为何std::set<array<int,N>>可用而std::unordered_set<array<int,N>>不可用？兼谈map类差异

核心原因在于两类容器的底层实现依赖的机制完全不同：

一、std::set/std::map能正常工作的原因 #

std::set和std::map是有序关联容器，底层基于红黑树实现，它们只需要容器内的元素支持比较操作（默认用std::less<T>，对应operator<）就能正常工作。

C++标准已经为std::array<T,N>重载了operator<（以及其他比较运算符），采用字典序进行比较——比如两个std::array<int,2>，先比较第一个元素，相等再比较第二个，以此类推。所以std::set<std::array<int,N>>可以直接使用，红黑树能通过比较操作完成元素的排序和插入、查找逻辑。

二、std::unordered_set/std::unordered_map无法直接使用的原因 #

std::unordered_set和std::unordered_map是哈希关联容器，底层基于哈希表实现，它们需要元素满足两个条件：

1. 支持相等判断（默认用std::equal_to<T>，对应operator==）；
2. 有对应的哈希函数（即std::hash<T>的特化版本）。

对于std::array<T,N>来说，第一个条件是满足的——标准库已经重载了operator==，可以逐元素比较是否相等。但问题在于：C++标准库没有为std::array<T,N>提供std::hash的特化版本，编译器找不到对应的哈希函数来计算std::array对象的哈希值，因此会编译报错。

解决方法：自定义哈希函数 #

要让std::unordered_set<std::array<int,N>>或std::unordered_map<std::array<int,N>, V>正常工作，你需要手动提供一个哈希函数。比如可以写一个模板类，遍历std::array的每个元素并组合哈希值：

#include <array>
#include <unordered_set>
#include <functional>

template <typename T, size_t N>
struct ArrayHash {
    size_t operator()(const std::array<T, N>& arr) const {
        size_t hash_val = 0;
        for (const auto& elem : arr) {
            // 用std::hash<T>计算单个元素的哈希，再组合
            hash_val ^= std::hash<T>()(elem) + 0x9e3779b9 + (hash_val << 6) + (hash_val >> 2);
        }
        return hash_val;
    }
};

// 使用方式
std::unordered_set<std::array<int, 3>, ArrayHash<int, 3>> my_set;

这样就能让哈希容器正常处理std::array类型的元素了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者abcdefasf