在unordered_set中存储多态对象

时间:2019-04-28 22:19:25

标签: c++ hash unordered-set

说我有一个基类

struct Base {
    int x;
};

我知道有一个Derived派生自Base的类,但是它的定义目前对我不可用(它存在于下游模块中)。

现在我有一个unordered_set<Base*>,它将混合存储BaseDerived对象。如果我未指定自定义哈希函数,则此unordered_set是否可以正常工作(即,按元素的实际类型对元素进行哈希处理,以便使两个Derived对象具有相同的x,但在某些其他派生字段中有所不同被视为不同)?

假设我确实需要自定义哈希函数,因为我还没有Derived的定义,所以我希望将哈希函数编写为Base的虚拟成员函数,以便{ Derived调用时,{1}}可以简单地重写该函数以执行其自己的哈希。这可能吗?还是有其他一些首选/既定的解决方案来解决这种问题?

1 个答案:

答案 0 :(得分:1)

是的,您可以通过以下方式做到这一点:

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

struct Base {
    int x;

    virtual size_t hash() const {
        return std::hash<int>()(x);
    }
};

// just some Derived example
struct Derived : Base {
    int y;

    // performing hashing for a pair of integers
    virtual size_t hash() const override {
        return std::hash<int>()(x) ^ std::hash<int>()(y);
    }
};

struct Hasher {
    size_t operator()(const Base* ptr) const {
        return ptr->hash();
    }
};

struct CheckEq {
    bool operator()(Base* lhs, Base* rhs) const {
        auto dLhs = dynamic_cast<Derived*>(lhs);
        auto dRhs = dynamic_cast<Derived*>(rhs);

        // different types
        if ((dLhs == nullptr) != (dRhs == nullptr)) {
            return false;
        }

        // both Base
        if (dLhs == nullptr && dRhs == nullptr) {
            return lhs->x == rhs->x;
        }

        // both Derived
        return dLhs->x == dRhs->x && dLhs->y == dRhs->y;
    }
};

int main() {
    std::unordered_set<
        Base*,
        Hasher,  // struct with defined size_t operator()(const Base*) const, returning hash of object
        CheckEq  // struct with defined bool operator(const Base*, const Base*) const for additional checking whether 2 objects with same hashes are different
    > set;

    // checking if it works
    auto objBase1 = std::make_unique<Base>();
    objBase1->x = 5;
    auto objBase2 = std::make_unique<Base>();
    objBase2->x = 5;
    auto objBase3 = std::make_unique<Base>();
    objBase3->x = 6;

    auto objDerived1 = std::make_unique<Derived>();
    objDerived1->x = 5;
    objDerived1->y = 6;
    auto objDerived2 = std::make_unique<Derived>();
    objDerived1->x = 5;
    objDerived1->y = 6;
    auto objDerived3 = std::make_unique<Derived>();
    objDerived1->x = 50;
    objDerived1->y = 60;

    set.insert(objBase1.get());
    set.insert(objBase2.get());
    set.insert(objBase3.get());
    set.insert(objDerived1.get());
    set.insert(objDerived2.get());
    set.insert(objDerived3.get());

    std::cout << set.size() << std::endl;  // prints 4

    return 0;
}

UPD。在我看来,您需要将对象存储在某个地方,所以

std::unordered_set<
    std::unique_ptr<Base>,  // or shared_ptr
    Hasher,
    CheckEq
> set;

可能是一个更好的主意。