以正确的方式散列多态类型

时间:2017-08-22 16:08:23

标签: c++ hash polymorphism c++14

我使用Howard Hinnant's method实现了哈希流程(基于hash_append重载的通用哈希)。

该方法的目的是创建类的散列以“记住”计算结果(参见本答案的结尾),所以我面临一些问题。特别是,请考虑以下可能需要哈希的Input类:

struct A {
    virtual int do_stuff() const = 0;
    virtual ~A(); 
};
struct B: A {
    int do_stuff() const override { return 0; }
};
struct C: A {
    const int u;
    int do_stuff() const override { return u; }
};

struct Input {
    A const& a; // store a reference to an instance of B or C
};

现在,如果我想哈希Input,我会有类似的东西:

template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm& h, Input const& input) {
    hash_append(h, typeid(input));
    hash_append(h, typeid(input.a));
}

所以我需要hash_append的{​​{1}}重载:

A

这里的问题是,根据template <class HashAlgorithm> void hash_append(HashAlgorithm& h, A const& a) { hash_append(h, typeid(a)); } 的运行时类型,我需要向哈希添加额外的信息,例如对于a,我需要添加C

我想到了以下解决方案(和缺点):

  1. u添加一个虚方法,返回可以添加到A哈希的特定值,但是:

    • 这意味着在typeid()内添加一个与A的目的无关的方法,因此我不太喜欢这个想法(特别是因为我有多个A - 喜欢上课;)
    • 这打破了A的概念,因为该方法将为所有继承类提供唯一的返回类型。
  2. hash_append内做一堆dynamic_cast

    • 我发现这很丑陋...特别是如果我有多个类似于hash_append;
    • 的类
    • 这很容易出错:如果有人添加了A的新子项,并且未在A内添加dynamic_cast。
  3. 有没有办法散列多态类型,无需修改类型本身或依赖一堆hash_append

    这样做的最终目标是能够记忆一些重要功能的结果。让我们勾勒出我的应用程序的基本结构:

    dynamic_cast

    struct Input { }; struct Result { }; Result solve(Input const&); 函数计算量很大,所以我想使用solve s的散列将先前计算的结果保存在文件中,例如类似的东西:

    Input

    // depends on hash_append std::string hash(Input const&); Result load_or_solve(Input const& input) { auto h = hash(input); Result result; if (exists(h)) { // if result exists, load it result = load(h); } else { // otherwize, solve + store result = solve(input); store(h, result); } return result; } load方法会加载和存储文件的结果,目标是在不同的运行之间记住解决方案。

    如果您有关于如何在不处理上述问题的情况下记下这些结果的建议,我将很乐意阅读它们。

1 个答案:

答案 0 :(得分:4)

您可以在hash_append A版本中使用双重调度,并将请求转发到正确的版本(即BC)。缺点是您必须在这些类中添加样板来接受访问者,我不能说它是否可以接受。
这里有一堆代码可以说明这个想法:

struct B;
struct C;

struct Visitor {
    virtual void visit(const B &) = 0;
    virtual void visit(const C &) = 0;
};

template<typename T, typename... O>
struct HashVisitor: T, HashVisitor<O...> {
    template<typename U>
    std::enable_if_t<std::is_same<T, U>::value> tryVisit(const U &u) {
        T::operator()(u);
    }

    template<typename U>
    std::enable_if_t<not std::is_same<T, U>::value> tryVisit(const U &u) {
        HashVisitor<O...>::visit(u);
    }

    void visit(const B &b) override { tryVisit<B>(b); }
    void visit(const C &c) override { tryVisit<C>(c); }
};

template<>
struct HashVisitor<>: Visitor {};

template<typename... F
auto factory(F&&... f) {
    return HashVisitor<std::decay_t<F>>{std::forward<F>(f)...};
}

struct A {
    virtual void accept(Visitor &) = 0;
    virtual int do_stuff() const = 0;
    virtual ~A();
};

struct B: A {
    void accept(Visitor &v) override { v.visit(*this); }
    int do_stuff() const override { return 0; }
};

struct C: A {
    const int u;
    void accept(Visitor &v) override { v.visit(*this); }
    int do_stuff() const override { return u; }
};

template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm &, const B &) {
    // do something
}

template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm &, const C &) {
    // do something
}

template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm &h, const A &a) {
    auto vis = factory(
        [&h](const B &b){ hash_append(h, b); },
        [&h](const C &c){ hash_append(h, c); }
    );

    a.accept(vis);
}