Branch data Line data Source code
1 : : #include "jenkins_hash.h"
2 : : #include <stdlib.h>
3 : : #ifdef WIN32
4 : : #define _USE_MATH_DEFINES //For M_LOG2E
5 : : #endif
6 : : #include <math.h>
7 : : #include <limits.h>
8 : : #include <string.h>
9 : :
10 : : //#define DEBUG
11 : : #include "debug.h"
12 : :
13 : : #define hashsize(n) ((cmph_uint32)1<<(n))
14 : : #define hashmask(n) (hashsize(n)-1)
15 : :
16 : :
17 : :
18 : : //#define NM2 /* Define this if you do not want power of 2 table sizes*/
19 : :
20 : :
21 : : /*
22 : : --------------------------------------------------------------------
23 : : mix -- mix 3 32-bit values reversibly.
24 : : For every delta with one or two bits set, and the deltas of all three
25 : : high bits or all three low bits, whether the original value of a,b,c
26 : : is almost all zero or is uniformly distributed,
27 : : * If mix() is run forward or backward, at least 32 bits in a,b,c
28 : : have at least 1/4 probability of changing.
29 : : * If mix() is run forward, every bit of c will change between 1/3 and
30 : : 2/3 of the time. (Well, 22/100 and 78/100 for some 2-bit deltas.)
31 : : mix() was built out of 36 single-cycle latency instructions in a
32 : : structure that could supported 2x parallelism, like so:
33 : : a -= b;
34 : : a -= c; x = (c>>13);
35 : : b -= c; a ^= x;
36 : : b -= a; x = (a<<8);
37 : : c -= a; b ^= x;
38 : : c -= b; x = (b>>13);
39 : : ...
40 : : Unfortunately, superscalar Pentiums and Sparcs can't take advantage
41 : : of that parallelism. They've also turned some of those single-cycle
42 : : latency instructions into multi-cycle latency instructions. Still,
43 : : this is the fastest good hash I could find. There were about 2^^68
44 : : to choose from. I only looked at a billion or so.
45 : : --------------------------------------------------------------------
46 : : */
47 : : #define mix(a,b,c) \
48 : : { \
49 : : a -= b; a -= c; a ^= (c>>13); \
50 : : b -= c; b -= a; b ^= (a<<8); \
51 : : c -= a; c -= b; c ^= (b>>13); \
52 : : a -= b; a -= c; a ^= (c>>12); \
53 : : b -= c; b -= a; b ^= (a<<16); \
54 : : c -= a; c -= b; c ^= (b>>5); \
55 : : a -= b; a -= c; a ^= (c>>3); \
56 : : b -= c; b -= a; b ^= (a<<10); \
57 : : c -= a; c -= b; c ^= (b>>15); \
58 : : }
59 : :
60 : : /*
61 : : --------------------------------------------------------------------
62 : : hash() -- hash a variable-length key into a 32-bit value
63 : : k : the key (the unaligned variable-length array of bytes)
64 : : len : the length of the key, counting by bytes
65 : : initval : can be any 4-byte value
66 : : Returns a 32-bit value. Every bit of the key affects every bit of
67 : : the return value. Every 1-bit and 2-bit delta achieves avalanche.
68 : : About 6*len+35 instructions.
69 : :
70 : : The best hash table sizes are powers of 2. There is no need to do
71 : : mod a prime (mod is sooo slow!). If you need less than 32 bits,
72 : : use a bitmask. For example, if you need only 10 bits, do
73 : : h = (h & hashmask(10));
74 : : In which case, the hash table should have hashsize(10) elements.
75 : :
76 : : If you are hashing n strings (cmph_uint8 **)k, do it like this:
77 : : for (i=0, h=0; i<n; ++i) h = hash( k[i], len[i], h);
78 : :
79 : : By Bob Jenkins, 1996. bob_jenkins@burtleburtle.net. You may use this
80 : : code any way you wish, private, educational, or commercial. It's free.
81 : :
82 : : See http://burtleburtle.net/bob/hash/evahash.html
83 : : Use for hash table lookup, or anything where one collision in 2^^32 is
84 : : acceptable. Do NOT use for cryptographic purposes.
85 : : --------------------------------------------------------------------
86 : : */
87 : 13 : jenkins_state_t *jenkins_state_new(cmph_uint32 size) //size of hash table
88 : : {
89 : 13 : jenkins_state_t *state = (jenkins_state_t *)malloc(sizeof(jenkins_state_t));
90 : : DEBUGP("Initializing jenkins hash\n");
91 : 13 : state->seed = ((cmph_uint32)rand() % size);
92 : 13 : return state;
93 : : }
94 : 13 : void jenkins_state_destroy(jenkins_state_t *state)
95 : : {
96 : 13 : free(state);
97 : 13 : }
98 : :
99 : :
100 : 4938 : static inline void __jenkins_hash_vector(cmph_uint32 seed, const char *k, cmph_uint32 keylen, cmph_uint32 * hashes)
101 : : {
102 : : register cmph_uint32 len, length;
103 : :
104 : : /* Set up the internal state */
105 : 4938 : length = keylen;
106 : 4938 : len = length;
107 : 4938 : hashes[0] = hashes[1] = 0x9e3779b9; /* the golden ratio; an arbitrary value */
108 : 4938 : hashes[2] = seed; /* the previous hash value - seed in our case */
109 : :
110 : : /*---------------------------------------- handle most of the key */
111 : 9999 : while (len >= 12)
112 : : {
113 : 5061 : hashes[0] += ((cmph_uint32)k[0] +((cmph_uint32)k[1]<<8) +((cmph_uint32)k[2]<<16) +((cmph_uint32)k[3]<<24));
114 : 5061 : hashes[1] += ((cmph_uint32)k[4] +((cmph_uint32)k[5]<<8) +((cmph_uint32)k[6]<<16) +((cmph_uint32)k[7]<<24));
115 : 5061 : hashes[2] += ((cmph_uint32)k[8] +((cmph_uint32)k[9]<<8) +((cmph_uint32)k[10]<<16)+((cmph_uint32)k[11]<<24));
116 : 5061 : mix(hashes[0],hashes[1],hashes[2]);
117 : 5061 : k += 12; len -= 12;
118 : : }
119 : :
120 : : /*------------------------------------- handle the last 11 bytes */
121 : 4938 : hashes[2] += length;
122 : 4938 : switch(len) /* all the case statements fall through */
123 : : {
124 : 401 : case 11:
125 : 401 : hashes[2] +=((cmph_uint32)k[10]<<24);
126 : 779 : case 10:
127 : 779 : hashes[2] +=((cmph_uint32)k[9]<<16);
128 : 1177 : case 9 :
129 : 1177 : hashes[2] +=((cmph_uint32)k[8]<<8);
130 : : /* the first byte of hashes[2] is reserved for the length */
131 : 1635 : case 8 :
132 : 1635 : hashes[1] +=((cmph_uint32)k[7]<<24);
133 : 2016 : case 7 :
134 : 2016 : hashes[1] +=((cmph_uint32)k[6]<<16);
135 : 2433 : case 6 :
136 : 2433 : hashes[1] +=((cmph_uint32)k[5]<<8);
137 : 2818 : case 5 :
138 : 2818 : hashes[1] +=(cmph_uint8) k[4];
139 : 3304 : case 4 :
140 : 3304 : hashes[0] +=((cmph_uint32)k[3]<<24);
141 : 3715 : case 3 :
142 : 3715 : hashes[0] +=((cmph_uint32)k[2]<<16);
143 : 4151 : case 2 :
144 : 4151 : hashes[0] +=((cmph_uint32)k[1]<<8);
145 : 4597 : case 1 :
146 : 4597 : hashes[0] +=(cmph_uint8)k[0];
147 : : /* case 0: nothing left to add */
148 : : }
149 : :
150 : 4938 : mix(hashes[0],hashes[1],hashes[2]);
151 : 4938 : }
152 : :
153 : 0 : cmph_uint32 jenkins_hash(jenkins_state_t *state, const char *k, cmph_uint32 keylen)
154 : : {
155 : : cmph_uint32 hashes[3];
156 : 0 : __jenkins_hash_vector(state->seed, k, keylen, hashes);
157 : 0 : return hashes[2];
158 : : /* cmph_uint32 a, b, c;
159 : : cmph_uint32 len, length;
160 : :
161 : : // Set up the internal state
162 : : length = keylen;
163 : : len = length;
164 : : a = b = 0x9e3779b9; // the golden ratio; an arbitrary value
165 : : c = state->seed; // the previous hash value - seed in our case
166 : :
167 : : // handle most of the key
168 : : while (len >= 12)
169 : : {
170 : : a += (k[0] +((cmph_uint32)k[1]<<8) +((cmph_uint32)k[2]<<16) +((cmph_uint32)k[3]<<24));
171 : : b += (k[4] +((cmph_uint32)k[5]<<8) +((cmph_uint32)k[6]<<16) +((cmph_uint32)k[7]<<24));
172 : : c += (k[8] +((cmph_uint32)k[9]<<8) +((cmph_uint32)k[10]<<16)+((cmph_uint32)k[11]<<24));
173 : : mix(a,b,c);
174 : : k += 12; len -= 12;
175 : : }
176 : :
177 : : // handle the last 11 bytes
178 : : c += length;
179 : : switch(len) /// all the case statements fall through
180 : : {
181 : : case 11:
182 : : c +=((cmph_uint32)k[10]<<24);
183 : : case 10:
184 : : c +=((cmph_uint32)k[9]<<16);
185 : : case 9 :
186 : : c +=((cmph_uint32)k[8]<<8);
187 : : // the first byte of c is reserved for the length
188 : : case 8 :
189 : : b +=((cmph_uint32)k[7]<<24);
190 : : case 7 :
191 : : b +=((cmph_uint32)k[6]<<16);
192 : : case 6 :
193 : : b +=((cmph_uint32)k[5]<<8);
194 : : case 5 :
195 : : b +=k[4];
196 : : case 4 :
197 : : a +=((cmph_uint32)k[3]<<24);
198 : : case 3 :
199 : : a +=((cmph_uint32)k[2]<<16);
200 : : case 2 :
201 : : a +=((cmph_uint32)k[1]<<8);
202 : : case 1 :
203 : : a +=k[0];
204 : : // case 0: nothing left to add
205 : : }
206 : :
207 : : mix(a,b,c);
208 : :
209 : : /// report the result
210 : :
211 : : return c;
212 : : */
213 : : }
214 : :
215 : 2645 : void jenkins_hash_vector_(jenkins_state_t *state, const char *k, cmph_uint32 keylen, cmph_uint32 * hashes)
216 : : {
217 : 2645 : __jenkins_hash_vector(state->seed, k, keylen, hashes);
218 : 2645 : }
219 : :
220 : 0 : void jenkins_state_dump(jenkins_state_t *state, char **buf, cmph_uint32 *buflen)
221 : : {
222 : 0 : *buflen = sizeof(cmph_uint32);
223 : 0 : *buf = (char *)malloc(sizeof(cmph_uint32));
224 : 0 : if (!*buf)
225 : : {
226 : 0 : *buflen = UINT_MAX;
227 : 0 : return;
228 : : }
229 : 0 : memcpy(*buf, &(state->seed), sizeof(cmph_uint32));
230 : : DEBUGP("Dumped jenkins state with seed %u\n", state->seed);
231 : 0 : return;
232 : : }
233 : :
234 : 0 : jenkins_state_t *jenkins_state_copy(jenkins_state_t *src_state)
235 : : {
236 : 0 : jenkins_state_t *dest_state = (jenkins_state_t *)malloc(sizeof(jenkins_state_t));
237 : 0 : dest_state->hashfunc = src_state->hashfunc;
238 : 0 : dest_state->seed = src_state->seed;
239 : 0 : return dest_state;
240 : : }
241 : :
242 : 0 : jenkins_state_t *jenkins_state_load(const char *buf, cmph_uint32 buflen)
243 : : {
244 : 0 : jenkins_state_t *state = (jenkins_state_t *)malloc(sizeof(jenkins_state_t));
245 : 0 : state->seed = *(cmph_uint32 *)buf;
246 : 0 : state->hashfunc = CMPH_HASH_JENKINS;
247 : : DEBUGP("Loaded jenkins state with seed %u\n", state->seed);
248 : 0 : return state;
249 : : }
250 : :
251 : :
252 : : /** \fn void jenkins_state_pack(jenkins_state_t *state, void *jenkins_packed);
253 : : * \brief Support the ability to pack a jenkins function into a preallocated contiguous memory space pointed by jenkins_packed.
254 : : * \param state points to the jenkins function
255 : : * \param jenkins_packed pointer to the contiguous memory area used to store the jenkins function. The size of jenkins_packed must be at least jenkins_state_packed_size()
256 : : */
257 : 9 : void jenkins_state_pack(jenkins_state_t *state, void *jenkins_packed)
258 : : {
259 : 9 : if (state && jenkins_packed)
260 : : {
261 : 9 : memcpy(jenkins_packed, &(state->seed), sizeof(cmph_uint32));
262 : : }
263 : 9 : }
264 : :
265 : : /** \fn cmph_uint32 jenkins_state_packed_size(jenkins_state_t *state);
266 : : * \brief Return the amount of space needed to pack a jenkins function.
267 : : * \return the size of the packed function or zero for failures
268 : : */
269 : 2311 : cmph_uint32 jenkins_state_packed_size(void)
270 : : {
271 : 2311 : return sizeof(cmph_uint32);
272 : : }
273 : :
274 : :
275 : : /** \fn cmph_uint32 jenkins_hash_packed(void *jenkins_packed, const char *k, cmph_uint32 keylen);
276 : : * \param jenkins_packed is a pointer to a contiguous memory area
277 : : * \param key is a pointer to a key
278 : : * \param keylen is the key length
279 : : * \return an integer that represents a hash value of 32 bits.
280 : : */
281 : 0 : cmph_uint32 jenkins_hash_packed(void *jenkins_packed, const char *k, cmph_uint32 keylen)
282 : : {
283 : : cmph_uint32 hashes[3];
284 : 0 : __jenkins_hash_vector(*((cmph_uint32 *)jenkins_packed), k, keylen, hashes);
285 : 0 : return hashes[2];
286 : : }
287 : :
288 : : /** \fn jenkins_hash_vector_packed(void *jenkins_packed, const char *k, cmph_uint32 keylen, cmph_uint32 * hashes);
289 : : * \param jenkins_packed is a pointer to a contiguous memory area
290 : : * \param key is a pointer to a key
291 : : * \param keylen is the key length
292 : : * \param hashes is a pointer to a memory large enough to fit three 32-bit integers.
293 : : */
294 : 2293 : void jenkins_hash_vector_packed(void *jenkins_packed, const char *k, cmph_uint32 keylen, cmph_uint32 * hashes)
295 : : {
296 : 2293 : __jenkins_hash_vector(*((cmph_uint32 *)jenkins_packed), k, keylen, hashes);
297 : 2293 : }
|
