定义std::hash<std::function>是什么意思？

Question

我需要创建一个模板类，可以保存指向类型为T的元素的指针，并对它们执行函数。这些函数来自不同的地方，因此我需要一个容器来存储它们，以便稍后调用。我决定使用std::unordered_set，因为它提供了速度并限制了重复，因为它实现为哈希表。我已经编写了整个类，但由于没有为我的接受类型为T指针并返回void的std::function定义哈希函数，所以它无法编译。很容易用struct hash<std::function<void(MyCustomType*)>>（也要重载()运算符）为我使用的每种类型指定它，但是如何实际散列函数呢？

下面是我的类中与相关成员和方法有关的精简摘录：

template <typename T>
class Master {
private:
    std::unordered_set<std::function<void(T*)>> functions;
protected:
    registerFunction(std::function<void(T*)> function) {
        this->functions.insert(function);
    }
    unregisterFunction(std::function<void(T*)> function) {
        this->functions.erase(function);
    }
};

我并不完全依赖于使用std :: unordered_set，但它似乎提供我需要让这段代码（以及我的其他代码）正常工作的一切。

我想错了吗？ 完全无法对std :: function进行哈希处理吗？

- Andrew Larsson

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你还需要定义一些 op==，但这几乎是不可能做到的。 - PlasmaHH

你面临的问题是 std::function 可以持有任何兼容类型的 任何 函数对象。这就是它的全部意义，即类型擦除。如果没有访问其中包含的内容，你就无法对其进行哈希（或比较值）。即使 std::function 想要给你访问权限，它基本上也做不到：你无法编写一个可以处理它的函数，因为类型可能是任何东西。 - Steve Jessop

几年后重新思考这个问题，适当的解决方案是在注册时生成一个ID，并要求调用者在注销时提供该ID。如果确实需要唯一性，那么在注册时也应该要求调用者提供ID，因为函数的唯一性不应该是注册/注销类的关注点。我想我只是过度设计了。特别是因为这段代码已经使用了几年，甚至从未需要注销... - Andrew Larsson

Answer 1

集合大多用于检查数据是否在其中。

所以我不明白在这里使用它的意义...您将拥有函数，并将它们存储在集合中，之后呢？您只需要对它们进行迭代吗？

对于您的问题，集合元素应该具有生成哈希和operator==()的方法。第二个条件对于std::function并未提供，因此您无法检查您的函数是否真的在集合中。

因此，即使您找到了一种从函数生成哈希的方法，您也会陷入困境...我不知道如何满足哈希要求。

为什么不直接使用std::vector？

- Johan

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我考虑过转换到 std::vector，在听到这个之后，我现在可能会这样做。我只是得不到我所希望的独特性。我只需要在 registerFunction() 方法中返回索引以供在 unregisterFunction() 中使用即可。谢谢！ - Andrew Larsson

返回索引将无法正确工作，因为在向量中删除元素时可能会使它们失效。您可以切换到std::list并返回迭代器或在向量中存储虚拟函数以在删除元素时使用。 - Nevin

@AndrewLarsson 即使有注册机制，我也不知道你如何防止重复调用。如果你真的想要某种唯一性控制，为什么不强制使用 std::unordered_map<std::string, std::function<XXX>> 来命名函数？你代码的用户将不得不使用两个不同的名称注册其函数，并且这将涉及到双重调用点。你甚至可以使用一些臭名昭著的宏来自动关联名称和函数。 - Johan

@Johan 我想现在我只能相信用户只注册他们的函数一次，因为它似乎比目前的情况更值得付出的努力，但是 std::unordered_map 的想法会非常好！ - Andrew Larsson

我最终使用了 std::list<std::function<void(std::shared_ptr<T>)>> functions; 并取消了注销函数的能力。 - Andrew Larsson