tests/hashing/city.cc

   1 // Copyright (c) 2011 Google, Inc.
   2 //
   3 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   4 // of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
   5 // in the Software without restriction, including without limitation the rights
   6 // to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
   7 // copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
   8 // furnished to do so, subject to the following conditions:
   9 //
  10 // The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  11 // all copies or substantial portions of the Software.
  12 //
  13 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  14 // IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  15 // FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  16 // AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  17 // LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
  18 // OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
  19 // THE SOFTWARE.
  20 //
  21 // CityHash, by Geoff Pike and Jyrki Alakuijala
  22 //
  23 // This file provides CityHash64() and related functions.
  24 //
  25 // It's probably possible to create even faster hash functions by
  26 // writing a program that systematically explores some of the space of
  27 // possible hash functions, by using SIMD instructions, or by
  28 // compromising on hash quality.
  29
  30 //#include "config.h"
  31 #include "city.h"
  32
  33 #include <algorithm>
  34 #include <string.h>  // for memcpy and memset
  35
  36 using namespace std;
  37
  38 static uint64 UNALIGNED_LOAD64(const char *p) {
  39   uint64 result;
  40   memcpy(&result, p, sizeof(result));
  41   return result;
  42 }
  43
  44 static uint32 UNALIGNED_LOAD32(const char *p) {
  45   uint32 result;
  46   memcpy(&result, p, sizeof(result));
  47   return result;
  48 }
  49
  50 #ifdef _MSC_VER
  51
  52 #include <stdlib.h>
  53 #define bswap_32(x) _byteswap_ulong(x)
  54 #define bswap_64(x) _byteswap_uint64(x)
  55
  56 #elif defined(__APPLE__)
  57
  58 // Mac OS X / Darwin features
  59 #include <libkern/OSByteOrder.h>
  60 #define bswap_32(x) OSSwapInt32(x)
  61 #define bswap_64(x) OSSwapInt64(x)
  62
  63 #elif defined(__NetBSD__)
  64
  65 #include <sys/types.h>
  66 #include <machine/bswap.h>
  67 #if defined(__BSWAP_RENAME) && !defined(__bswap_32)
  68 #define bswap_32(x) bswap32(x)
  69 #define bswap_64(x) bswap64(x)
  70 #endif
  71
  72 #else
  73
  74 #include <byteswap.h>
  75
  76 #endif
  77
  78 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  79 #define uint32_in_expected_order(x) (bswap_32(x))
  80 #define uint64_in_expected_order(x) (bswap_64(x))
  81 #else
  82 #define uint32_in_expected_order(x) (x)
  83 #define uint64_in_expected_order(x) (x)
  84 #endif
  85
  86 #if !defined(LIKELY)
  87 #if HAVE_BUILTIN_EXPECT
  88 #define LIKELY(x) (__builtin_expect(!!(x), 1))
  89 #else
  90 #define LIKELY(x) (x)
  91 #endif
  92 #endif
  93
  94 static uint64 Fetch64(const char *p) {
  95   return uint64_in_expected_order(UNALIGNED_LOAD64(p));
  96 }
  97
  98 static uint32 Fetch32(const char *p) {
  99   return uint32_in_expected_order(UNALIGNED_LOAD32(p));
 100 }
 101
 102 // Some primes between 2^63 and 2^64 for various uses.
 103 static const uint64 k0 = 0xc3a5c85c97cb3127ULL;
 104 static const uint64 k1 = 0xb492b66fbe98f273ULL;
 105 static const uint64 k2 = 0x9ae16a3b2f90404fULL;
 106
 107 // Magic numbers for 32-bit hashing.  Copied from Murmur3.
 108 static const uint32_t c1 = 0xcc9e2d51;
 109 static const uint32_t c2 = 0x1b873593;
 110
 111 // A 32-bit to 32-bit integer hash copied from Murmur3.
 112 static uint32 fmix(uint32 h)
 113 {
 114   h ^= h >> 16;
 115   h *= 0x85ebca6b;
 116   h ^= h >> 13;
 117   h *= 0xc2b2ae35;
 118   h ^= h >> 16;
 119   return h;
 120 }
 121
 122 static uint32 Rotate32(uint32 val, int shift) {
 123   // Avoid shifting by 32: doing so yields an undefined result.
 124   return shift == 0 ? val : ((val >> shift) | (val << (32 - shift)));
 125 }
 126
 127 #undef PERMUTE3
 128 #define PERMUTE3(a, b, c) do { std::swap(a, b); std::swap(a, c); } while (0)
 129
 130 static uint32 Mur(uint32 a, uint32 h) {
 131   // Helper from Murmur3 for combining two 32-bit values.
 132   a *= c1;
 133   a = Rotate32(a, 17);
 134   a *= c2;
 135   h ^= a;
 136   h = Rotate32(h, 19);
 137   return h * 5 + 0xe6546b64;
 138 }
 139
 140 static uint32 Hash32Len13to24(const char *s, size_t len) {
 141   uint32 a = Fetch32(s - 4 + (len >> 1));
 142   uint32 b = Fetch32(s + 4);
 143   uint32 c = Fetch32(s + len - 8);
 144   uint32 d = Fetch32(s + (len >> 1));
 145   uint32 e = Fetch32(s);
 146   uint32 f = Fetch32(s + len - 4);
 147   uint32 h = len;
 148
 149   return fmix(Mur(f, Mur(e, Mur(d, Mur(c, Mur(b, Mur(a, h)))))));
 150 }
 151
 152 static uint32 Hash32Len0to4(const char *s, size_t len) {
 153   uint32 b = 0;
 154   uint32 c = 9;
 155   for (int i = 0; i < len; i++) {
 156     signed char v = s[i];
 157     b = b * c1 + v;
 158     c ^= b;
 159   }
 160   return fmix(Mur(b, Mur(len, c)));
 161 }
 162
 163 static uint32 Hash32Len5to12(const char *s, size_t len) {
 164   uint32 a = len, b = len * 5, c = 9, d = b;
 165   a += Fetch32(s);
 166   b += Fetch32(s + len - 4);
 167   c += Fetch32(s + ((len >> 1) & 4));
 168   return fmix(Mur(c, Mur(b, Mur(a, d))));
 169 }
 170
 171 uint32 CityHash32(const char *s, size_t len) {
 172   if (len <= 24) {
 173     return len <= 12 ?
 174         (len <= 4 ? Hash32Len0to4(s, len) : Hash32Len5to12(s, len)) :
 175         Hash32Len13to24(s, len);
 176   }
 177
 178   // len > 24
 179   uint32 h = len, g = c1 * len, f = g;
 180   uint32 a0 = Rotate32(Fetch32(s + len - 4) * c1, 17) * c2;
 181   uint32 a1 = Rotate32(Fetch32(s + len - 8) * c1, 17) * c2;
 182   uint32 a2 = Rotate32(Fetch32(s + len - 16) * c1, 17) * c2;
 183   uint32 a3 = Rotate32(Fetch32(s + len - 12) * c1, 17) * c2;
 184   uint32 a4 = Rotate32(Fetch32(s + len - 20) * c1, 17) * c2;
 185   h ^= a0;
 186   h = Rotate32(h, 19);
 187   h = h * 5 + 0xe6546b64;
 188   h ^= a2;
 189   h = Rotate32(h, 19);
 190   h = h * 5 + 0xe6546b64;
 191   g ^= a1;
 192   g = Rotate32(g, 19);
 193   g = g * 5 + 0xe6546b64;
 194   g ^= a3;
 195   g = Rotate32(g, 19);
 196   g = g * 5 + 0xe6546b64;
 197   f += a4;
 198   f = Rotate32(f, 19);
 199   f = f * 5 + 0xe6546b64;
 200   size_t iters = (len - 1) / 20;
 201   do {
 202     uint32 a0 = Rotate32(Fetch32(s) * c1, 17) * c2;
 203     uint32 a1 = Fetch32(s + 4);
 204     uint32 a2 = Rotate32(Fetch32(s + 8) * c1, 17) * c2;
 205     uint32 a3 = Rotate32(Fetch32(s + 12) * c1, 17) * c2;
 206     uint32 a4 = Fetch32(s + 16);
 207     h ^= a0;
 208     h = Rotate32(h, 18);
 209     h = h * 5 + 0xe6546b64;
 210     f += a1;
 211     f = Rotate32(f, 19);
 212     f = f * c1;
 213     g += a2;
 214     g = Rotate32(g, 18);
 215     g = g * 5 + 0xe6546b64;
 216     h ^= a3 + a1;
 217     h = Rotate32(h, 19);
 218     h = h * 5 + 0xe6546b64;
 219     g ^= a4;
 220     g = bswap_32(g) * 5;
 221     h += a4 * 5;
 222     h = bswap_32(h);
 223     f += a0;
 224     PERMUTE3(f, h, g);
 225     s += 20;
 226   } while (--iters != 0);
 227   g = Rotate32(g, 11) * c1;
 228   g = Rotate32(g, 17) * c1;
 229   f = Rotate32(f, 11) * c1;
 230   f = Rotate32(f, 17) * c1;
 231   h = Rotate32(h + g, 19);
 232   h = h * 5 + 0xe6546b64;
 233   h = Rotate32(h, 17) * c1;
 234   h = Rotate32(h + f, 19);
 235   h = h * 5 + 0xe6546b64;
 236   h = Rotate32(h, 17) * c1;
 237   return h;
 238 }
 239
 240 // Bitwise right rotate.  Normally this will compile to a single
 241 // instruction, especially if the shift is a manifest constant.
 242 static uint64 Rotate(uint64 val, int shift) {
 243   // Avoid shifting by 64: doing so yields an undefined result.
 244   return shift == 0 ? val : ((val >> shift) | (val << (64 - shift)));
 245 }
 246
 247 static uint64 ShiftMix(uint64 val) {
 248   return val ^ (val >> 47);
 249 }
 250
 251 static uint64 HashLen16(uint64 u, uint64 v) {
 252   return Hash128to64(uint128(u, v));
 253 }
 254
 255 static uint64 HashLen16(uint64 u, uint64 v, uint64 mul) {
 256   // Murmur-inspired hashing.
 257   uint64 a = (u ^ v) * mul;
 258   a ^= (a >> 47);
 259   uint64 b = (v ^ a) * mul;
 260   b ^= (b >> 47);
 261   b *= mul;
 262   return b;
 263 }
 264
 265 static uint64 HashLen0to16(const char *s, size_t len) {
 266   if (len >= 8) {
 267     uint64 mul = k2 + len * 2;
 268     uint64 a = Fetch64(s) + k2;
 269     uint64 b = Fetch64(s + len - 8);
 270     uint64 c = Rotate(b, 37) * mul + a;
 271     uint64 d = (Rotate(a, 25) + b) * mul;
 272     return HashLen16(c, d, mul);
 273   }
 274   if (len >= 4) {
 275     uint64 mul = k2 + len * 2;
 276     uint64 a = Fetch32(s);
 277     return HashLen16(len + (a << 3), Fetch32(s + len - 4), mul);
 278   }
 279   if (len > 0) {
 280     uint8 a = s[0];
 281     uint8 b = s[len >> 1];
 282     uint8 c = s[len - 1];
 283     uint32 y = static_cast<uint32>(a) + (static_cast<uint32>(b) << 8);
 284     uint32 z = len + (static_cast<uint32>(c) << 2);
 285     return ShiftMix(y * k2 ^ z * k0) * k2;
 286   }
 287   return k2;
 288 }
 289
 290 // This probably works well for 16-byte strings as well, but it may be overkill
 291 // in that case.
 292 static uint64 HashLen17to32(const char *s, size_t len) {
 293   uint64 mul = k2 + len * 2;
 294   uint64 a = Fetch64(s) * k1;
 295   uint64 b = Fetch64(s + 8);
 296   uint64 c = Fetch64(s + len - 8) * mul;
 297   uint64 d = Fetch64(s + len - 16) * k2;
 298   return HashLen16(Rotate(a + b, 43) + Rotate(c, 30) + d,
 299                    a + Rotate(b + k2, 18) + c, mul);
 300 }
 301
 302 // Return a 16-byte hash for 48 bytes.  Quick and dirty.
 303 // Callers do best to use "random-looking" values for a and b.
 304 static pair<uint64, uint64> WeakHashLen32WithSeeds(
 305     uint64 w, uint64 x, uint64 y, uint64 z, uint64 a, uint64 b) {
 306   a += w;
 307   b = Rotate(b + a + z, 21);
 308   uint64 c = a;
 309   a += x;
 310   a += y;
 311   b += Rotate(a, 44);
 312   return make_pair(a + z, b + c);
 313 }
 314
 315 // Return a 16-byte hash for s[0] ... s[31], a, and b.  Quick and dirty.
 316 static pair<uint64, uint64> WeakHashLen32WithSeeds(
 317     const char* s, uint64 a, uint64 b) {
 318   return WeakHashLen32WithSeeds(Fetch64(s),
 319                                 Fetch64(s + 8),
 320                                 Fetch64(s + 16),
 321                                 Fetch64(s + 24),
 322                                 a,
 323                                 b);
 324 }
 325
 326 // Return an 8-byte hash for 33 to 64 bytes.
 327 static uint64 HashLen33to64(const char *s, size_t len) {
 328   uint64 mul = k2 + len * 2;
 329   uint64 a = Fetch64(s) * k2;
 330   uint64 b = Fetch64(s + 8);
 331   uint64 c = Fetch64(s + len - 24);
 332   uint64 d = Fetch64(s + len - 32);
 333   uint64 e = Fetch64(s + 16) * k2;
 334   uint64 f = Fetch64(s + 24) * 9;
 335   uint64 g = Fetch64(s + len - 8);
 336   uint64 h = Fetch64(s + len - 16) * mul;
 337   uint64 u = Rotate(a + g, 43) + (Rotate(b, 30) + c) * 9;
 338   uint64 v = ((a + g) ^ d) + f + 1;
 339   uint64 w = bswap_64((u + v) * mul) + h;
 340   uint64 x = Rotate(e + f, 42) + c;
 341   uint64 y = (bswap_64((v + w) * mul) + g) * mul;
 342   uint64 z = e + f + c;
 343   a = bswap_64((x + z) * mul + y) + b;
 344   b = ShiftMix((z + a) * mul + d + h) * mul;
 345   return b + x;
 346 }
 347
 348 uint64 CityHash64(const char *s, size_t len) {
 349   if (len <= 32) {
 350     if (len <= 16) {
 351       return HashLen0to16(s, len);
 352     } else {
 353       return HashLen17to32(s, len);
 354     }
 355   } else if (len <= 64) {
 356     return HashLen33to64(s, len);
 357   }
 358
 359   // For strings over 64 bytes we hash the end first, and then as we
 360   // loop we keep 56 bytes of state: v, w, x, y, and z.
 361   uint64 x = Fetch64(s + len - 40);
 362   uint64 y = Fetch64(s + len - 16) + Fetch64(s + len - 56);
 363   uint64 z = HashLen16(Fetch64(s + len - 48) + len, Fetch64(s + len - 24));
 364   pair<uint64, uint64> v = WeakHashLen32WithSeeds(s + len - 64, len, z);
 365   pair<uint64, uint64> w = WeakHashLen32WithSeeds(s + len - 32, y + k1, x);
 366   x = x * k1 + Fetch64(s);
 367
 368   // Decrease len to the nearest multiple of 64, and operate on 64-byte chunks.
 369   len = (len - 1) & ~static_cast<size_t>(63);
 370   do {
 371     x = Rotate(x + y + v.first + Fetch64(s + 8), 37) * k1;
 372     y = Rotate(y + v.second + Fetch64(s + 48), 42) * k1;
 373     x ^= w.second;
 374     y += v.first + Fetch64(s + 40);
 375     z = Rotate(z + w.first, 33) * k1;
 376     v = WeakHashLen32WithSeeds(s, v.second * k1, x + w.first);
 377     w = WeakHashLen32WithSeeds(s + 32, z + w.second, y + Fetch64(s + 16));
 378     std::swap(z, x);
 379     s += 64;
 380     len -= 64;
 381   } while (len != 0);
 382   return HashLen16(HashLen16(v.first, w.first) + ShiftMix(y) * k1 + z,
 383                    HashLen16(v.second, w.second) + x);
 384 }
 385
 386 uint64 CityHash64WithSeed(const char *s, size_t len, uint64 seed) {
 387   return CityHash64WithSeeds(s, len, k2, seed);
 388 }
 389
 390 uint64 CityHash64WithSeeds(const char *s, size_t len,
 391                            uint64 seed0, uint64 seed1) {
 392   return HashLen16(CityHash64(s, len) - seed0, seed1);
 393 }
 394
 395 // A subroutine for CityHash128().  Returns a decent 128-bit hash for strings
 396 // of any length representable in signed long.  Based on City and Murmur.
 397 static uint128 CityMurmur(const char *s, size_t len, uint128 seed) {
 398   uint64 a = Uint128Low64(seed);
 399   uint64 b = Uint128High64(seed);
 400   uint64 c = 0;
 401   uint64 d = 0;
 402   signed long l = len - 16;
 403   if (l <= 0) {  // len <= 16
 404     a = ShiftMix(a * k1) * k1;
 405     c = b * k1 + HashLen0to16(s, len);
 406     d = ShiftMix(a + (len >= 8 ? Fetch64(s) : c));
 407   } else {  // len > 16
 408     c = HashLen16(Fetch64(s + len - 8) + k1, a);
 409     d = HashLen16(b + len, c + Fetch64(s + len - 16));
 410     a += d;
 411     do {
 412       a ^= ShiftMix(Fetch64(s) * k1) * k1;
 413       a *= k1;
 414       b ^= a;
 415       c ^= ShiftMix(Fetch64(s + 8) * k1) * k1;
 416       c *= k1;
 417       d ^= c;
 418       s += 16;
 419       l -= 16;
 420     } while (l > 0);
 421   }
 422   a = HashLen16(a, c);
 423   b = HashLen16(d, b);
 424   return uint128(a ^ b, HashLen16(b, a));
 425 }
 426
 427 uint128 CityHash128WithSeed(const char *s, size_t len, uint128 seed) {
 428   if (len < 128) {
 429     return CityMurmur(s, len, seed);
 430   }
 431
 432   // We expect len >= 128 to be the common case.  Keep 56 bytes of state:
 433   // v, w, x, y, and z.
 434   pair<uint64, uint64> v, w;
 435   uint64 x = Uint128Low64(seed);
 436   uint64 y = Uint128High64(seed);
 437   uint64 z = len * k1;
 438   v.first = Rotate(y ^ k1, 49) * k1 + Fetch64(s);
 439   v.second = Rotate(v.first, 42) * k1 + Fetch64(s + 8);
 440   w.first = Rotate(y + z, 35) * k1 + x;
 441   w.second = Rotate(x + Fetch64(s + 88), 53) * k1;
 442
 443   // This is the same inner loop as CityHash64(), manually unrolled.
 444   do {
 445     x = Rotate(x + y + v.first + Fetch64(s + 8), 37) * k1;
 446     y = Rotate(y + v.second + Fetch64(s + 48), 42) * k1;
 447     x ^= w.second;
 448     y += v.first + Fetch64(s + 40);
 449     z = Rotate(z + w.first, 33) * k1;
 450     v = WeakHashLen32WithSeeds(s, v.second * k1, x + w.first);
 451     w = WeakHashLen32WithSeeds(s + 32, z + w.second, y + Fetch64(s + 16));
 452     std::swap(z, x);
 453     s += 64;
 454     x = Rotate(x + y + v.first + Fetch64(s + 8), 37) * k1;
 455     y = Rotate(y + v.second + Fetch64(s + 48), 42) * k1;
 456     x ^= w.second;
 457     y += v.first + Fetch64(s + 40);
 458     z = Rotate(z + w.first, 33) * k1;
 459     v = WeakHashLen32WithSeeds(s, v.second * k1, x + w.first);
 460     w = WeakHashLen32WithSeeds(s + 32, z + w.second, y + Fetch64(s + 16));
 461     std::swap(z, x);
 462     s += 64;
 463     len -= 128;
 464   } while (LIKELY(len >= 128));
 465   x += Rotate(v.first + z, 49) * k0;
 466   y = y * k0 + Rotate(w.second, 37);
 467   z = z * k0 + Rotate(w.first, 27);
 468   w.first *= 9;
 469   v.first *= k0;
 470   // If 0 < len < 128, hash up to 4 chunks of 32 bytes each from the end of s.
 471   for (size_t tail_done = 0; tail_done < len; ) {
 472     tail_done += 32;
 473     y = Rotate(x + y, 42) * k0 + v.second;
 474     w.first += Fetch64(s + len - tail_done + 16);
 475     x = x * k0 + w.first;
 476     z += w.second + Fetch64(s + len - tail_done);
 477     w.second += v.first;
 478     v = WeakHashLen32WithSeeds(s + len - tail_done, v.first + z, v.second);
 479     v.first *= k0;
 480   }
 481   // At this point our 56 bytes of state should contain more than
 482   // enough information for a strong 128-bit hash.  We use two
 483   // different 56-byte-to-8-byte hashes to get a 16-byte final result.
 484   x = HashLen16(x, v.first);
 485   y = HashLen16(y + z, w.first);
 486   return uint128(HashLen16(x + v.second, w.second) + y,
 487                  HashLen16(x + w.second, y + v.second));
 488 }
 489
 490 uint128 CityHash128(const char *s, size_t len) {
 491   return len >= 16 ?
 492       CityHash128WithSeed(s + 16, len - 16,
 493                           uint128(Fetch64(s), Fetch64(s + 8) + k0)) :
 494       CityHash128WithSeed(s, len, uint128(k0, k1));
 495 }
 496
 497 #ifdef __SSE4_2__
 498 #include <citycrc.h>
 499 #include <nmmintrin.h>
 500
 501 // Requires len >= 240.
 502 static void CityHashCrc256Long(const char *s, size_t len,
 503                                uint32 seed, uint64 *result) {
 504   uint64 a = Fetch64(s + 56) + k0;
 505   uint64 b = Fetch64(s + 96) + k0;
 506   uint64 c = result[0] = HashLen16(b, len);
 507   uint64 d = result[1] = Fetch64(s + 120) * k0 + len;
 508   uint64 e = Fetch64(s + 184) + seed;
 509   uint64 f = 0;
 510   uint64 g = 0;
 511   uint64 h = c + d;
 512   uint64 x = seed;
 513   uint64 y = 0;
 514   uint64 z = 0;
 515
 516   // 240 bytes of input per iter.
 517   size_t iters = len / 240;
 518   len -= iters * 240;
 519   do {
 520 #undef CHUNK
 521 #define CHUNK(r)                                \
 522     PERMUTE3(x, z, y);                          \
 523     b += Fetch64(s);                            \
 524     c += Fetch64(s + 8);                        \
 525     d += Fetch64(s + 16);                       \
 526     e += Fetch64(s + 24);                       \
 527     f += Fetch64(s + 32);                       \
 528     a += b;                                     \
 529     h += f;                                     \
 530     b += c;                                     \
 531     f += d;                                     \
 532     g += e;                                     \
 533     e += z;                                     \
 534     g += x;                                     \
 535     z = _mm_crc32_u64(z, b + g);                \
 536     y = _mm_crc32_u64(y, e + h);                \
 537     x = _mm_crc32_u64(x, f + a);                \
 538     e = Rotate(e, r);                           \
 539     c += e;                                     \
 540     s += 40
 541
 542     CHUNK(0); PERMUTE3(a, h, c);
 543     CHUNK(33); PERMUTE3(a, h, f);
 544     CHUNK(0); PERMUTE3(b, h, f);
 545     CHUNK(42); PERMUTE3(b, h, d);
 546     CHUNK(0); PERMUTE3(b, h, e);
 547     CHUNK(33); PERMUTE3(a, h, e);
 548   } while (--iters > 0);
 549
 550   while (len >= 40) {
 551     CHUNK(29);
 552     e ^= Rotate(a, 20);
 553     h += Rotate(b, 30);
 554     g ^= Rotate(c, 40);
 555     f += Rotate(d, 34);
 556     PERMUTE3(c, h, g);
 557     len -= 40;
 558   }
 559   if (len > 0) {
 560     s = s + len - 40;
 561     CHUNK(33);
 562     e ^= Rotate(a, 43);
 563     h += Rotate(b, 42);
 564     g ^= Rotate(c, 41);
 565     f += Rotate(d, 40);
 566   }
 567   result[0] ^= h;
 568   result[1] ^= g;
 569   g += h;
 570   a = HashLen16(a, g + z);
 571   x += y << 32;
 572   b += x;
 573   c = HashLen16(c, z) + h;
 574   d = HashLen16(d, e + result[0]);
 575   g += e;
 576   h += HashLen16(x, f);
 577   e = HashLen16(a, d) + g;
 578   z = HashLen16(b, c) + a;
 579   y = HashLen16(g, h) + c;
 580   result[0] = e + z + y + x;
 581   a = ShiftMix((a + y) * k0) * k0 + b;
 582   result[1] += a + result[0];
 583   a = ShiftMix(a * k0) * k0 + c;
 584   result[2] = a + result[1];
 585   a = ShiftMix((a + e) * k0) * k0;
 586   result[3] = a + result[2];
 587 }
 588
 589 // Requires len < 240.
 590 static void CityHashCrc256Short(const char *s, size_t len, uint64 *result) {
 591   char buf[240];
 592   memcpy(buf, s, len);
 593   memset(buf + len, 0, 240 - len);
 594   CityHashCrc256Long(buf, 240, ~static_cast<uint32>(len), result);
 595 }
 596
 597 void CityHashCrc256(const char *s, size_t len, uint64 *result) {
 598   if (LIKELY(len >= 240)) {
 599     CityHashCrc256Long(s, len, 0, result);
 600   } else {
 601     CityHashCrc256Short(s, len, result);
 602   }
 603 }
 604
 605 uint128 CityHashCrc128WithSeed(const char *s, size_t len, uint128 seed) {
 606   if (len <= 900) {
 607     return CityHash128WithSeed(s, len, seed);
 608   } else {
 609     uint64 result[4];
 610     CityHashCrc256(s, len, result);
 611     uint64 u = Uint128High64(seed) + result[0];
 612     uint64 v = Uint128Low64(seed) + result[1];
 613     return uint128(HashLen16(u, v + result[2]),
 614                    HashLen16(Rotate(v, 32), u * k0 + result[3]));
 615   }
 616 }
 617
 618 uint128 CityHashCrc128(const char *s, size_t len) {
 619   if (len <= 900) {
 620     return CityHash128(s, len);
 621   } else {
 622     uint64 result[4];
 623     CityHashCrc256(s, len, result);
 624     return uint128(result[2], result[3]);
 625   }
 626 }
 627
 628 #endif