ClickHouse/dbms/include/DB/Common/HashTable/Hash.h
2015-11-15 12:17:11 +03:00

163 lines
4.6 KiB
C++
Raw Blame History

This file contains ambiguous Unicode characters

This file contains Unicode characters that might be confused with other characters. If you think that this is intentional, you can safely ignore this warning. Use the Escape button to reveal them.

#pragma once
#include <DB/Core/Types.h>
/** Хэш функции, которые лучше чем тривиальная функция std::hash.
* (при агрегации по идентификатору посетителя, прирост производительности более чем в 5 раз)
*/
/** Взято из MurmurHash.
* Быстрее, чем intHash32 при вставке в хэш-таблицу UInt64 -> UInt64, где ключ - идентификатор посетителя.
*/
inline DB::UInt64 intHash64(DB::UInt64 x)
{
x ^= x >> 33;
x *= 0xff51afd7ed558ccdULL;
x ^= x >> 33;
x *= 0xc4ceb9fe1a85ec53ULL;
x ^= x >> 33;
return x;
}
/** CRC32C является не очень качественной в роли хэш функции,
* согласно avalanche и bit independence тестам, а также малым количеством бит,
* но может вести себя хорошо при использовании в хэш-таблицах,
* за счёт высокой скорости (latency 3 + 1 такт, througput 1 такт).
* Работает только при поддержке SSE 4.2.
* Используется asm вместо интринсика, чтобы не обязательно было собирать весь проект с -msse4.
*/
inline DB::UInt64 intHashCRC32(DB::UInt64 x)
{
DB::UInt64 crc = -1ULL;
asm("crc32q %[x], %[crc]\n" : [crc] "+r" (crc) : [x] "rm" (x));
return crc;
}
template <typename T> struct DefaultHash;
template <typename T>
inline size_t DefaultHash64(T key)
{
union
{
T in;
DB::UInt64 out;
} u;
u.out = 0;
u.in = key;
return intHash64(u.out);
}
#define DEFINE_HASH(T) \
template <> struct DefaultHash<T>\
{\
size_t operator() (T key) const\
{\
return DefaultHash64<T>(key);\
}\
};
DEFINE_HASH(DB::UInt8)
DEFINE_HASH(DB::UInt16)
DEFINE_HASH(DB::UInt32)
DEFINE_HASH(DB::UInt64)
DEFINE_HASH(DB::Int8)
DEFINE_HASH(DB::Int16)
DEFINE_HASH(DB::Int32)
DEFINE_HASH(DB::Int64)
DEFINE_HASH(DB::Float32)
DEFINE_HASH(DB::Float64)
#undef DEFINE_HASH
template <typename T> struct HashCRC32;
template <typename T>
inline size_t hashCRC32(T key)
{
union
{
T in;
DB::UInt64 out;
} u;
u.out = 0;
u.in = key;
return intHashCRC32(u.out);
}
#define DEFINE_HASH(T) \
template <> struct HashCRC32<T>\
{\
size_t operator() (T key) const\
{\
return hashCRC32<T>(key);\
}\
};
DEFINE_HASH(DB::UInt8)
DEFINE_HASH(DB::UInt16)
DEFINE_HASH(DB::UInt32)
DEFINE_HASH(DB::UInt64)
DEFINE_HASH(DB::Int8)
DEFINE_HASH(DB::Int16)
DEFINE_HASH(DB::Int32)
DEFINE_HASH(DB::Int64)
DEFINE_HASH(DB::Float32)
DEFINE_HASH(DB::Float64)
#undef DEFINE_HASH
/// Разумно использовать для UInt8, UInt16 при достаточном размере хэш-таблицы.
struct TrivialHash
{
template <typename T>
size_t operator() (T key) const
{
return key;
}
};
/** Сравнительно неплохая некриптографическая хэш функция из UInt64 в UInt32.
* Но хуже (и по качеству и по скорости), чем просто срезка intHash64.
* Взята отсюда: http://www.concentric.net/~ttwang/tech/inthash.htm
*
* Немного изменена по сравнению с функцией по ссылке: сдвиги вправо случайно заменены на цикличесвие сдвиги вправо.
* Это изменение никак не повлияло на результаты тестов smhasher.
*
* Рекомендуется для разных задач использовать разные salt.
* А то был случай, что в БД значения сортировались по хэшу (для некачественного псевдослучайного разбрасывания),
* а в другом месте, в агрегатной функции, в хэш таблице использовался такой же хэш,
* в результате чего, эта агрегатная функция чудовищно тормозила из-за коллизий.
*/
template <DB::UInt64 salt>
inline DB::UInt32 intHash32(DB::UInt64 key)
{
key ^= salt;
key = (~key) + (key << 18);
key = key ^ ((key >> 31) | (key << 33));
key = key * 21;
key = key ^ ((key >> 11) | (key << 53));
key = key + (key << 6);
key = key ^ ((key >> 22) | (key << 42));
return key;
}
/// Для контейнеров.
template <typename T, DB::UInt64 salt = 0>
struct IntHash32
{
size_t operator() (const T & key) const
{
return intHash32<salt>(key);
}
};