Какая хорошая хэш-функция для структуры с 3 беззнаковыми символами и целым числом для unordered_map?

То, что вы делаете в своей хеш-функции, зависит от полученных вами значений, а не от их типов. Если бы все четыре члена данных содержали каждое значение, равномерно распределенное, я бы объединил два символа в unsigned long и вернул бы результат xoring двух значений:

typedef unsigned long ulong;
return n ^ (ulong(a << 16) | ulong(b << 8) | ulong(c));

Это, безусловно, хеш-функция. Другой вопрос, работает ли он хорошо. Вы также можете объединить результат с std::hash<unsigned long>.

Вот базовая хэш-функция:

unsigned long long h = (n << 24) | (a << 16) | (b << 8) | c;
return std::hash(h);

То есть просто упакуйте участников в unsigned long long, а затем разгрузите работу в std::hash. В общем случае, когда int имеет ширину 32 бита, а long long - 64 бита, и если ваши символы не являются отрицательными, для хэша используется вся информация в ваших объектах.

Считайте, что ваш struct в целом представляет собой строку байтов (7, если быть точным). Вы можете использовать любую общепринятую строковую хеш-функцию для этих 7 байтов. Вот общая хеш-функция битовой строки FNV (Fowler/Noll/Vo), примененная к вашему примеру (в данном классе хэш-функторов):

inline std::size_t operator()(const exemple& obj ) const
{
  const unsigned char* p = reinterpret_cast<const unsigned char*>( &obj );
  std::size_t h = 2166136261;

  for (unsigned int i = 0; i < sizeof(obj); ++i)
    h = (h * 16777619) ^ p[i];

  return h;
}

Обратите внимание, как я преобразовал ссылку на структуру exemple (obj) в указатель на const unsigned char, чтобы иметь доступ к байтам структуры один за другим, и я рассматриваю ее как непрозрачный двоичный объект. Обратите внимание, что sizeof(obj) на самом деле может быть 8, а не 7, в зависимости от заполнения компилятора (что означало бы, что где-то в структуре есть байт заполнения мусора, вероятно, между c и n. Если вы хотите, вы можете переписать хеш-функцию, чтобы перебирать a, b и c, а затем байты n по порядку (или в любом порядке), что устранит влияние любых байтов заполнения (которые могут существовать или не существовать) на хэш вашего struct.

Да, плохая хэш-функция может сделать unordered_map медленнее, чем ordered_map. Это не всегда обсуждается, потому что предполагается, что обобщенные быстрые алгоритмы, такие как приведенный выше хэш FNV, используются теми, кто использует unordered_map, и в этих случаях обычно unordered_map быстрее, чем ordered_map за счет возможности перебирать элементы контейнера по порядку. Однако да, вы должны использовать хорошую хеш-функцию для своих данных, и обычно достаточно использовать один из этих хорошо известных хэшей. В конечном счете, однако, у каждой хэш-функции есть свои недостатки, зависящие от распределения входных данных (здесь — содержимого структуры exemple).

Хорошее обсуждение обобщенного хеширования и примеры хэш-функций можно найти на странице Eternally Confuzzled, включая Хэш FNV в стиле C похож на тот, который я вам дал.

Для этой цели предназначен boost::hash_combine:

std::size_t hash = 0;
for (const auto& value : {a, b, c}) {
    boost::hash_combine(hash, value);
}
boost::hash_combine(hash, n);
return hash;