散列多态类型是正确的方式
我有一个使用Howard Hinnant方法实现的哈希过程(基于hash_append
重载的泛型哈希)。
该方法的目的是为了“记忆”计算结果而创建类的散列(参见本答案的结尾),所以我正面临一些问题。 特别是,请考虑以下可能的需要进行散列的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,如果我想散列Input
,我会有这样的:
template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm& h, Input const& input) {
hash_append(h, typeid(input));
hash_append(h, typeid(input.a));
}
所以我需要为A
重载hash_append
:
template <class HashAlgorithm>
void hash_append(HashAlgorithm& h, A const& a) {
hash_append(h, typeid(a));
}
这里的问题是,根据a
的运行时类型,我需要为散列添加额外的信息,例如,对于C
我需要添加u
。
我想过以下解决方案(和缺点):
将一个虚拟方法添加到A
,该方法返回可添加到typeid()
散列的特定值,但是:
A
中添加一个与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
类的类)。 hash_append
的概念,因为该方法将对所有继承类具有唯一的返回类型。 在hash_append
里面做一堆dynamic_cast
:
A
类; A
的新子项并且不在hash_append
内添加dynamic_cast。 有没有办法散列多态类型,而不必修改类型本身或依赖一堆dynamic_cast
?
最后的目标是能够记忆一些重要功能的结果。 我们来概述我的应用程序的基本结构:
struct Input { };
struct Result { };
Result solve(Input const&);
solve
函数的计算量很大,所以我想用前面的计算结果保存在使用Input
s的散列的文件中,例如:
// 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
和store
方法将加载和存储文件结果,目标是在不同运行之间记忆解决方案。
如果您对如何在不处理上述问题时记忆这些结果有所建议,我很乐意阅读它们。
您可以在A
的hash_append
版本中使用双重调度,并将请求转发到适当的版本(即B
或C
)。 缺点是你必须添加样板才能接受访问者,我不能说你是否可以接受。
下面是一些应该说明这个想法的代码:
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);
}
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