C++：shared_ptr 作为 unordered_set 的键

Question

考虑下面的代码

#include <boost/unordered_set.hpp>
#include <boost/shared_ptr.hpp>
#include <boost/make_shared.hpp>

int main()
{
    boost::unordered_set<int> s;
    s.insert(5);
    s.insert(5);
    // s.size() == 1 

    boost::unordered_set<boost::shared_ptr<int> > s2;
    s2.insert(boost::make_shared<int>(5));
    s2.insert(boost::make_shared<int>(5));
    // s2.size() == 2
}

问题是：为什么 s2 的大小是 2 而不是 1？我很确定它一定与哈希函数有关。我尝试查看 boost 文档并使用哈希函数，但没有运气。

有想法吗？

Answer 1

请注意，在 Boost <= 1.46.0 中，boost::shared_ptr 的默认 hash_value 是其布尔值、true 或 假。
对于任何不为 NULL 的 shared_ptr，hash_value 的计算结果为 1（一），因为 (bool)shared_ptr == true< /代码>。

换句话说，如果您使用 Boost <= 1.46.0，则将哈希集降级为链接列表。

此问题已在 Boost 1.47.0 中修复，请参阅 https://svn.boost.org/trac /boost/ticket/5216 。

如果您使用 std::shared_ptr，请定义您自己的哈希函数，或使用 Boost >= 1.51.0 中的 boost/function/hash/extensions.hpp

Answer 2

正如您所发现的，插入到 s2 中的两个对象是不同的。

Answer 3

make_shared 分配一个新的 int，并在其周围包装一个 shared_ptr。这意味着您的两个 shared_ptr 指向不同的内存，并且由于您正在创建一个以指针值为键的哈希表，因此它们是不同的键。

出于同样的原因，这将导致大小为 2：

boost::unordered_set<int *> s3;
s3.insert(new int(5));
s3.insert(new int(5));
assert(s3.size() == 2);

在大多数情况下，您可以认为 shared_ptr 的作用就像指针一样，包括用于比较，但自动销毁除外。

不过，您可以定义自己的哈希函数和比较谓词，并将它们作为模板参数传递给 unordered_map： 但是

struct your_equality_predicate
    : std::binary_function<boost::shared_ptr<int>, boost::shared_ptr<int>, bool>
{
    bool operator()(boost::shared_ptr<int> i1, boost::shared_ptr<int> i2) const {
        return *i1 == *i2;
    }
};

struct your_hash_function
    : std::unary_function<boost::shared_ptr<int>, std::size_t>
{
    std::size_t operator()(boost::shared_ptr<int> x) const {
        return *x; // BAD hash function, replace with somethign better!
    }
};

boost::unordered_set<int, your_hash_function, your_equality_predicate> s4;

，由于以下几个原因，这可能是一个坏主意：

1. 您会遇到令人困惑的情况，其中 x != y 但 s4[x] 和 s4[y] 是相同的。

2. 如果有人更改了哈希键指向的值您的哈希将会崩溃！即：

   boost::shared_ptr; tmp(新 int(42));
   s4[tmp] = 42；
   *tmp = 24； // 未定义的行为
   

通常，对于哈希函数，您希望密钥不可变；无论以后发生什么，它总是比较相同的。如果您使用指针，通常希望指针标识是匹配的，如 extra_info_hash[&some_object] = ...;无论 some_object 的成员是什么，通常都会映射到相同的哈希值。由于键在插入后可变，因此实际执行此操作太容易了，从而导致哈希中出现未定义的行为。