Question

我遇到了以下无法找到解决方案的问题。当然，可能根本就没有解决方案，但是我想在SO之前尝试放弃。

首先，编译没有错误的代码片段：

#include <unordered_set>
#include <memory>

struct S {
    enum class E: unsigned int { FOO = 0, BAR };
};

namespace std
{
template<>
struct hash<S::E> {
    using argument_type = S::E;
    using underlying_type = std::underlying_type<argument_type>::type;
    using result_type = std::size_t;

    result_type operator()(argument_type const &s) const noexcept {
        const underlying_type us = static_cast<underlying_type>(s);
        hash<underlying_type> hfn;
        return hfn(us);
    }
};
}

int main() {
    std::unordered_set<S::E> set;
}

考虑到这些代码，我发现自己要求unordered_set作为S的数据成员，或者至少是派生类的数据成员。一个可能的工作解决方案是在std命名空间关闭后添加以下行：

struct D: public S {
    std::unordered_set<S::E> set;
};

另一种可能的解决方案是（我没有尝试过）使用无范围的枚举。无论如何，我做的第一次尝试是修改struct S的定义，如下所示：

struct S {
    enum class E: unsigned int { FOO = 0, BAR };
    std::unordered_set<E> set;
};

这会以错误结束，因为（如果我已正确理解问题）unordered_set需要专门的hash功能。无论如何，后者要求S::E至少被声明，因此交换这两段代码是不够的。

这里是错误日志的第一部分（因为它很长）：

In file included from /usr/include/c++/5/bits/hashtable.h:35:0,
                 from /usr/include/c++/5/unordered_set:47,
                 from main.cpp:1:
/usr/include/c++/5/bits/hashtable_policy.h: In instantiation of ‘struct std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> >’:
/usr/include/c++/5/type_traits:137:12:   required from ‘struct std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > >’
/usr/include/c++/5/type_traits:148:38:   required from ‘struct std::__not_<std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > > >’
/usr/include/c++/5/bits/unordered_set.h:95:63:   required from ‘class std::unordered_set<S::E>’
main.cpp:6:27:   required from here
/usr/include/c++/5/bits/hashtable_policy.h:85:34: error: no match for call to ‘(const std::hash<S::E>) (const S::E&)’
  noexcept(declval<const _Hash&>()(declval<const _Key&>()))>
                                  ^
In file included from /usr/include/c++/5/bits/move.h:57:0,
                 from /usr/include/c++/5/bits/stl_pair.h:59,
                 from /usr/include/c++/5/utility:70,
                 from /usr/include/c++/5/unordered_set:38,
                 from main.cpp:1:
/usr/include/c++/5/type_traits: In instantiation of ‘struct std::__not_<std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > > >’:
/usr/include/c++/5/bits/unordered_set.h:95:63:   required from ‘class std::unordered_set<S::E>’
main.cpp:6:27:   required from here
/usr/include/c++/5/type_traits:148:38: error: ‘value’ is not a member of ‘std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > >’
     : public integral_constant<bool, !_Pp::value>
                                      ^
In file included from /usr/include/c++/5/unordered_set:48:0,
                 from main.cpp:1:
/usr/include/c++/5/bits/unordered_set.h: In instantiation of ‘class std::unordered_set<S::E>’:
main.cpp:6:27:   required from here
/usr/include/c++/5/bits/unordered_set.h:95:63: error: ‘value’ is not a member of ‘std::__not_<std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > > >’
       typedef __uset_hashtable<_Value, _Hash, _Pred, _Alloc>  _Hashtable;
                                                               ^
/usr/include/c++/5/bits/unordered_set.h:102:45: error: ‘value’ is not a member of ‘std::__not_<std::__and_<std::__is_fast_hash<std::hash<S::E> >, std::__detail::__is_noexcept_hash<S::E, std::hash<S::E> > > >’
       typedef typename _Hashtable::key_type key_type;

通常情况下，在这种情况下，我可以解决类似前向声明的问题，如下例所示：

struct B;
struct A { B *link; };
struct B { A *link; };

不幸的是，我无法使用 struct 中嵌入的 enum 做类似的事情，这就是我开始这个问题的原因。是否有可能解决它，从而避免定义派生类D，或者派生是这种情况下唯一可行的解决方案？

Answer 1

您无法转发声明嵌套枚举，请参阅this回答。

您可以像ForEveR解释的那样，或者您可以使用通用enum_hash模板而不管std命名空间并在数据结构中使用它，因为您不必使用std::hash作为散列函数，例如：

template<typename T>
struct enum_hash {
  using argument_type = T;
  using underlying_type = typename std::underlying_type<argument_type>::type;
  using result_type = std::size_t;

  result_type operator()(argument_type const &s) const noexcept {
    const underlying_type us = static_cast<underlying_type>(s);
    std::hash<underlying_type> hfn;
    return hfn(us);
  }

  static_assert(std::is_enum<T>::value, "T must be an enum!");
};

struct S {
  enum class E: unsigned int { FOO = 0, BAR };
  std::unordered_set<S::E, enum_hash<S::E>> set;
};

Answer 2

你可以为所有枚举编写hash的特化，然后一切都可以正常工作。

namespace std {
  template<class E>class hash {
    using sfinae = typename std::enable_if<std::is_enum<E>::value, E>::type;
  public:
    size_t operator()(const E&e) const {
      return std::hash<typename std::underlying_type<E>::type>()(e);
    }
  };
};

内部范围的枚举，散列函数和unordered_set数据成员

2 个答案: