性能【技巧】

std::unordered_map 自定义哈希,核心是提供一个满足要求的哈希函数对象(functor),并确保它与自定义键类型的 operator== 保持一致。性能提升的关键不在“写哈希函数”本身,而在于避免冲突、减少计算开销、适配数据分布。

定义哈希函数对象:必须重载 operator()

哈希函数对象需满足 Hash 概念:可调用、返回 size_t、对相等键返回相同结果。不推荐直接特化 std::hash(易出错且违反封装),推荐在键类型同名命名空间中定义,并让编译器通过 ADL 找到它。

例如,为自定义结构体 Person 定义哈希:

struct Person {
    std::string name;
    int age;
    bool operator==(const Person& other) const {
        return name == other.name && age == other.age;
    }
};

// 在 Person 所在命名空间(如全局或自定义 ns)中定义 namespace std { template<> struct hash { size_t operator()(const Person& p) const noexcept { // 使用 std::hash 组合多个字段,避免简单异或(易冲突) auto h1 = hash{}(p.name); auto h2 = hash{}(p.age); // 推荐:高位扰动 + 混合,如 boost::hash_combine 的思想 return h1 ^ (h2 << 1) ^ (h2 >> 1); } };

避免哈希冲突:组合策略比简单运算更可靠

多个字段哈希值直接用 ^+ 混合极易引发碰撞(如 "ab" ^ 1"ba" ^ 1 可能相同)。应引入位移、乘法或标准库提供的混合方式:

HaiSnap
HaiSnap

一站式AI应用开发和部署工具

下载

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • 使用 std::hash 对各字段分别计算,再用 std::hash_combine(C++17 起未标准化,但可手写)
  • 常见安全写法: h = h * 31 + field_hash(类似 Java,31 是奇素数,兼顾速度与分布)
  • 对字符串+整数组合,可先哈希字符串,再将整数左移若干位后异或,如 (h1

提升性能:控制桶数量与负载因子

哈希函数只是基础,实际性能还取决于容器内部状态:

  • 构造时预设足够桶数:std::unordered_map m(1024); 避免频繁 rehash
  • 调用 m.reserve(N) 提前分配桶空间(N ≈ 预期元素数 / 最大负载因子,默认 1.0)
  • 必要时调低最大负载因子:m.max_load_factor(0.75f); 换取更低冲突率,适合读多写少场景
  • 确保键类型移动构造/赋值高效(尤其含 std::string 等),减少 rehash 开销

进阶技巧:无序容器替代方案与编译期优化

若性能仍不达标,可考虑更底层手段:

  • absl::flat_hash_map(Google Abseil)或 tsl::robin_map:基于开放寻址,缓存友好,通常比 std::unordered_map 快 2–3 倍
  • 对整数键,用 std::vector 模拟哈希表(若键范围紧凑),O(1) 访问无哈希开销
  • C++20 起可用 约束哈希函数,配合 constexpr 哈希(仅限字面量类型)实现编译期预计算

相关文章

数码产品性能查询
数码产品性能查询

该软件包括了市面上所有手机CPU,手机跑分情况,电脑CPU,电脑产品信息等等,方便需要大家查阅数码产品最新情况,了解产品特性,能够进行对比选择最具性价比的商品。

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

799

2023.06.15

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

722

2023.07.05

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

727

2023.07.31

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

394

2023.08.01

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

398

2023.08.02

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

445

2023.08.02

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

428

2023.08.02

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

16860

2023.08.03

桌面文件位置介绍
桌面文件位置介绍

本专题整合了桌面文件相关教程,阅读专题下面的文章了解更多内容。

0

2025.12.30

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 2.1万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 5.6万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 39.3万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2025 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号