C++17如何为多个继承自Base的类统一特化std::hash？

方案1：偏特化std::hash批量适配所有派生类 #

利用C++17的类型萃取特性和SFINAE规则，仅对公开继承自Base的派生类生效：

#include <type_traits>
// 注意必须在std命名空间内定义该特化
namespace std {
template <typename T>
struct hash<T, std::enable_if_t<
    // 仅匹配可公开转换为Base的派生类，排除Base自身
    std::is_convertible_v<const T*, const Base*> && !std::is_same_v<std::decay_t<T>, Base>
>> {
    size_t operator()(const T& obj) const {
        return obj.GetHash();
    }
};
}

定义完成后，所有公开继承Base的派生类都可以直接作为std::unordered_map/std::unordered_set的键使用，不需要再手动传入HashKey模板参数：

// 直接使用，无需额外传哈希函数
std::unordered_map<MyDerived, int> my_map;
std::unordered_set<MyDerived> my_set;

方案2：无需修改std命名空间的简化方案 #

如果你不想往std命名空间添加自定义特化（符合更严格的编码规范要求），可以定义模板别名简化容器声明：

template <typename Key, typename Value>
using BaseDerivedUnorderedMap = std::unordered_map<Key, Value, HashKey>;

template <typename T>
using BaseDerivedUnorderedSet = std::unordered_set<T, HashKey>;

使用方式：

BaseDerivedUnorderedMap<MyDerived, int> my_map;
BaseDerivedUnorderedSet<MyDerived> my_set;

• 所有派生类的GetHash()实现必须满足哈希函数的约束：相等的对象必须返回完全相同的哈希值，不同对象哈希冲突的概率尽可能低。
• 若使用方案1的std::hash特化，必须保证该特化在所有使用派生类作为unordered容器键的代码之前可见，否则会触发未定义行为。
• unordered容器同时依赖哈希函数和相等性判断逻辑，你需要确保派生类的operator==实现和GetHash()逻辑匹配：若两个对象==返回true，其GetHash()返回值必须相等。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Pavel Lyubkin