Kann C-String-Hashing zur Kompilierzeit effizient erreicht werden?

Kann String-Hashing zur Kompilierzeit durchgeführt werden?

In C 11 gab es Spekulationen über die Machbarkeit der Berechnung des Hashs eines Strings zur Kompilierungszeit unter Verwendung seiner neuen String-Literale.

Operator Syntax

Die Einzelheiten der Syntax des Operators für die Durchführung von String-Hashing zur Kompilierungszeit bleiben unklar. Das vorgeschlagene Codebeispiel, das seine Anwendungsfälle zeigt, legt nahe, dass der Operator dem unten gezeigten fiktiven „std::hash(value)“ ähneln könnte:

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;
   }
}

Implementierungsherausforderungen

Trotz der scheinbaren Switch-Anweisung müssen Implementierungshürden überwunden werden. Konstante Zeichenfolgen in C 11 sind const char* und nicht std::strings. Dies erfordert zusätzliche Konvertierungsschritte, was möglicherweise die Effizienz beeinträchtigt.

Erfolgreiche Implementierung

Mit constexpr wurde eine bahnbrechende Implementierung einer CRC32-Funktion zur Kompilierungszeit erreicht, die jedoch auf GCC beschränkt ist Compiler derzeit. Diese Implementierung nutzt eine CRC32-Tabelle und rekursive constexpr-Funktionen, um den Hash zu berechnen:

constexpr uint32_t crc32(const char * str, size_t idx = 0)
{
    return (crc32(str, idx-1) >> 8) ^ crc_table[(crc32(str, idx-1) ^ str[idx]) & 0x000000FF];
}
constexpr uint32_t crc32(const char * str, size_t(-1))
{
    return 0xFFFFFFFF;
}
#define COMPILE_TIME_CRC32_STR(x) (crc32(x) ^ 0xFFFFFFFF)

Mit dieser Implementierung kann man den CRC32-Hash einer Zeichenfolge zur Kompilierungszeit wie folgt berechnen:

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

Dadurch wird CrcVal01 der Wert 0x335CC04A zugewiesen, was die praktische Anwendung der Zeichenfolge zur Kompilierungszeit demonstriert Hashing.

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