Question

我在一个库中工作，其中一些无关紧要的元素必须用名称标识（即值与名称相关联）。名称是用户的字符串，无论其内部表示是什么，并且应该透明地行为。

名称是常量并使用字符串文字初始化。它们在编译时是已知的。
使用不同字符串初始化的两个名称必须比较不同的，无论其内部表示是什么。
名称可以是任意长度。我的图书馆没有设置任何限制。
实际上，对可能的名称不能有任何限制。实施的约束不得影响界面，因此，我的方面也没有任何限制。

考虑到频繁的查找会发生，我考虑过使用无序的地图。

无序关联容器通过数字（通常为std::size_t类型）存储其元素，无论其类型是什么，这些数字是使用散列函数获得的。这意味着：

对于可能值的数量小于或等于哈希值的类型，不应发生冲突。
对于可能值大于哈希值的类型，可能会发生冲突，因为某些数据在哈希过程中会丢失。

我考虑过两种解决方案。

按值散列

使用数据本身来计算哈希值。考虑：

可能在编译时计算。由于名称是由字符串文字构造的，因此构造函数可以调用constexpr哈希函数（constexpr本身）以及存储在类本身中的哈希值，以便以后快速检索（通过hasher对象）。
碰撞发生的频率是多少？哪种算法最好？

按顺序哈希

Boost.Log库，如here所述，维护一个全局（即静态）表，该表将名称与其哈希值相关联。可能的实现如下：

构造名称时（从字符串文字中），查找表（执行精确比较）。
- 如果找不到，则会在容器的末尾注册。
表中的条目偏移量变为哈希值。

考虑：

非常慢。对于构建的每个名称，必须执行与注册的名称一样多的字符串比较。这不比传统的std::map好多了，是吗？
线程不安全。该表必须受到保护。
在运行时强行完成。

问题

在这些条件下使用无序地图是否正确？使用std::map会更好吗？
如果1是＆＃39;是＆＃39;，哪种方法更好，为什么？ Boost.Log中使用的那个看起来真的很无效，为什么用它代替另一个我解释说，即使在编译时不一定知道字符串？

注意：即使我可以访问gcc和clang提供的实验性支持，我还没有添加c++14标记。请不要犹豫，使用即将出版的规范中包含的功能。

Answer 1

在这些条件下使用无序地图是否正确？会吗最好是使用std :: map吗？

如果您不需要订购条目，使用unordered_map通常比map更有效。由于两者都具有几乎相同的界面，当然这很容易衡量（你应该这样做）。

如果1为'是'，则采用哪种方法更好，为什么？在Boost.Log中使用的那个看起来真的很无效，为什么它被用来代替我解释的另一个，即使字符串是在编译时不一定知道吗？

您应该更好地阅读Boost文档。我没有读到关于线性复杂性查找的任何内容。 attribute_set的描述建议使用关联容器（我希望std :: unordered_map，但您可以自己检查源代码）。文档中还清楚地提到了使用标识符而不是字符串的原因：

“使用标识符比使用字符串更有效。例如，复制不涉及动态内存分配，比较运算符非常轻量级。”

这对您的案例是否有益取决于您使用这些数据结构的方式。由于您指示字符串标识符可以表示为字符串文字（但考虑您是否需要翻译这些字符串），您只需要传递一个指针来复制字符串标识符。但是，比较仍然比boost::attribute_name s慢。

Answer 2

在这些条件下使用无序地图是否正确？会吗最好使用std::map代替吗？

虽然可能值的数量大于散列值的类型可能会发生冲突，但是当它们发生冲突时，容器会注意到散列值中已经存在一个guest虚拟机，并直接比较键。因此，不同的键永远不会发生碰撞。尝试使用始终返回固定值的哈希函数，并查看插入键时会发生什么 - 它将变为慢，这就是哈希算法很重要的原因。

因此，如果您提及频繁查找，并且不需要订单，则使用std::unordered_map是一个不错的选择。不过，正如D Drmmr建议的那样，你仍然应该对std::map进行衡量。

如果1为'是'，哪种方法更好，为什么？使用的那个 Boost.Log看起来真的很无效，为什么用它而不是其他我解释过，即使字符串不一定是已知的编译时？

如果您因为哈希值相等而担心不同的密钥冲突，那么请不要担心;如上所述，这不是问题。因此，您应该选择第一种方法，因为它允许编译时散列，并且不会遇到第二种方法的所有问题。

可能的实施：

// You stated that names were constant and constructed from string literals.
// Borrowed from the example at http://en.cppreference.com/w/cpp/language/constexpr
class
    name final
{
    private:
        const char * const
            s; // string
        const std::size_t
            l; // length

    public:
        template<std::size_t N> constexpr
            name
            ( const char (& s)[N] )
            noexcept
            : s( s ) , l( N-1 )
            { }

        // Interface that enables hashing algorithms to operate on your class.
        // If hashing is to happen at compile-time, the methods must be
        // declared `constexpr`.
};

struct
    hasher final
{
    constexpr std::size_t
        operator()
        ( const name & n )
        const noexcept
        {
            return 0; // read below
        }
};

您必须实现哈希算法的接口才能访问name类下面的数据。此外，如示例中所述，方法应为constexpr - 声明;否则，无法从constexpr启用的散列函数调用它们。至于散列算法，有很多，在某些情况下都适用。 This page详细阐述了该主题，并介绍了X65599的实现，但不使用constexpr。您可以先尝试一下，然后检查它在您的情况下的表现。

Unordered_map用于唯一键和散列

按值散列

按顺序哈希

问题

2 个答案: