Question

我试图在编译时找到一个constexpr兼容的哈希函数用于散列字符串。字符串的数量非常小（＆lt; 10）并且我对碰撞进行了单独检查，因此算法可能远非完美。我在互联网上找到了以下版本的FNV1A：

static constexpr unsigned int Fnv1aBasis = 0x811C9DC5;
static constexpr unsigned int Fnv1aPrime = 0x01000193;

constexpr unsigned int hashFnv1a(const char *s, unsigned int h = Fnv1aBasis)
{
    return !*s ? h : hashFnv1a(s + 1, (h ^ *s) * Fnv1aPrime);
}

但是当我在MSVS 2015中编译它时，我收到以下警告：

warning C4307: '*': integral constant overflow

由于函数中只有一个乘法我会假设警告来自(h ^ *s) * Fnv1aPrime。这是有道理的，因为将0x811C9DC5（Fnv1aBasis）乘以几乎任何东西都会使32位整数溢出。

有什么方法可以解决这个问题吗？我已经尝试了其他几个用于散列字符串的constexpr函数，但它们都有同样的问题。

Answer 1

如果您不介意溢出，那么只需将警告静音。无符号整数运算保证是模2 ⁿ算术，其中 n 是值表示中的位数，因此这是明确定义的无论。警告是一个愚蠢的警告;它警告你，你正在使用无符号整数的主要特征。

我发现对于该函数的本地#pragma warning( disable: 4307 )，该函数的每个 use 仍然会出现警告。

这次重写使32位散列函数的警告无效：

constexpr auto hashFnv1a( char const* s, unsigned h = Fnv1aBasis )
    -> unsigned
{
    return !*s ? h : hashFnv1a(s + 1, static_cast<unsigned>( 1ULL*(h ^ *s) * Fnv1aPrime ));
}

即使是广泛的谷歌搜索也没有找到任何方法来禁用关于无符号值溢出的愚蠢警告，同时将其留给已签名的值，因此为了处理64位散列函数，似乎唯一的办法就是实现一个constexpr 64位无符号乘法函数。由于它是constexpr，如果它特别有效或无效则无关紧要。所以：

#include <stdint.h>

namespace b32 {
    static constexpr uint32_t Fnv1aBasis = 0x811C9DC5u;
    static constexpr uint32_t Fnv1aPrime = 0x01000193u;

    constexpr auto hashFnv1a( char const* s, uint32_t h = Fnv1aBasis )
        -> uint32_t
    { return !*s ? h : hashFnv1a(s + 1, static_cast<uint32_t>( 1ULL*(h ^ *s)*Fnv1aPrime )); }
}  // namespace b32

namespace b64 {
    static constexpr uint64_t Fnv1aBasis = 0xCBF29CE484222325uLL;
    static constexpr uint64_t Fnv1aPrime = 0x100000001B3uLL;

    constexpr auto lo( uint64_t x )
        -> uint64_t
    { return x & uint32_t( -1 ); }

    constexpr auto hi( uint64_t x )
        -> uint64_t
    { return x >> 32; }

    constexpr auto mulu64( uint64_t a, uint64_t b )
        -> uint64_t
    {
        return 0
            + (lo( a )*lo( b ) & uint32_t(-1))
            +   (
                    (
                        (
                            (
                                (
                                    hi( lo( a )*lo( b ) ) +
                                    lo( a )*hi( b )
                                )
                                & uint32_t(-1)
                            )
                            + hi( a )*lo( b )
                        )
                        & uint32_t(-1)
                    )
                    << 32
                );
    }

    constexpr auto hashFnv1a( char const* s, uint64_t h = Fnv1aBasis )
        -> uint64_t
    { return !*s ? h : hashFnv1a( s + 1, mulu64( h ^ *s, Fnv1aPrime ) ); }
}  // namepace b64

#include <assert.h>
#include <iostream>
using namespace std;
auto main()
    -> int
{
    constexpr auto x = b64::mulu64( b64::Fnv1aBasis, b64::Fnv1aPrime );

    #ifdef _MSC_VER
    #   pragma warning( push )
    #   pragma warning( disable: 4307 )
        constexpr auto y = b64::Fnv1aBasis*b64::Fnv1aPrime;
    #   pragma warning( pop )
    #else
        constexpr auto y = b64::Fnv1aBasis*b64::Fnv1aPrime;
    #endif

    cout << x << endl;
    cout << y << endl;
    assert( x == y );

    static constexpr const char* const s = "blah!";
    constexpr unsigned xs = b32::hashFnv1a( s );
    constexpr uint64_t ys = b64::hashFnv1a( s );

    int a[1 + xs%2];  (void) a;
    int b[1 + ys%2];  (void) b;
}

Answer 2

您可以显式转换为unsigned long long并返回，如下所示：

constexpr unsigned int hashFnv1b(const char *s, unsigned int h = Fnv1aBasis)
{
    return !*s
           ? h
           : hashFnv1b(
               s + 1,
               static_cast<unsigned int>(
                 (h ^ *s) * static_cast<unsigned long long>(Fnv1aPrime)));
}

这stops the warning in my live demo（第20行触发它，第21行不触发）。

Answer 3

另一种方法是将其包装在宏中并使用__pragma关闭警告：

#include <type_traits>
#if _MSC_VER
#define FNV_HASH( str ) \
  __pragma( warning( push ) ) \
  __pragma( warning( disable: 4307 ) ) \
  std::integral_constant<uint64_t, hashFnv1a( str )>::value \
  __pragma( warning( pop ) )
#else
#define FNV_HASH( str ) std::integral_constant<uint64_t, hashFnv1a( str )>::value
#endif

std :: integral_constant强制编译器在编译时评估表达式，否则它在编译时上下文之外是可选的。

64位版本比实现自己的constexpr 64位乘法更容易。

＆＃34;整数常量溢出＆＃34; constexpr中的警告

3 个答案: