【The Orange Box】卡掉unordered_map

Ubuntu环境下unordered_map性能优化与防hack策略

最新推荐文章于 2025-08-07 18:33:12 发布

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本文在Ubuntu 18.04.1 LTS环境下，针对Intel i5-4590处理器的unordered_map插入性能问题进行了测试。首次插入耗时较长，但后续插入有所改善。为防止性能被hack，建议手动编写hash函数，提高效率并增强安全性。经测试，该方法有效。

测试环境：
Ubuntu 18.04.1 LTS
Intel® Core™ i5-4590 CPU @ 3.30GHz × 4

使用如下代码：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define MAXN 100000

void insert_numbers(long long x)
{
    clock_t timestart=clock();
    unordered_map<long long,int> numbers;
    for(int i=1;i<=MAXN;i++)
        numbers[i*x]=i;
    long long sum=0;
    for(auto element:numbers)
        sum+=(element.first/x)*element.second;
    printf("x = %lld : %.3lfseconds, sum = %lld\n",x,(double)(clock()-timestart)/CLOCKS_PER_SEC,sum);
}

int main()
{
    insert_numbers(107897);
    insert_numbers(126271);
}

编译参数：

g++ hack.cpp -o hack

运行结果：
hacked

可以看到，第一次插入需要大量时间（第二次插入供对比）。

如何防hack？

将unordered_map的hash方法改为手写的hash方法。

这里提供一种参考：

#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;

#define MAXN 100000

struct custom_hash
{
    unsigned long long operator()(unsigned long long x)const
    {
        x+=0x9e3779b97f4a7c15;
        x=(x^(x>>30))*0xbf58476d1ce4e5b9;
        x=(x^(x>>27))*0x94d049bb133111eb;
        return x^(x>>31);
    }
};

void insert_numbers(long long x)
{
    clock_t timestart=clock();
    unordered_map<long long,int,custom_hash> numbers;
    for(int i=1;i<=MAXN;i++)
        numbers[i*x]=i;
    long long sum=0;
    for(auto element:numbers)
        sum+=(element.first/x)*element.second;
    printf("x = %lld : %.3lfseconds, sum = %lld\n",x,(double)(clock()-timestart)/CLOCKS_PER_SEC,sum);
}

int main()
{
    insert_numbers(107897);
    insert_numbers(126271);
}