std::unordered_map查找()操作不能在GCC7中工作

Question

我正在将我的c++应用程序从GCC4.7移植到GCC7，遇到了std::hash_map find()函数返回地图中存在的键的null结果的问题。

现有代码：

struct eqfunc {
  bool operator()(const char* const &s1, const char* const &s2) const {
    std::cout << "eqfunc in action " << s1 << " - " << s2 << std::endl;
    return strcmp(s1,s2) == 0;
  }
};

template <typename T> class customMap : public std::hash_map<const char*,T,std::hash<const char*>,eqfunc> {};

customMap<const char*> cstmMap;
std::cout << "Insert abc" << std::endl;
cstmMap["abc"] = "ABC";
std::cout << "Insert def" << std::endl;
cstmMap["def"] = "DEF";
std::cout << "Insert xyz" << std::endl;
cstmMap["xyz"] = "XYZ";

std::cout << "Find def in cstmMap" << std::endl;
string findString("def");
customMap<const char*>::iterator ptr = cstmMap.find((char *)findString.c_str());
LOG_INFO("output ptr %s", ptr);

在GCC4.7平台上运行良好。当我将代码移植到GCC7时，我注意到find()返回null结果的行为，甚至对于映射中存在的键也是如此。

示例运行在GCC7中的输出

Insert abc
Insert def
Insert xyz
Find def in cstmMap
output ptr (null)

将std::hash_map更新为std::unordered_map也不起作用：

template <typename T> class customMap : public std::unordered_map<const char*,T,std::hash<const char*>,eqfunc> {};

我注意到使用std::unordered_map的另一个奇怪行为是，在多个运行中，eqfunc没有以一致的模式执行。

示例1运行

Insert abc
Insert def
eqfunc in action def - abc
Insert xyz
Find def in cstmMap
eqfunc in action def - xyz
output ptr (null)

示例2运行

Insert abc
Insert def
eqfunc in action def - abc
Insert xyz
Find def in cstmMap
output ptr (null)

注意：--这是非常大的代码库，将const char *更改为std::string并不简单，需要做大量的工作。

我想知道是否有任何工作可以让它使用现有的const char *数据类型作为映射的键。如能对此提供任何帮助，将不胜感激。

Answer 1

您已经发现std::hash<const char*>对实际指针进行散列，而不是它所指向的C字符串。有时，"def"和第二个"def"实际上具有相同的指针值。这取决于编译器如何优化它。

要使用C字符串，需要为C字符串提供一个散列函式。以下是一个例子：

#include <string_view>

struct cstring_hash {
    size_t operator()(std::string_view str) const {
        return std::hash<std::string_view>{}(str);
    }
};

并重新定义容器：

template <typename T>
class customMap : public std::unordered_map<const char*, T, cstring_hash, eqfunc> {
    // To be able to use ctors:
    using std::unordered_map<const char*, T, cstring_hash, eqfunc>::unordered_map;
};

添加了using的unordered_map构造函数使以更简单的方式构造映射成为可能：

int main() {
    customMap<const char*> cstmMap{
        {"abc", "ABC"},
        {"def", "DEF"},
        {"xyz", "XYZ"},
    };

    std::string findString("def");
    auto ptr = cstmMap.find(findString.c_str());
    std::cout << ptr->second << '\n';            // prints DEF
}

如果在C++之前使用C++17版本，则可以选择一个足够好的哈希函数来替换cstring_hash。这里有一个很有可能完成这项工作的人：

namespace detail {
    static const auto S = // shift constant
        sizeof(size_t) < sizeof(uint64_t) ? 16u : 32u;
    static const auto C = // multiplication constant
        sizeof(size_t) < sizeof(uint64_t) ? 23456789u : 0xBB67AE8584CAA73Bull;
}

#if __cpp_constexpr >= 201304L
  #define RELAXEDCONSTEXPR constexpr
#else
  #define RELAXEDCONSTEXPR
#endif

struct cstring_hash {
    RELAXEDCONSTEXPR size_t operator()(const char *s) const {
        size_t h = 0;
        
        for(; *s; ++s) {
            h = h * detail::C + static_cast<unsigned char>(*s);
            h ^= h >> detail::S;
        }
        
        return h *= detail::C;
    }
};