컴파일 시간 문자열 해싱

C ++ 11의 새로운 문자열 리터럴을 사용하면 컴파일 타임에 문자열의 해시를 계산할 수 있다는 것을 몇 가지 다른 곳에서 읽었습니다. 그러나 아무도 나올 준비가되어 있지 않고 그것이 가능하거나 어떻게 될 것이라고 말할 준비가되어 있지 않은 것 같습니다.

이게 가능해?
운영자는 어떻게 생겼습니까?

특히 이와 같은 사용 사례에 관심이 있습니다.

void foo( const std::string& value )
{
   switch( std::hash(value) )
   {
      case "one"_hash: one(); break;
      case "two"_hash: two(); break;
      /*many more cases*/
      default: other(); break;
   }
}

참고 : 컴파일 시간 해시 함수는 내가 작성한 것과 똑같이 보일 필요는 없습니다. 최종 솔루션이 어떻게 생겼는지 추측하기 위해 최선을 다했지만 meta_hash<"string"_meta>::value실행 가능한 솔루션이 될 수도 있습니다.

답변

이것은 조금 늦었지만 .NET을 사용하여 컴파일 타임 CRC32 함수를 구현하는 데 성공했습니다 constexpr. 문제는 글을 쓰는 시점에서 MSVC 나 인텔 컴파일러가 아닌 GCC에서만 작동한다는 것입니다.

다음은 코드 조각입니다.

// CRC32 Table (zlib polynomial)
static constexpr uint32_t crc_table[256] = {
    0x00000000L, 0x77073096L, 0xee0e612cL, 0x990951baL, 0x076dc419L,
    0x706af48fL, 0xe963a535L, 0x9e6495a3L, 0x0edb8832L, 0x79dcb8a4L,
    0xe0d5e91eL, 0x97d2d988L, 0x09b64c2bL, 0x7eb17cbdL, 0xe7b82d07L,
...
};
template<size_t idx>
constexpr uint32_t crc32(const char * str)
{
    return (crc32<idx-1>(str) >> 8) ^ crc_table[(crc32<idx-1>(str) ^ str[idx]) & 0x000000FF];
}

// This is the stop-recursion function
template<>
constexpr uint32_t crc32<size_t(-1)>(const char * str)
{
    return 0xFFFFFFFF;
}

// This doesn't take into account the nul char
#define COMPILE_TIME_CRC32_STR(x) (crc32<sizeof(x) - 2>(x) ^ 0xFFFFFFFF)

enum TestEnum
{
    CrcVal01 = COMPILE_TIME_CRC32_STR("stack-overflow"),
};

CrcVal01 0x335CC04A와 같습니다.

이것이 당신을 도울 것입니다!

답변

적어도 §7.1.5 / 3 및 §5.19를 읽었을 때 다음 내용이 합법적 일 수 있습니다.

unsigned constexpr const_hash(char const *input) {
    return *input ?
        static_cast<unsigned int>(*input) + 33 * const_hash(input + 1) :
        5381;
}

이것은 §7.1.5 / 3의 기본 규칙을 따르는 것 같습니다.

형식은 “return expression;”입니다.
유일한 매개 변수는 스칼라 유형이므로 리터럴 유형 인 포인터입니다.
반환 값은 unsigned int이며 스칼라 (따라서 리터럴)이기도합니다.
반환 유형에 대한 암시 적 변환은 없습니다.

*inputs가 rvalue 로의 잘못된 lvalue 변환을 포함 하는지 여부에 대한 질문이 있으며 , §5.19 / 2 / 6 / 2 ¹ 및 §4.1의 규칙을 충분히 이해하고 있는지 확신 할 수 없습니다.

실용적인 관점에서이 코드는 (예를 들어) g ++에서 허용되며, 최소한 g ++ 4.7.1까지 거슬러 올라갑니다.

사용법은 다음과 같습니다.

switch(std::hash(value)) {
    case const_hash("one"): one(); break;
    case const_hash("two"): two(); break;
    // ...
    default: other(); break;
}

§5.19 / 2 / 6 / 2의 요구 사항을 준수하려면 다음과 같이해야 할 수도 있습니다.

// one of the `constexpr`s is probably redundant, but I haven't figure out which.
char constexpr * constexpr v_one = "one";

// ....

case const_hash(v_one): one(); break;

번호가 지정되지 않은 글 머리 기호를 참조하기 위해 추가 ‘슬래시’번호를 사용하고 있으므로 §5.19 / 2에서 여섯 번째 글 머리 기호가있는 경우 내부의 두 번째 글 머리 기호입니다. 이런 조각을 식별하기 위해 계층 구조 아래에 일종의 숫자 / 문자 / 로마 숫자를 추가 할 수 있는지 여부에 대해 Pete Becker와 이야기해야 할 것 같습니다.

답변

이것은 OP의 문제를 가능한 한 정확하게 해결하려는 시도입니다.

namespace my_hash {
  template<class>struct hasher;
  template<>
  struct hasher<std::string> {
    std::size_t constexpr operator()(char const *input)const {
      return *input ?
        static_cast<unsigned int>(*input) + 33 * (*this)(input + 1) :
        5381;
    }
    std::size_t operator()( const std::string& str ) const {
      return (*this)(str.c_str());
    }
  };
  template<typename T>
  std::size_t constexpr hash(T&& t) {
    return hasher< typename std::decay<T>::type >()(std::forward<T>(t));
  }
  inline namespace literals {
    std::size_t constexpr operator "" _hash(const char* s,size_t) {
      return hasher<std::string>()(s);
    }
  }
}
using namespace my_hash::literals;
void one() {} void two() {} void other() {}

void foo( const std::string& value )
{
  switch( my_hash::hash(value) )
  {
    case "one"_hash: one(); break;
    case "two"_hash: two(); break;
    /*many more cases*/
    default: other(); break;
  }
}

라이브 예 .

주요 차이점에 유의하십시오. 의 알고리즘을 std::hash제어 할 수 없기 때문에 사용할 수 없으며 컴파일 타임에 평가하기 위해 a 로 다시 구현 해야합니다 . 또한에는 “투명”해시가없는 , 그래서 당신은의 (a 작성하지 않고 할 수없는 해시에게 같은 원시 문자 버퍼를) .std::hashconstexprstdstd::stringstd::string

std::string사용자 지정 해시 (투명 const char*지원 포함)를 my_hash네임 스페이스에 꽂았 으므로 std::unordered_map일관성이 필요한 경우에 저장할 수 있습니다 .

@JerryCoffin의 훌륭한 답변과 그 아래의 주석 스레드를 기반으로하지만 현재 C ++ 11 모범 사례 (예상과는 반대!)로 작성하려고합니다.

switch명령문에 “원시 해시”를 사용하는 case것은 위험합니다. ==나중에 비교하여 작동하는지 확인 하고 싶을 것 입니다.

답변

이 스 니펫은 Clement JACOB의 것을 기반으로합니다. 그러나 clang에서도 작동합니다. 그리고 컴파일시 더 빨라질 것입니다 (원래 포스트에서와 같이 두 번이 아니라 하나의 재귀 호출 만 있습니다).

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

static constexpr unsigned int crc_table[256] = {
    0x00000000, 0x77073096, 0xee0e612c, 0x990951ba, 0x076dc419, 0x706af48f,
    0xe963a535, 0x9e6495a3,    0x0edb8832, 0x79dcb8a4, 0xe0d5e91e, 0x97d2d988,
    0x09b64c2b, 0x7eb17cbd, 0xe7b82d07, 0x90bf1d91, 0x1db71064, 0x6ab020f2,
    0xf3b97148, 0x84be41de, 0x1adad47d, 0x6ddde4eb, 0xf4d4b551, 0x83d385c7,
    0x136c9856, 0x646ba8c0, 0xfd62f97a, 0x8a65c9ec, 0x14015c4f, 0x63066cd9,
    0xfa0f3d63, 0x8d080df5, 0x3b6e20c8, 0x4c69105e, 0xd56041e4, 0xa2677172,
    0x3c03e4d1, 0x4b04d447, 0xd20d85fd, 0xa50ab56b, 0x35b5a8fa, 0x42b2986c,
    0xdbbbc9d6, 0xacbcf940, 0x32d86ce3, 0x45df5c75, 0xdcd60dcf, 0xabd13d59,
    0x26d930ac, 0x51de003a, 0xc8d75180, 0xbfd06116, 0x21b4f4b5, 0x56b3c423,
    0xcfba9599, 0xb8bda50f, 0x2802b89e, 0x5f058808, 0xc60cd9b2, 0xb10be924,
    0x2f6f7c87, 0x58684c11, 0xc1611dab, 0xb6662d3d, 0x76dc4190, 0x01db7106,
    0x98d220bc, 0xefd5102a, 0x71b18589, 0x06b6b51f, 0x9fbfe4a5, 0xe8b8d433,
    0x7807c9a2, 0x0f00f934, 0x9609a88e, 0xe10e9818, 0x7f6a0dbb, 0x086d3d2d,
    0x91646c97, 0xe6635c01, 0x6b6b51f4, 0x1c6c6162, 0x856530d8, 0xf262004e,
    0x6c0695ed, 0x1b01a57b, 0x8208f4c1, 0xf50fc457, 0x65b0d9c6, 0x12b7e950,
    0x8bbeb8ea, 0xfcb9887c, 0x62dd1ddf, 0x15da2d49, 0x8cd37cf3, 0xfbd44c65,
    0x4db26158, 0x3ab551ce, 0xa3bc0074, 0xd4bb30e2, 0x4adfa541, 0x3dd895d7,
    0xa4d1c46d, 0xd3d6f4fb, 0x4369e96a, 0x346ed9fc, 0xad678846, 0xda60b8d0,
    0x44042d73, 0x33031de5, 0xaa0a4c5f, 0xdd0d7cc9, 0x5005713c, 0x270241aa,
    0xbe0b1010, 0xc90c2086, 0x5768b525, 0x206f85b3, 0xb966d409, 0xce61e49f,
    0x5edef90e, 0x29d9c998, 0xb0d09822, 0xc7d7a8b4, 0x59b33d17, 0x2eb40d81,
    0xb7bd5c3b, 0xc0ba6cad, 0xedb88320, 0x9abfb3b6, 0x03b6e20c, 0x74b1d29a,
    0xead54739, 0x9dd277af, 0x04db2615, 0x73dc1683, 0xe3630b12, 0x94643b84,
    0x0d6d6a3e, 0x7a6a5aa8, 0xe40ecf0b, 0x9309ff9d, 0x0a00ae27, 0x7d079eb1,
    0xf00f9344, 0x8708a3d2, 0x1e01f268, 0x6906c2fe, 0xf762575d, 0x806567cb,
    0x196c3671, 0x6e6b06e7, 0xfed41b76, 0x89d32be0, 0x10da7a5a, 0x67dd4acc,
    0xf9b9df6f, 0x8ebeeff9, 0x17b7be43, 0x60b08ed5, 0xd6d6a3e8, 0xa1d1937e,
    0x38d8c2c4, 0x4fdff252, 0xd1bb67f1, 0xa6bc5767, 0x3fb506dd, 0x48b2364b,
    0xd80d2bda, 0xaf0a1b4c, 0x36034af6, 0x41047a60, 0xdf60efc3, 0xa867df55,
    0x316e8eef, 0x4669be79, 0xcb61b38c, 0xbc66831a, 0x256fd2a0, 0x5268e236,
    0xcc0c7795, 0xbb0b4703, 0x220216b9, 0x5505262f, 0xc5ba3bbe, 0xb2bd0b28,
    0x2bb45a92, 0x5cb36a04, 0xc2d7ffa7, 0xb5d0cf31, 0x2cd99e8b, 0x5bdeae1d,
    0x9b64c2b0, 0xec63f226, 0x756aa39c, 0x026d930a, 0x9c0906a9, 0xeb0e363f,
    0x72076785, 0x05005713, 0x95bf4a82, 0xe2b87a14, 0x7bb12bae, 0x0cb61b38,
    0x92d28e9b, 0xe5d5be0d, 0x7cdcefb7, 0x0bdbdf21, 0x86d3d2d4, 0xf1d4e242,
    0x68ddb3f8, 0x1fda836e, 0x81be16cd, 0xf6b9265b, 0x6fb077e1, 0x18b74777,
    0x88085ae6, 0xff0f6a70, 0x66063bca, 0x11010b5c, 0x8f659eff, 0xf862ae69,
    0x616bffd3, 0x166ccf45, 0xa00ae278, 0xd70dd2ee, 0x4e048354, 0x3903b3c2,
    0xa7672661, 0xd06016f7, 0x4969474d, 0x3e6e77db, 0xaed16a4a, 0xd9d65adc,
    0x40df0b66, 0x37d83bf0, 0xa9bcae53, 0xdebb9ec5, 0x47b2cf7f, 0x30b5ffe9,
    0xbdbdf21c, 0xcabac28a, 0x53b39330, 0x24b4a3a6, 0xbad03605, 0xcdd70693,
    0x54de5729, 0x23d967bf, 0xb3667a2e, 0xc4614ab8, 0x5d681b02, 0x2a6f2b94,
    0xb40bbe37, 0xc30c8ea1, 0x5a05df1b, 0x2d02ef8d
};


template<int size, int idx = 0, class dummy = void>
struct MM{
  static constexpr unsigned int crc32(const char * str, unsigned int prev_crc = 0xFFFFFFFF)
  {
      return MM<size, idx+1>::crc32(str, (prev_crc >> 8) ^ crc_table[(prev_crc ^ str[idx]) & 0xFF] );
  }
};

// This is the stop-recursion function
template<int size, class dummy>
struct MM<size, size, dummy>{
  static constexpr unsigned int crc32(const char * str, unsigned int prev_crc = 0xFFFFFFFF)
  {
      return prev_crc^ 0xFFFFFFFF;
  }
};

// This don't take into account the nul char
#define COMPILE_TIME_CRC32_STR(x) (MM<sizeof(x)-1>::crc32(x))


template<unsigned int crc>
void PrintCrc()
{
    std::cout << crc << std::endl;
}


int main()
{

    PrintCrc<COMPILE_TIME_CRC32_STR("HAH")>();
}

여기 에서 개념 증명보기

답변

여기에 표시된 양식은 아래에 명시된대로 표준에 허용되지 않았습니다.

컴파일 시간 문자열 처리는 N2765 에서 제안한 사용자 정의 리터럴을 통해 가능해질 것으로 추측됩니다 .
이미 언급했듯이 현재 구현하는 컴파일러를 모르고 컴파일러 지원 없이는 추측 만 할 수 있습니다.

§2.13.7.3 및 초안 4 에는 다음이 있습니다.

그렇지 않으면 (S에 리터럴 연산자 템플릿이 포함됨) L은 형식
연산자 “”X < ‘c1’, ‘c2’, …, ‘ck’> () 의 호출로 처리됩니다. 여기서 n은 소스 문자 시퀀스 c1c2입니다. … ck. [참고 : c1c2 … ck 시퀀스에는 기본 소스 문자 집합의 문자 만 포함될 수 있습니다. —end note]

그것을 결합하면 constexpr컴파일 시간 문자열 처리가 필요합니다.

업데이트 : 내가 잘못된 단락을 읽고 있다는 사실을 간과했습니다.이 양식은 사용자 정의 정수 리터럴 및 부동 리터럴에는 허용되지만-문자열 리터럴에는 허용되지 않습니다 (§2.13.7.5).
제안서의이 부분은 수락되지 않은 것 같습니다.

즉, C ++ 0x를 제한적으로 살펴보면 다음과 같이 보일 수 있습니다 .

template<char c, char... str>
struct hash {
    static const unsigned result = c + hash<str...>::result;
};

template<char c>
struct hash {
    static const unsigned result = c;
};

template<char... str>
constexpr unsigned
operator "" _hash() {
    return hash<str>::result;
}

// update: probably wrong, because the above 
// form is not allowed for string-literals:    
const unsigned h = "abcd"_hash;

경우 Jerrys 접근 방식이 작동, 그 다음은 그러나 작동합니다 :

constexpr unsigned operator "" _hash(const char* s, size_t) {
    return const_hash(s);
}

답변

C ++ 11 constexpr (확장 C ++ 14가 아님)를 사용하지만 재귀가 하나만있는 Clement JACOB의 솔루션을 기반으로하는 또 다른 솔루션입니다.

namespace detail {
// CRC32 Table (zlib polynomial)
static constexpr uint32_t crc_table[256] = { 0x00000000L, 0x77073096L, ... }

template<size_t idx>
constexpr uint32_t combine_crc32(const char * str, uint32_t part) {
  return (part >> 8) ^ crc_table[(part ^ str[idx]) & 0x000000FF];
}

template<size_t idx>
constexpr uint32_t crc32(const char * str) {
  return combine_crc32<idx>(str, crc32<idx - 1>(str));
}

// This is the stop-recursion function
template<>
constexpr uint32_t crc32<size_t(-1)>(const char * str) {
  return 0xFFFFFFFF;
}

} //namespace detail

template <size_t len>
constexpr uint32_t ctcrc32(const char (&str)[len]) {
  return detail::crc32<len - 2>(str) ^ 0xFFFFFFFF;
}

일부 설명

단일 재귀를 사용하므로 더 긴 문자열에서도 함수가 잘 작동합니다.
추가 함수를 combine_crc32사용하면 재귀 결과를 변수 아래에 저장 part하고 두 번 사용할 수 있습니다. 이 함수는 지역 변수 선언을 허용하지 않는 C ++ 11 제한에 대한 해결 방법입니다.
이 ctcrc32함수는 문자열 리터럴을 예상하며 const char (&)[len]. 이렇게하면 문자열 길이를 템플릿 매개 변수로 가져올 수 있으며 매크로에 의존 할 필요가 없습니다.

답변

다음은 GCC 4.6.1에서 작동하며 hash또는 pack스위치 블록에서 사용할 수 있습니다 .

/* Fast simple string hash (Bernstein?) */
constexpr unsigned int hash(const char *s, int off = 0) {
    return !s[off] ? 5381 : (hash(s, off+1)*33) ^ s[off];
}

/* Pack the string into an unsigned int
 * Using 7 bits (ascii) it packs 9 chars into a uint64_t
 */
template <class T = uint64_t, unsigned int Bits = 7>
constexpr T pack(const char *s, unsigned int off = 0) {
    return (Bits*off >= CHAR_BIT*sizeof(T) || !s[off]) ? 0 :
        (((T)s[off] << (Bits*off)) | pack(s,off+1));
}

GCC는 겉보기 (?) 우리가 통과 재귀 호출을 허용하지 않습니다 s+1와 s내가 사용하는 이유는 포인터 off변수를.

How IT

언제든지 물어보세요.

컴파일 시간 문자열 해싱

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