為什麼 boost::hash_combine 不是在 C 中組合雜湊值的最佳方法？

在C 中組合雜湊值的最佳方式：揭露boost::hash_combine

在 世界中，boosthash_combine經常是被譽為組合雜湊值的最佳方法。這就引出了一個問題：為什麼這是最好的方法？

理解 boost::hash_combine

boost::hash_combine 函數有兩個參數：一個種子值和一個要散列的值。然後，它使用一系列位元操作來組合這些值，從而產生一個包含先前雜湊的熵的新種子。

template <class t>
inline void hash_combine(std::size_t& seed, const T& v)
{
    std::hash<t> hasher;
    seed ^= hasher(v) + 0x9e3779b9 + (seed>2);
}</t></class>

為什麼它不是最好的？

令人驚訝的是，boost::hash_combine 並不像看起來那麼最優。

1. 分佈不佳： 當與 std 等分佈不佳的雜湊函數結合使用時： :hash, boost::hash_combine 可以表現出很高的碰撞率。
2. 熵損失：如果所有熵都集中在種子中，則在計算中可能會失去一些熵。

更好的替代方案

另一種雜湊組合函數可以提供良好的分佈和熵保存：

template <class t>
inline size_t hash_combine(std::size_t& seed, const T& v)
{
    return rotl(seed, std::numeric_limits<size_t>::digits/3) ^ distribute(std::hash<t>{}(v));
}</t></size_t></class>

函數利用：

• 位元旋轉：旋轉種子以使雜湊計算順序相關。
• 良好分佈：使用自訂分佈函數以獲得更好的效果雜湊分佈。
• 保留熵：在組合之前旋轉種子以防止熵損失。

效能注意事項

雖然 boost::hash_combine 速度很快，但替代函數犧牲了一些速度來提高雜湊品質。然而，對於大多數應用程式來說，這種速度權衡通常可以忽略不計。

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