augment hashtable with keyset
[c11tester.git] / hashtable.h
index a15265bafbe7f1b7658c4ddbcb8bcb8b6175a124..20fa56e778ffa96237467a82daf307c969b3fdf2 100644 (file)
@@ -2,39 +2,35 @@
  *  @brief Hashtable.  Standard chained bucket variety.
  */
 
-#ifndef HASHTABLE_H
-#define HASHTABLE_H
+#ifndef __HASHTABLE_H__
+#define __HASHTABLE_H__
 
 #include <stdlib.h>
 #include <stdio.h>
 #include <string.h>
+#include "stl-model.h"
 #include "mymemory.h"
 #include "common.h"
 
 /**
- * Hashtable linked node class, for chained storage of hash table conflicts. By
- * default it is snapshotting, but you can pass in your own allocation
- * functions.
+ * @brief HashTable node
  *
  * @tparam _Key    Type name for the key
  * @tparam _Val    Type name for the values to be stored
- * @tparam _malloc Provide your own 'malloc' for the table, or default to
- *                 snapshotting.
- * @tparam _calloc Provide your own 'calloc' for the table, or default to
- *                 snapshotting.
- * @tparam _free   Provide your own 'free' for the table, or default to
- *                 snapshotting.
  */
 template<typename _Key, typename _Val>
-
 struct hashlistnode {
        _Key key;
        _Val val;
 };
 
 /**
- * Hashtable class. By default it is snapshotting, but you can pass in your own
- * allocation functions.
+ * @brief A simple, custom hash table
+ *
+ * By default it is snapshotting, but you can pass in your own allocation
+ * functions. Note that this table does not support the value 0 (NULL) used as
+ * a key and is designed primarily with pointer-based keys in mind. Other
+ * primitive key types are supported only for non-zero values.
  *
  * @tparam _Key    Type name for the key
  * @tparam _Val    Type name for the values to be stored
@@ -48,11 +44,11 @@ struct hashlistnode {
  * @tparam _free   Provide your own 'free' for the table, or default to
  *                 snapshotting.
  */
-template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void * (* _malloc)(size_t) = snapshot_malloc, void * (* _calloc)(size_t, size_t) = snapshot_calloc, void (*_free)(void *) = snapshot_free>
-       class HashTable {
- public:
+template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void * (*_malloc)(size_t) = snapshot_malloc, void * (*_calloc)(size_t, size_t) = snapshot_calloc, void (*_free)(void *) = snapshot_free>
+class HashTable {
+public:
        /**
-        * Constructor
+        * @brief Hash table constructor
         * @param initialcapacity Sets the initial capacity of the hash table.
         * Default size 1024.
         * @param factor Sets the percentage full before the hashtable is
@@ -61,17 +57,20 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
        HashTable(unsigned int initialcapacity = 1024, double factor = 0.5) {
                // Allocate space for the hash table
                table = (struct hashlistnode<_Key, _Val> *)_calloc(initialcapacity, sizeof(struct hashlistnode<_Key, _Val>));
+               keyset = (_Key *)_calloc(initialcapacity, sizeof(_Key));
+               keyset_end = keyset;
                loadfactor = factor;
                capacity = initialcapacity;
                capacitymask = initialcapacity - 1;
 
                threshold = (unsigned int)(initialcapacity * loadfactor);
-               size = 0; // Initial number of elements in the hash
+               size = 0;       // Initial number of elements in the hash
        }
 
-       /** Destructor */
+       /** @brief Hash table destructor */
        ~HashTable() {
                _free(table);
+               _free(keyset);
        }
 
        /** Override: new operator */
@@ -94,14 +93,22 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
                _free(p);
        }
 
-       /** Reset the table to its initial state. */
+       /** @brief Reset the table to its initial state. */
        void reset() {
                memset(table, 0, capacity * sizeof(struct hashlistnode<_Key, _Val>));
+               memset(keyset, 0, capacity * sizeof(_Key));
                size = 0;
        }
 
-       /** Put a key value pair into the table. */
+       /**
+        * @brief Put a key/value pair into the table
+        * @param key The key for the new value; must not be 0 or NULL
+        * @param val The value to store in the table
+        */
        void put(_Key key, _Val val) {
+               /* HashTable cannot handle 0 as a key */
+               ASSERT(key);
+
                if (size > threshold)
                        resize(capacity << 1);
 
@@ -120,13 +127,22 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
 
                search->key = key;
                search->val = val;
+               *keyset_end = key;
+               keyset_end++;
                size++;
        }
 
-       /** Lookup the corresponding value for the given key. */
+       /**
+        * @brief Lookup the corresponding value for the given key
+        * @param key The key for finding the value; must not be 0 or NULL
+        * @return The value in the table, if the key is found; otherwise 0
+        */
        _Val get(_Key key) const {
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *search;
 
+               /* HashTable cannot handle 0 as a key */
+               ASSERT(key);
+
                unsigned int index = ((_KeyInt)key) >> _Shift;
                do {
                        index &= capacitymask;
@@ -135,13 +151,20 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
                                return search->val;
                        index++;
                } while (search->key);
-               return (_Val) 0;
+               return (_Val)0;
        }
 
-       /** Check whether the table contains a value for the given key. */
+       /**
+        * @brief Check whether the table contains a value for the given key
+        * @param key The key for finding the value; must not be 0 or NULL
+        * @return True, if the key is found; false otherwise
+        */
        bool contains(_Key key) const {
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *search;
 
+               /* HashTable cannot handle 0 as a key */
+               ASSERT(key);
+
                unsigned int index = ((_KeyInt)key) >> _Shift;
                do {
                        index &= capacitymask;
@@ -153,26 +176,40 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
                return false;
        }
 
-       /** Resize the table. */
+       /**
+        * @brief Resize the table
+        * @param newsize The new size of the table
+        */
        void resize(unsigned int newsize) {
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *oldtable = table;
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *newtable;
+               _Key *oldkeyset = keyset;
+               _Key *newkeyset;
+
                unsigned int oldcapacity = capacity;
 
-               if ((newtable = (struct hashlistnode<_Key, _Val> *) _calloc(newsize, sizeof(struct hashlistnode<_Key, _Val>))) == NULL) {
+               if ((newtable = (struct hashlistnode<_Key, _Val> *)_calloc(newsize, sizeof(struct hashlistnode<_Key, _Val>))) == NULL) {
+                       model_print("calloc error %s %d\n", __FILE__, __LINE__);
+                       exit(EXIT_FAILURE);
+               }
+
+               if ((newkeyset = (_Key *)_calloc(newsize, sizeof(_Key))) == NULL ) {
                        model_print("calloc error %s %d\n", __FILE__, __LINE__);
                        exit(EXIT_FAILURE);
                }
 
-               table = newtable;          //Update the global hashtable upon resize()
+               table = newtable;       // Update the global hashtable upon resize()
+               keyset = newkeyset;
+               keyset_end = newkeyset;
+
                capacity = newsize;
                capacitymask = newsize - 1;
 
-               threshold = (unsigned int) (newsize * loadfactor);
+               threshold = (unsigned int)(newsize * loadfactor);
 
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *bin = &oldtable[0];
                struct hashlistnode<_Key, _Val> *lastbin = &oldtable[oldcapacity];
-               for (; bin < lastbin; bin++) {
+               for (;bin < lastbin;bin++) {
                        _Key key = bin->key;
 
                        struct hashlistnode<_Key, _Val> *search;
@@ -188,15 +225,30 @@ template<typename _Key, typename _Val, typename _KeyInt, int _Shift = 0, void *
                        search->val = bin->val;
                }
 
-               _free(oldtable);            //Free the memory of the old hash table
+               memcpy(keyset, oldkeyset, size * sizeof(_Key)); // copy keyset
+               keyset_end = keyset + size;     // pointer arithmetic
+
+               _free(oldtable);        // Free the memory of the old hash table
+               _free(oldkeyset);
+       }
+
+       _Key * getKeySet() {
+               return keyset;
        }
 
- private:
+       unsigned int getSize() {
+               return size;
+       }
+
+private:
        struct hashlistnode<_Key, _Val> *table;
+       _Key *keyset;
+       _Key *keyset_end;
        unsigned int capacity;
        unsigned int size;
        unsigned int capacitymask;
        unsigned int threshold;
        double loadfactor;
 };
-#endif
+
+#endif /* __HASHTABLE_H__ */