C++怎么实现一个MurmurHash算法_C++非加密哈希函数与性能分析

MurmurHash3 是高性能非加密哈希函数,适用于 C++ 中哈希表等场景,具有优良分布性与运算速度。

c++怎么实现一个murmurhash算法_c++非加密哈希函数与性能分析

要实现一个高效的非加密哈希函数,MurmurHash 是广泛使用的选择之一,尤其在 C++ 高性能场景中(如哈希表、布隆过滤器等)表现优异。它由 Austin Appleby 在 2008 年提出,具有良好的分布性与极快的运算速度。下面介绍如何在 C++ 中实现 MurmurHash3 的核心算法,并简要分析其性能特点。

MurmurHash3 算法原理

MurmurHash3 是 MurmurHash 系列中最成熟的一个版本,支持 32 位和 128 位输出。它采用混合乘法、异或和移位操作来打乱输入数据的比特分布,核心思想是:

将输入数据按固定字节大小(通常是 4 字节或 16 字节)分块处理每一块通过一系列“mix”操作更新哈希状态剩余不足块大小的数据单独处理最后进行一次终态混合(fmix)以增强雪崩效应

该算法不用于加密安全场景,但对普通哈希用途(如 unordered_map)非常高效。

C++ 实现 MurmurHash3_32

以下是一个简洁的 MurmurHash3 32 位版本实现,适用于任意长度的字节数组:

立即学习“C++免费学习笔记(深入)”;

#include #include 

// 常量定义static constexpr uint32_t MURMUR_SEED = 0xc70f6907; // 可自定义种子static constexpr uint32_t c1 = 0xcc9e2d51;static constexpr uint32_t c2 = 0x1b873593;

uint32_t murmur3_32(const uint8_t* key, size_t len) {uint32_t h = MURMUR_SEED;uint32_t k;

const uint8_t* tail;const uint32_t* blocks = reinterpret_cast(key);// 处理完整的 4 字节块for (size_t i = len / 4; i != 0; i--) {    k = *blocks++;    k *= c1;    k = (k <> 17);    k *= c2;    h ^= k;    h = (h <> 19);    h = h * 5 + 0xe6546b64;}// 处理剩余字节(0~3 字节)tail = reinterpret_cast(blocks);k = 0;switch (len & 3) {    case 3: k ^= tail[2] << 16;    case 2: k ^= tail[1] << 8;    case 1: k ^= tail[0];            k *= c1;            k = (k <> 17);            k *= c2;            h ^= k;};// 终态混合h ^= len;h ^= h >> 16;h *= 0x85ebca6b;h ^= h >> 13;h *= 0xc2b2ae35;h ^= h >> 16;return h;

}

这个实现可以直接用于字符串或内存块:

#include #include 

int main() {std::string str = "hello world";uint32_t hash = murmur3_32(reinterpret_cast(str.data()),str.size());std::cout << "Hash: " << hash << "n";return 0;}

性能优势与适用场景

MurmurHash3 在现代 CPU 上表现出色,主要得益于:

高吞吐量:利用了 CPU 的并行执行能力,指令间依赖少良好分布:在大量测试集中表现出优秀的雪崩效应和碰撞率无分支预测惩罚:主循环几乎无条件跳转,适合流水线执行跨平台兼容:不依赖特定字节序(小端优先),可移植性强

相比于 std::hash 或 DJB2 等传统哈希函数,MurmurHash3 在长字符串和结构体哈希中更稳定,常被用于:

高性能哈希容器(如自定义 unordered_set)分布式系统中的 consistent hashing数据库索引键哈希缓存键生成

在实际 benchmark 中,MurmurHash3 的速度通常优于 CityHash 和 SpookyHash,尤其在中短文本上优势明显。

注意事项与优化建议

使用时需注意几点:

种子值影响哈希结果,多线程环境中若需一致性应固定种子对极短字符串(如 1~4 字节),部分混合可省略以进一步提速若追求极致性能,可使用 MurmurHash3 的 SIMD 优化版本(如 x86 AVX)不要用于安全敏感场景(如密码存储、防篡改)

可以将其封装为模板函数,适配 std::string、char[]、std::array 等常见类型,提升易用性。

基本上就这些。MurmurHash 是非加密哈希中的“瑞士军刀”,实现简单、速度快、效果好,值得在性能敏感项目中优先考虑。

以上就是C++怎么实现一个MurmurHash算法_C++非加密哈希函数与性能分析的详细内容,更多请关注创想鸟其它相关文章!

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。
如发现本站有涉嫌抄袭侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 chuangxiangniao@163.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。
发布者:程序猿,转转请注明出处:https://www.chuangxiangniao.com/p/1487725.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2025年12月19日 10:56:49
下一篇 2025年12月19日 10:57:02

相关推荐

  • Uniapp 中如何不拉伸不裁剪地展示图片?

    灵活展示图片:如何不拉伸不裁剪 在界面设计中,常常需要以原尺寸展示用户上传的图片。本文将介绍一种在 uniapp 框架中实现该功能的简单方法。 对于不同尺寸的图片,可以采用以下处理方式: 极端宽高比:撑满屏幕宽度或高度,再等比缩放居中。非极端宽高比:居中显示,若能撑满则撑满。 然而,如果需要不拉伸不…

    2025年12月24日
    400
  • 如何让小说网站控制台显示乱码,同时网页内容正常显示?

    如何在不影响用户界面的情况下实现控制台乱码? 当在小说网站上下载小说时,大家可能会遇到一个问题:网站上的文本在网页内正常显示,但是在控制台中却是乱码。如何实现此类操作,从而在不影响用户界面(UI)的情况下保持控制台乱码呢? 答案在于使用自定义字体。网站可以通过在服务器端配置自定义字体,并通过在客户端…

    2025年12月24日
    800
  • 如何在地图上轻松创建气泡信息框?

    地图上气泡信息框的巧妙生成 地图上气泡信息框是一种常用的交互功能,它简便易用,能够为用户提供额外信息。本文将探讨如何借助地图库的功能轻松创建这一功能。 利用地图库的原生功能 大多数地图库,如高德地图,都提供了现成的信息窗体和右键菜单功能。这些功能可以通过以下途径实现: 高德地图 JS API 参考文…

    2025年12月24日
    400
  • 如何使用 scroll-behavior 属性实现元素scrollLeft变化时的平滑动画?

    如何实现元素scrollleft变化时的平滑动画效果? 在许多网页应用中,滚动容器的水平滚动条(scrollleft)需要频繁使用。为了让滚动动作更加自然,你希望给scrollleft的变化添加动画效果。 解决方案:scroll-behavior 属性 要实现scrollleft变化时的平滑动画效果…

    2025年12月24日
    000
  • 如何为滚动元素添加平滑过渡,使滚动条滑动时更自然流畅?

    给滚动元素平滑过渡 如何在滚动条属性(scrollleft)发生改变时为元素添加平滑的过渡效果? 解决方案:scroll-behavior 属性 为滚动容器设置 scroll-behavior 属性可以实现平滑滚动。 html 代码: click the button to slide right!…

    2025年12月24日
    500
  • 如何选择元素个数不固定的指定类名子元素?

    灵活选择元素个数不固定的指定类名子元素 在网页布局中,有时需要选择特定类名的子元素,但这些元素的数量并不固定。例如,下面这段 html 代码中,activebar 和 item 元素的数量均不固定: *n *n 如果需要选择第一个 item元素,可以使用 css 选择器 :nth-child()。该…

    2025年12月24日
    200
  • 使用 SVG 如何实现自定义宽度、间距和半径的虚线边框?

    使用 svg 实现自定义虚线边框 如何实现一个具有自定义宽度、间距和半径的虚线边框是一个常见的前端开发问题。传统的解决方案通常涉及使用 border-image 引入切片图片,但是这种方法存在引入外部资源、性能低下的缺点。 为了避免上述问题,可以使用 svg(可缩放矢量图形)来创建纯代码实现。一种方…

    2025年12月24日
    100
  • 如何让“元素跟随文本高度,而不是撑高父容器?

    如何让 元素跟随文本高度,而不是撑高父容器 在页面布局中,经常遇到父容器高度被子元素撑开的问题。在图例所示的案例中,父容器被较高的图片撑开,而文本的高度没有被考虑。本问答将提供纯css解决方案,让图片跟随文本高度,确保父容器的高度不会被图片影响。 解决方法 为了解决这个问题,需要将图片从文档流中脱离…

    2025年12月24日
    000
  • 为什么 CSS mask 属性未请求指定图片?

    解决 css mask 属性未请求图片的问题 在使用 css mask 属性时,指定了图片地址,但网络面板显示未请求获取该图片,这可能是由于浏览器兼容性问题造成的。 问题 如下代码所示: 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; icon [data-icon=”cloud”] { –icon-cl…

    2025年12月24日
    200
  • 如何利用 CSS 选中激活标签并影响相邻元素的样式?

    如何利用 css 选中激活标签并影响相邻元素? 为了实现激活标签影响相邻元素的样式需求,可以通过 :has 选择器来实现。以下是如何具体操作: 对于激活标签相邻后的元素,可以在 css 中使用以下代码进行设置: li:has(+li.active) { border-radius: 0 0 10px…

    2025年12月24日
    100
  • 如何模拟Windows 10 设置界面中的鼠标悬浮放大效果?

    win10设置界面的鼠标移动显示周边的样式(探照灯效果)的实现方式 在windows设置界面的鼠标悬浮效果中,光标周围会显示一个放大区域。在前端开发中,可以通过多种方式实现类似的效果。 使用css 使用css的transform和box-shadow属性。通过将transform: scale(1.…

    2025年12月24日
    200
  • 为什么我的 Safari 自定义样式表在百度页面上失效了?

    为什么在 Safari 中自定义样式表未能正常工作? 在 Safari 的偏好设置中设置自定义样式表后,您对其进行测试却发现效果不同。在您自己的网页中,样式有效,而在百度页面中却失效。 造成这种情况的原因是,第一个访问的项目使用了文件协议,可以访问本地目录中的图片文件。而第二个访问的百度使用了 ht…

    2025年12月24日
    000
  • 如何用前端实现 Windows 10 设置界面的鼠标移动探照灯效果?

    如何在前端实现 Windows 10 设置界面中的鼠标移动探照灯效果 想要在前端开发中实现 Windows 10 设置界面中类似的鼠标移动探照灯效果,可以通过以下途径: CSS 解决方案 DEMO 1: Windows 10 网格悬停效果:https://codepen.io/tr4553r7/pe…

    2025年12月24日
    000
  • 使用CSS mask属性指定图片URL时,为什么浏览器无法加载图片?

    css mask属性未能加载图片的解决方法 使用css mask属性指定图片url时,如示例中所示: mask: url(“https://api.iconify.design/mdi:apple-icloud.svg”) center / contain no-repeat; 但是,在网络面板中却…

    2025年12月24日
    000
  • 如何用CSS Paint API为网页元素添加时尚的斑马线边框?

    为元素添加时尚的斑马线边框 在网页设计中,有时我们需要添加时尚的边框来提升元素的视觉效果。其中,斑马线边框是一种既醒目又别致的设计元素。 实现斜向斑马线边框 要实现斜向斑马线间隔圆环,我们可以使用css paint api。该api提供了强大的功能,可以让我们在元素上绘制复杂的图形。 立即学习“前端…

    2025年12月24日
    000
  • 图片如何不撑高父容器?

    如何让图片不撑高父容器? 当父容器包含不同高度的子元素时,父容器的高度通常会被最高元素撑开。如果你希望父容器的高度由文本内容撑开,避免图片对其产生影响,可以通过以下 css 解决方法: 绝对定位元素: .child-image { position: absolute; top: 0; left: …

    2025年12月24日
    000
  • CSS 帮助

    我正在尝试将文本附加到棕色框的左侧。我不能。我不知道代码有什么问题。请帮助我。 css .hero { position: relative; bottom: 80px; display: flex; justify-content: left; align-items: start; color:…

    2025年12月24日 好文分享
    200
  • 前端代码辅助工具:如何选择最可靠的AI工具?

    前端代码辅助工具:可靠性探讨 对于前端工程师来说,在HTML、CSS和JavaScript开发中借助AI工具是司空见惯的事情。然而,并非所有工具都能提供同等的可靠性。 个性化需求 关于哪个AI工具最可靠,这个问题没有一刀切的答案。每个人的使用习惯和项目需求各不相同。以下是一些影响选择的重要因素: 立…

    2025年12月24日
    300
  • 如何用 CSS Paint API 实现倾斜的斑马线间隔圆环?

    实现斑马线边框样式:探究 css paint api 本文将探究如何使用 css paint api 实现倾斜的斑马线间隔圆环。 问题: 给定一个有多个圆圈组成的斑马线图案,如何使用 css 实现倾斜的斑马线间隔圆环? 答案: 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; 使用 css paint api…

    2025年12月24日
    000
  • 如何使用CSS Paint API实现倾斜斑马线间隔圆环边框?

    css实现斑马线边框样式 想定制一个带有倾斜斑马线间隔圆环的边框?现在使用css paint api,定制任何样式都轻而易举。 css paint api 这是一个新的css特性,允许开发人员创建自定义形状和图案,其中包括斑马线样式。 立即学习“前端免费学习笔记(深入)”; 实现倾斜斑马线间隔圆环 …

    2025年12月24日
    100

发表回复

登录后才能评论
关注微信