]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - library/core/src/hash/mod.rs
Rollup merge of #88374 - joshlf:patch-2, r=JohnTitor
[rust.git] / library / core / src / hash / mod.rs
1 //! Generic hashing support.
2 //!
3 //! This module provides a generic way to compute the [hash] of a value.
4 //! Hashes are most commonly used with [`HashMap`] and [`HashSet`].
5 //!
6 //! [hash]: https://en.wikipedia.org/wiki/Hash_function
7 //! [`HashMap`]: ../../std/collections/struct.HashMap.html
8 //! [`HashSet`]: ../../std/collections/struct.HashSet.html
9 //!
10 //! The simplest way to make a type hashable is to use `#[derive(Hash)]`:
11 //!
12 //! # Examples
13 //!
14 //! ```rust
15 //! use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
16 //! use std::hash::{Hash, Hasher};
17 //!
18 //! #[derive(Hash)]
19 //! struct Person {
20 //!     id: u32,
21 //!     name: String,
22 //!     phone: u64,
23 //! }
24 //!
25 //! let person1 = Person {
26 //!     id: 5,
27 //!     name: "Janet".to_string(),
28 //!     phone: 555_666_7777,
29 //! };
30 //! let person2 = Person {
31 //!     id: 5,
32 //!     name: "Bob".to_string(),
33 //!     phone: 555_666_7777,
34 //! };
35 //!
36 //! assert!(calculate_hash(&person1) != calculate_hash(&person2));
37 //!
38 //! fn calculate_hash<T: Hash>(t: &T) -> u64 {
39 //!     let mut s = DefaultHasher::new();
40 //!     t.hash(&mut s);
41 //!     s.finish()
42 //! }
43 //! ```
44 //!
45 //! If you need more control over how a value is hashed, you need to implement
46 //! the [`Hash`] trait:
47 //!
48 //! ```rust
49 //! use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
50 //! use std::hash::{Hash, Hasher};
51 //!
52 //! struct Person {
53 //!     id: u32,
54 //!     # #[allow(dead_code)]
55 //!     name: String,
56 //!     phone: u64,
57 //! }
58 //!
59 //! impl Hash for Person {
60 //!     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
61 //!         self.id.hash(state);
62 //!         self.phone.hash(state);
63 //!     }
64 //! }
65 //!
66 //! let person1 = Person {
67 //!     id: 5,
68 //!     name: "Janet".to_string(),
69 //!     phone: 555_666_7777,
70 //! };
71 //! let person2 = Person {
72 //!     id: 5,
73 //!     name: "Bob".to_string(),
74 //!     phone: 555_666_7777,
75 //! };
76 //!
77 //! assert_eq!(calculate_hash(&person1), calculate_hash(&person2));
78 //!
79 //! fn calculate_hash<T: Hash>(t: &T) -> u64 {
80 //!     let mut s = DefaultHasher::new();
81 //!     t.hash(&mut s);
82 //!     s.finish()
83 //! }
84 //! ```
85
86 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
87
88 use crate::fmt;
89 use crate::marker;
90
91 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
92 #[allow(deprecated)]
93 pub use self::sip::SipHasher;
94
95 #[unstable(feature = "hashmap_internals", issue = "none")]
96 #[allow(deprecated)]
97 #[doc(hidden)]
98 pub use self::sip::SipHasher13;
99
100 mod sip;
101
102 /// A hashable type.
103 ///
104 /// Types implementing `Hash` are able to be [`hash`]ed with an instance of
105 /// [`Hasher`].
106 ///
107 /// ## Implementing `Hash`
108 ///
109 /// You can derive `Hash` with `#[derive(Hash)]` if all fields implement `Hash`.
110 /// The resulting hash will be the combination of the values from calling
111 /// [`hash`] on each field.
112 ///
113 /// ```
114 /// #[derive(Hash)]
115 /// struct Rustacean {
116 ///     name: String,
117 ///     country: String,
118 /// }
119 /// ```
120 ///
121 /// If you need more control over how a value is hashed, you can of course
122 /// implement the `Hash` trait yourself:
123 ///
124 /// ```
125 /// use std::hash::{Hash, Hasher};
126 ///
127 /// struct Person {
128 ///     id: u32,
129 ///     name: String,
130 ///     phone: u64,
131 /// }
132 ///
133 /// impl Hash for Person {
134 ///     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
135 ///         self.id.hash(state);
136 ///         self.phone.hash(state);
137 ///     }
138 /// }
139 /// ```
140 ///
141 /// ## `Hash` and `Eq`
142 ///
143 /// When implementing both `Hash` and [`Eq`], it is important that the following
144 /// property holds:
145 ///
146 /// ```text
147 /// k1 == k2 -> hash(k1) == hash(k2)
148 /// ```
149 ///
150 /// In other words, if two keys are equal, their hashes must also be equal.
151 /// [`HashMap`] and [`HashSet`] both rely on this behavior.
152 ///
153 /// Thankfully, you won't need to worry about upholding this property when
154 /// deriving both [`Eq`] and `Hash` with `#[derive(PartialEq, Eq, Hash)]`.
155 ///
156 /// [`HashMap`]: ../../std/collections/struct.HashMap.html
157 /// [`HashSet`]: ../../std/collections/struct.HashSet.html
158 /// [`hash`]: Hash::hash
159 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
160 #[rustc_diagnostic_item = "Hash"]
161 pub trait Hash {
162     /// Feeds this value into the given [`Hasher`].
163     ///
164     /// # Examples
165     ///
166     /// ```
167     /// use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
168     /// use std::hash::{Hash, Hasher};
169     ///
170     /// let mut hasher = DefaultHasher::new();
171     /// 7920.hash(&mut hasher);
172     /// println!("Hash is {:x}!", hasher.finish());
173     /// ```
174     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
175     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H);
176
177     /// Feeds a slice of this type into the given [`Hasher`].
178     ///
179     /// This method is meant as a convenience, but its implementation is
180     /// also explicitly left unspecified. It isn't guaranteed to be
181     /// equivalent to repeated calls of [`hash`] and implementations of
182     /// [`Hash`] should keep that in mind and call [`hash`] themselves
183     /// if the slice isn't treated as a whole unit in the [`PartialEq`]
184     /// implementation.
185     ///
186     /// For example, a [`VecDeque`] implementation might naïvely call
187     /// [`as_slices`] and then [`hash_slice`] on each slice, but this
188     /// is wrong since the two slices can change with a call to
189     /// [`make_contiguous`] without affecting the [`PartialEq`]
190     /// result. Since these slices aren't treated as singular
191     /// units, and instead part of a larger deque, this method cannot
192     /// be used.
193     ///
194     /// # Examples
195     ///
196     /// ```
197     /// use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
198     /// use std::hash::{Hash, Hasher};
199     ///
200     /// let mut hasher = DefaultHasher::new();
201     /// let numbers = [6, 28, 496, 8128];
202     /// Hash::hash_slice(&numbers, &mut hasher);
203     /// println!("Hash is {:x}!", hasher.finish());
204     /// ```
205     ///
206     /// [`VecDeque`]: ../../std/collections/struct.VecDeque.html
207     /// [`as_slices`]: ../../std/collections/struct.VecDeque.html#method.as_slices
208     /// [`make_contiguous`]: ../../std/collections/struct.VecDeque.html#method.make_contiguous
209     /// [`hash`]: Hash::hash
210     /// [`hash_slice`]: Hash::hash_slice
211     #[stable(feature = "hash_slice", since = "1.3.0")]
212     fn hash_slice<H: Hasher>(data: &[Self], state: &mut H)
213     where
214         Self: Sized,
215     {
216         for piece in data {
217             piece.hash(state);
218         }
219     }
220 }
221
222 // Separate module to reexport the macro `Hash` from prelude without the trait `Hash`.
223 pub(crate) mod macros {
224     /// Derive macro generating an impl of the trait `Hash`.
225     #[rustc_builtin_macro]
226     #[stable(feature = "builtin_macro_prelude", since = "1.38.0")]
227     #[allow_internal_unstable(core_intrinsics)]
228     pub macro Hash($item:item) {
229         /* compiler built-in */
230     }
231 }
232 #[stable(feature = "builtin_macro_prelude", since = "1.38.0")]
233 #[doc(inline)]
234 pub use macros::Hash;
235
236 /// A trait for hashing an arbitrary stream of bytes.
237 ///
238 /// Instances of `Hasher` usually represent state that is changed while hashing
239 /// data.
240 ///
241 /// `Hasher` provides a fairly basic interface for retrieving the generated hash
242 /// (with [`finish`]), and writing integers as well as slices of bytes into an
243 /// instance (with [`write`] and [`write_u8`] etc.). Most of the time, `Hasher`
244 /// instances are used in conjunction with the [`Hash`] trait.
245 ///
246 /// This trait makes no assumptions about how the various `write_*` methods are
247 /// defined and implementations of [`Hash`] should not assume that they work one
248 /// way or another. You cannot assume, for example, that a [`write_u32`] call is
249 /// equivalent to four calls of [`write_u8`].
250 ///
251 /// # Examples
252 ///
253 /// ```
254 /// use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
255 /// use std::hash::Hasher;
256 ///
257 /// let mut hasher = DefaultHasher::new();
258 ///
259 /// hasher.write_u32(1989);
260 /// hasher.write_u8(11);
261 /// hasher.write_u8(9);
262 /// hasher.write(b"Huh?");
263 ///
264 /// println!("Hash is {:x}!", hasher.finish());
265 /// ```
266 ///
267 /// [`finish`]: Hasher::finish
268 /// [`write`]: Hasher::write
269 /// [`write_u8`]: Hasher::write_u8
270 /// [`write_u32`]: Hasher::write_u32
271 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
272 pub trait Hasher {
273     /// Returns the hash value for the values written so far.
274     ///
275     /// Despite its name, the method does not reset the hasher’s internal
276     /// state. Additional [`write`]s will continue from the current value.
277     /// If you need to start a fresh hash value, you will have to create
278     /// a new hasher.
279     ///
280     /// # Examples
281     ///
282     /// ```
283     /// use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
284     /// use std::hash::Hasher;
285     ///
286     /// let mut hasher = DefaultHasher::new();
287     /// hasher.write(b"Cool!");
288     ///
289     /// println!("Hash is {:x}!", hasher.finish());
290     /// ```
291     ///
292     /// [`write`]: Hasher::write
293     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
294     fn finish(&self) -> u64;
295
296     /// Writes some data into this `Hasher`.
297     ///
298     /// # Examples
299     ///
300     /// ```
301     /// use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
302     /// use std::hash::Hasher;
303     ///
304     /// let mut hasher = DefaultHasher::new();
305     /// let data = [0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef];
306     ///
307     /// hasher.write(&data);
308     ///
309     /// println!("Hash is {:x}!", hasher.finish());
310     /// ```
311     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
312     fn write(&mut self, bytes: &[u8]);
313
314     /// Writes a single `u8` into this hasher.
315     #[inline]
316     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
317     fn write_u8(&mut self, i: u8) {
318         self.write(&[i])
319     }
320     /// Writes a single `u16` into this hasher.
321     #[inline]
322     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
323     fn write_u16(&mut self, i: u16) {
324         self.write(&i.to_ne_bytes())
325     }
326     /// Writes a single `u32` into this hasher.
327     #[inline]
328     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
329     fn write_u32(&mut self, i: u32) {
330         self.write(&i.to_ne_bytes())
331     }
332     /// Writes a single `u64` into this hasher.
333     #[inline]
334     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
335     fn write_u64(&mut self, i: u64) {
336         self.write(&i.to_ne_bytes())
337     }
338     /// Writes a single `u128` into this hasher.
339     #[inline]
340     #[stable(feature = "i128", since = "1.26.0")]
341     fn write_u128(&mut self, i: u128) {
342         self.write(&i.to_ne_bytes())
343     }
344     /// Writes a single `usize` into this hasher.
345     #[inline]
346     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
347     fn write_usize(&mut self, i: usize) {
348         self.write(&i.to_ne_bytes())
349     }
350
351     /// Writes a single `i8` into this hasher.
352     #[inline]
353     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
354     fn write_i8(&mut self, i: i8) {
355         self.write_u8(i as u8)
356     }
357     /// Writes a single `i16` into this hasher.
358     #[inline]
359     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
360     fn write_i16(&mut self, i: i16) {
361         self.write_u16(i as u16)
362     }
363     /// Writes a single `i32` into this hasher.
364     #[inline]
365     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
366     fn write_i32(&mut self, i: i32) {
367         self.write_u32(i as u32)
368     }
369     /// Writes a single `i64` into this hasher.
370     #[inline]
371     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
372     fn write_i64(&mut self, i: i64) {
373         self.write_u64(i as u64)
374     }
375     /// Writes a single `i128` into this hasher.
376     #[inline]
377     #[stable(feature = "i128", since = "1.26.0")]
378     fn write_i128(&mut self, i: i128) {
379         self.write_u128(i as u128)
380     }
381     /// Writes a single `isize` into this hasher.
382     #[inline]
383     #[stable(feature = "hasher_write", since = "1.3.0")]
384     fn write_isize(&mut self, i: isize) {
385         self.write_usize(i as usize)
386     }
387 }
388
389 #[stable(feature = "indirect_hasher_impl", since = "1.22.0")]
390 impl<H: Hasher + ?Sized> Hasher for &mut H {
391     fn finish(&self) -> u64 {
392         (**self).finish()
393     }
394     fn write(&mut self, bytes: &[u8]) {
395         (**self).write(bytes)
396     }
397     fn write_u8(&mut self, i: u8) {
398         (**self).write_u8(i)
399     }
400     fn write_u16(&mut self, i: u16) {
401         (**self).write_u16(i)
402     }
403     fn write_u32(&mut self, i: u32) {
404         (**self).write_u32(i)
405     }
406     fn write_u64(&mut self, i: u64) {
407         (**self).write_u64(i)
408     }
409     fn write_u128(&mut self, i: u128) {
410         (**self).write_u128(i)
411     }
412     fn write_usize(&mut self, i: usize) {
413         (**self).write_usize(i)
414     }
415     fn write_i8(&mut self, i: i8) {
416         (**self).write_i8(i)
417     }
418     fn write_i16(&mut self, i: i16) {
419         (**self).write_i16(i)
420     }
421     fn write_i32(&mut self, i: i32) {
422         (**self).write_i32(i)
423     }
424     fn write_i64(&mut self, i: i64) {
425         (**self).write_i64(i)
426     }
427     fn write_i128(&mut self, i: i128) {
428         (**self).write_i128(i)
429     }
430     fn write_isize(&mut self, i: isize) {
431         (**self).write_isize(i)
432     }
433 }
434
435 /// A trait for creating instances of [`Hasher`].
436 ///
437 /// A `BuildHasher` is typically used (e.g., by [`HashMap`]) to create
438 /// [`Hasher`]s for each key such that they are hashed independently of one
439 /// another, since [`Hasher`]s contain state.
440 ///
441 /// For each instance of `BuildHasher`, the [`Hasher`]s created by
442 /// [`build_hasher`] should be identical. That is, if the same stream of bytes
443 /// is fed into each hasher, the same output will also be generated.
444 ///
445 /// # Examples
446 ///
447 /// ```
448 /// use std::collections::hash_map::RandomState;
449 /// use std::hash::{BuildHasher, Hasher};
450 ///
451 /// let s = RandomState::new();
452 /// let mut hasher_1 = s.build_hasher();
453 /// let mut hasher_2 = s.build_hasher();
454 ///
455 /// hasher_1.write_u32(8128);
456 /// hasher_2.write_u32(8128);
457 ///
458 /// assert_eq!(hasher_1.finish(), hasher_2.finish());
459 /// ```
460 ///
461 /// [`build_hasher`]: BuildHasher::build_hasher
462 /// [`HashMap`]: ../../std/collections/struct.HashMap.html
463 #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
464 pub trait BuildHasher {
465     /// Type of the hasher that will be created.
466     #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
467     type Hasher: Hasher;
468
469     /// Creates a new hasher.
470     ///
471     /// Each call to `build_hasher` on the same instance should produce identical
472     /// [`Hasher`]s.
473     ///
474     /// # Examples
475     ///
476     /// ```
477     /// use std::collections::hash_map::RandomState;
478     /// use std::hash::BuildHasher;
479     ///
480     /// let s = RandomState::new();
481     /// let new_s = s.build_hasher();
482     /// ```
483     #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
484     fn build_hasher(&self) -> Self::Hasher;
485
486     /// Calculates the hash of a single value.
487     ///
488     /// This is intended as a convenience for code which *consumes* hashes, such
489     /// as the implementation of a hash table or in unit tests that check
490     /// whether a custom [`Hash`] implementation behaves as expected.
491     ///
492     /// This must not be used in any code which *creates* hashes, such as in an
493     /// implementation of [`Hash`].  The way to create a combined hash of
494     /// multiple values is to call [`Hash::hash`] multiple times using the same
495     /// [`Hasher`], not to call this method repeatedly and combine the results.
496     ///
497     /// # Example
498     ///
499     /// ```
500     /// #![feature(build_hasher_simple_hash_one)]
501     ///
502     /// use std::cmp::{max, min};
503     /// use std::hash::{BuildHasher, Hash, Hasher};
504     /// struct OrderAmbivalentPair<T: Ord>(T, T);
505     /// impl<T: Ord + Hash> Hash for OrderAmbivalentPair<T> {
506     ///     fn hash<H: Hasher>(&self, hasher: &mut H) {
507     ///         min(&self.0, &self.1).hash(hasher);
508     ///         max(&self.0, &self.1).hash(hasher);
509     ///     }
510     /// }
511     ///
512     /// // Then later, in a `#[test]` for the type...
513     /// let bh = std::collections::hash_map::RandomState::new();
514     /// assert_eq!(
515     ///     bh.hash_one(OrderAmbivalentPair(1, 2)),
516     ///     bh.hash_one(OrderAmbivalentPair(2, 1))
517     /// );
518     /// assert_eq!(
519     ///     bh.hash_one(OrderAmbivalentPair(10, 2)),
520     ///     bh.hash_one(&OrderAmbivalentPair(2, 10))
521     /// );
522     /// ```
523     #[unstable(feature = "build_hasher_simple_hash_one", issue = "86161")]
524     fn hash_one<T: Hash>(&self, x: T) -> u64
525     where
526         Self: Sized,
527     {
528         let mut hasher = self.build_hasher();
529         x.hash(&mut hasher);
530         hasher.finish()
531     }
532 }
533
534 /// Used to create a default [`BuildHasher`] instance for types that implement
535 /// [`Hasher`] and [`Default`].
536 ///
537 /// `BuildHasherDefault<H>` can be used when a type `H` implements [`Hasher`] and
538 /// [`Default`], and you need a corresponding [`BuildHasher`] instance, but none is
539 /// defined.
540 ///
541 /// Any `BuildHasherDefault` is [zero-sized]. It can be created with
542 /// [`default`][method.default]. When using `BuildHasherDefault` with [`HashMap`] or
543 /// [`HashSet`], this doesn't need to be done, since they implement appropriate
544 /// [`Default`] instances themselves.
545 ///
546 /// # Examples
547 ///
548 /// Using `BuildHasherDefault` to specify a custom [`BuildHasher`] for
549 /// [`HashMap`]:
550 ///
551 /// ```
552 /// use std::collections::HashMap;
553 /// use std::hash::{BuildHasherDefault, Hasher};
554 ///
555 /// #[derive(Default)]
556 /// struct MyHasher;
557 ///
558 /// impl Hasher for MyHasher {
559 ///     fn write(&mut self, bytes: &[u8]) {
560 ///         // Your hashing algorithm goes here!
561 ///        unimplemented!()
562 ///     }
563 ///
564 ///     fn finish(&self) -> u64 {
565 ///         // Your hashing algorithm goes here!
566 ///         unimplemented!()
567 ///     }
568 /// }
569 ///
570 /// type MyBuildHasher = BuildHasherDefault<MyHasher>;
571 ///
572 /// let hash_map = HashMap::<u32, u32, MyBuildHasher>::default();
573 /// ```
574 ///
575 /// [method.default]: BuildHasherDefault::default
576 /// [`HashMap`]: ../../std/collections/struct.HashMap.html
577 /// [`HashSet`]: ../../std/collections/struct.HashSet.html
578 /// [zero-sized]: https://doc.rust-lang.org/nomicon/exotic-sizes.html#zero-sized-types-zsts
579 #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
580 pub struct BuildHasherDefault<H>(marker::PhantomData<H>);
581
582 #[stable(since = "1.9.0", feature = "core_impl_debug")]
583 impl<H> fmt::Debug for BuildHasherDefault<H> {
584     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
585         f.debug_struct("BuildHasherDefault").finish()
586     }
587 }
588
589 #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
590 impl<H: Default + Hasher> BuildHasher for BuildHasherDefault<H> {
591     type Hasher = H;
592
593     fn build_hasher(&self) -> H {
594         H::default()
595     }
596 }
597
598 #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
599 impl<H> Clone for BuildHasherDefault<H> {
600     fn clone(&self) -> BuildHasherDefault<H> {
601         BuildHasherDefault(marker::PhantomData)
602     }
603 }
604
605 #[stable(since = "1.7.0", feature = "build_hasher")]
606 #[rustc_const_unstable(feature = "const_default_impls", issue = "87864")]
607 impl<H> const Default for BuildHasherDefault<H> {
608     fn default() -> BuildHasherDefault<H> {
609         BuildHasherDefault(marker::PhantomData)
610     }
611 }
612
613 #[stable(since = "1.29.0", feature = "build_hasher_eq")]
614 impl<H> PartialEq for BuildHasherDefault<H> {
615     fn eq(&self, _other: &BuildHasherDefault<H>) -> bool {
616         true
617     }
618 }
619
620 #[stable(since = "1.29.0", feature = "build_hasher_eq")]
621 impl<H> Eq for BuildHasherDefault<H> {}
622
623 mod impls {
624     use crate::mem;
625     use crate::slice;
626
627     use super::*;
628
629     macro_rules! impl_write {
630         ($(($ty:ident, $meth:ident),)*) => {$(
631             #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
632             impl Hash for $ty {
633                 #[inline]
634                 fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
635                     state.$meth(*self)
636                 }
637
638                 #[inline]
639                 fn hash_slice<H: Hasher>(data: &[$ty], state: &mut H) {
640                     let newlen = data.len() * mem::size_of::<$ty>();
641                     let ptr = data.as_ptr() as *const u8;
642                     // SAFETY: `ptr` is valid and aligned, as this macro is only used
643                     // for numeric primitives which have no padding. The new slice only
644                     // spans across `data` and is never mutated, and its total size is the
645                     // same as the original `data` so it can't be over `isize::MAX`.
646                     state.write(unsafe { slice::from_raw_parts(ptr, newlen) })
647                 }
648             }
649         )*}
650     }
651
652     impl_write! {
653         (u8, write_u8),
654         (u16, write_u16),
655         (u32, write_u32),
656         (u64, write_u64),
657         (usize, write_usize),
658         (i8, write_i8),
659         (i16, write_i16),
660         (i32, write_i32),
661         (i64, write_i64),
662         (isize, write_isize),
663         (u128, write_u128),
664         (i128, write_i128),
665     }
666
667     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
668     impl Hash for bool {
669         #[inline]
670         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
671             state.write_u8(*self as u8)
672         }
673     }
674
675     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
676     impl Hash for char {
677         #[inline]
678         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
679             state.write_u32(*self as u32)
680         }
681     }
682
683     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
684     impl Hash for str {
685         #[inline]
686         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
687             state.write(self.as_bytes());
688             state.write_u8(0xff)
689         }
690     }
691
692     #[stable(feature = "never_hash", since = "1.29.0")]
693     impl Hash for ! {
694         #[inline]
695         fn hash<H: Hasher>(&self, _: &mut H) {
696             *self
697         }
698     }
699
700     macro_rules! impl_hash_tuple {
701         () => (
702             #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
703             impl Hash for () {
704                 #[inline]
705                 fn hash<H: Hasher>(&self, _state: &mut H) {}
706             }
707         );
708
709         ( $($name:ident)+) => (
710             #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
711             impl<$($name: Hash),+> Hash for ($($name,)+) where last_type!($($name,)+): ?Sized {
712                 #[allow(non_snake_case)]
713                 #[inline]
714                 fn hash<S: Hasher>(&self, state: &mut S) {
715                     let ($(ref $name,)+) = *self;
716                     $($name.hash(state);)+
717                 }
718             }
719         );
720     }
721
722     macro_rules! last_type {
723         ($a:ident,) => { $a };
724         ($a:ident, $($rest_a:ident,)+) => { last_type!($($rest_a,)+) };
725     }
726
727     impl_hash_tuple! {}
728     impl_hash_tuple! { A }
729     impl_hash_tuple! { A B }
730     impl_hash_tuple! { A B C }
731     impl_hash_tuple! { A B C D }
732     impl_hash_tuple! { A B C D E }
733     impl_hash_tuple! { A B C D E F }
734     impl_hash_tuple! { A B C D E F G }
735     impl_hash_tuple! { A B C D E F G H }
736     impl_hash_tuple! { A B C D E F G H I }
737     impl_hash_tuple! { A B C D E F G H I J }
738     impl_hash_tuple! { A B C D E F G H I J K }
739     impl_hash_tuple! { A B C D E F G H I J K L }
740
741     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
742     impl<T: Hash> Hash for [T] {
743         #[inline]
744         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
745             self.len().hash(state);
746             Hash::hash_slice(self, state)
747         }
748     }
749
750     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
751     impl<T: ?Sized + Hash> Hash for &T {
752         #[inline]
753         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
754             (**self).hash(state);
755         }
756     }
757
758     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
759     impl<T: ?Sized + Hash> Hash for &mut T {
760         #[inline]
761         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
762             (**self).hash(state);
763         }
764     }
765
766     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
767     impl<T: ?Sized> Hash for *const T {
768         #[inline]
769         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
770             let (address, metadata) = self.to_raw_parts();
771             state.write_usize(address as usize);
772             metadata.hash(state);
773         }
774     }
775
776     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
777     impl<T: ?Sized> Hash for *mut T {
778         #[inline]
779         fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
780             let (address, metadata) = self.to_raw_parts();
781             state.write_usize(address as usize);
782             metadata.hash(state);
783         }
784     }
785 }