C++标准是否保证std::hash对不同类型等值元素生成相同哈希？

问题描述 #

C++标准是否保证标准库的std::hash<>特化，会对比较相等的不同类型值生成相同哈希值？比如下面两行代码是否总能得到相同结果？

std::hash<std::int32_t>{}(1);
std::hash<std::int64_t>{}(1);

使用场景 #

我正在使用支持同构元组类型透明查找的哈希类，例如有这样的std::unordered_map：

std::unordered_map<std::tuple<int, string, double>, string>

目前可以用std::tuple<int, string&, double>对其进行查找，该实现仅对每个元素使用std::hash并组合哈希值。现在想知道：若给定一个std::tuple<int64_t, string, double>，当每个元组元素与原元组对应元素比较相等时，是否能假设两者的哈希输出相同？

回答 #

• C++标准没有任何保证要求std::hash<>的不同特化版本，对比较相等的不同类型值生成相同哈希值。
• 以你给出的例子为例，std::hash<std::int32_t>{}(1)和std::hash<std::int64_t>{}(1)的结果完全可能不同——标准只要求同一类型中相等的值必须生成相同哈希值，不同类型的哈希行为是独立定义的。
• 针对你的元组查找场景：不能假设std::tuple<int64_t, string, double>和原元组（元素比较相等时）的组合哈希值相同。因为int和int64_t属于不同类型，它们的std::hash特化没有一致性约束，组合后的哈希值自然也无法保证一致。

如果需要实现这种跨类型的哈希一致性，你需要自行定义统一的哈希函数，比如对所有可转换的算术类型，先转换到同一大类型（比如std::int64_t）再计算哈希，或者自定义满足跨类型相等值哈希一致的特化版本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Curious