fixed adding file problem
[c11concurrency-benchmarks.git] / gdax-orderbook-hpp / demo / dependencies / libcds-2.3.2 / cds / container / impl / ellen_bintree_map.h
diff --git a/gdax-orderbook-hpp/demo/dependencies/libcds-2.3.2/cds/container/impl/ellen_bintree_map.h b/gdax-orderbook-hpp/demo/dependencies/libcds-2.3.2/cds/container/impl/ellen_bintree_map.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..e9dd938
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,581 @@
+/*
+    This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
+
+    (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2017
+
+    Source code repo: http://github.com/khizmax/libcds/
+    Download: http://sourceforge.net/projects/libcds/files/
+
+    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+    modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+
+    * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
+      list of conditions and the following disclaimer.
+
+    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+      this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+      and/or other materials provided with the distribution.
+
+    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+    AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+    IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
+    DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+    FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+    DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
+    SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
+    CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
+    OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+    OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+*/
+
+#ifndef CDSLIB_CONTAINER_IMPL_ELLEN_BINTREE_MAP_H
+#define CDSLIB_CONTAINER_IMPL_ELLEN_BINTREE_MAP_H
+
+#include <type_traits>
+#include <cds/container/details/ellen_bintree_base.h>
+#include <cds/intrusive/impl/ellen_bintree.h>
+#include <cds/container/details/guarded_ptr_cast.h>
+
+namespace cds { namespace container {
+
+    /// Map based on Ellen's et al binary search tree
+    /** @ingroup cds_nonintrusive_map
+        @ingroup cds_nonintrusive_tree
+        @anchor cds_container_EllenBinTreeMap
+
+        Source:
+            - [2010] F.Ellen, P.Fatourou, E.Ruppert, F.van Breugel "Non-blocking Binary Search Tree"
+
+        %EllenBinTreeMap is an unbalanced leaf-oriented binary search tree that implements the <i>map</i>
+        abstract data type. Nodes maintains child pointers but not parent pointers.
+        Every internal node has exactly two children, and all data of type <tt>std::pair<Key const, T></tt>
+        currently in the tree are stored in the leaves. Internal nodes of the tree are used to direct \p find
+        operation along the path to the correct leaf. The keys (of \p Key type) stored in internal nodes
+        may or may not be in the map.
+        Unlike \ref cds_container_EllenBinTreeSet "EllenBinTreeSet" keys are not a part of \p T type.
+        The map can be represented as a set containing <tt>std::pair< Key const, T> </tt> values.
+
+        Due to \p extract_min and \p extract_max member functions the \p %EllenBinTreeMap can act as
+        a <i>priority queue</i>. In this case you should provide unique compound key, for example,
+        the priority value plus some uniformly distributed random value.
+
+        @warning Recall the tree is <b>unbalanced</b>. The complexity of operations is <tt>O(log N)</tt>
+        for uniformly distributed random keys, but in the worst case the complexity is <tt>O(N)</tt>.
+
+        @note In the current implementation we do not use helping technique described in the original paper.
+        In Hazard Pointer schema helping is too complicated and does not give any observable benefits.
+        Instead of helping, when a thread encounters a concurrent operation it just spins waiting for
+        the operation done. Such solution allows greatly simplify implementation of the tree.
+
+        <b>Template arguments</b> :
+        - \p GC - safe memory reclamation (i.e. light-weight garbage collector) type, like \p cds::gc::HP, \p cds::gc::DHP
+        - \p Key - key type. Should be default-constructible
+        - \p T - value type to be stored in tree's leaf nodes.
+        - \p Traits - map traits, default is \p ellen_bintree::traits
+            It is possible to declare option-based tree with \p ellen_bintree::make_map_traits metafunction
+            instead of \p Traits template argument.
+
+        @note Do not include <tt><cds/container/impl/ellen_bintree_map.h></tt> header file directly.
+        There are header file for each GC type:
+        - <tt><cds/container/ellen_bintree_map_hp.h></tt> - for Hazard Pointer GC cds::gc::HP
+        - <tt><cds/container/ellen_bintree_map_dhp.h></tt> - for Dynamic Hazard Pointer GC cds::gc::DHP
+        - <tt><cds/container/ellen_bintree_map_rcu.h></tt> - for RCU GC
+            (see \ref cds_container_EllenBinTreeMap_rcu "RCU-based EllenBinTreeMap")
+    */
+    template <
+        class GC,
+        typename Key,
+        typename T,
+#ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
+        class Traits = ellen_bintree::traits
+#else
+        class Traits
+#endif
+    >
+    class EllenBinTreeMap
+#ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
+        : public cds::intrusive::EllenBinTree< GC, Key, T, Traits >
+#else
+        : public ellen_bintree::details::make_ellen_bintree_map< GC, Key, T, Traits >::type
+#endif
+    {
+        //@cond
+        typedef ellen_bintree::details::make_ellen_bintree_map< GC, Key, T, Traits > maker;
+        typedef typename maker::type base_class;
+        //@endcond
+    public:
+        typedef GC      gc;          ///< Garbage collector
+        typedef Key     key_type;    ///< type of a key stored in the map
+        typedef T       mapped_type; ///< type of value stored in the map
+        typedef std::pair< key_type const, mapped_type >    value_type  ;   ///< Key-value pair stored in leaf node of the mp
+        typedef Traits  traits;      ///< Map traits
+
+        static_assert( std::is_default_constructible<key_type>::value, "Key should be default constructible type");
+
+#   ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
+        typedef implementation_defined key_comparator; ///< key compare functor based on \p Traits::compare and \p Traits::less
+#   else
+        typedef typename maker::intrusive_traits::compare   key_comparator;
+#   endif
+        typedef typename base_class::item_counter           item_counter; ///< Item counting policy
+        typedef typename base_class::memory_model           memory_model; ///< Memory ordering, see \p cds::opt::memory_model
+        typedef typename base_class::node_allocator         node_allocator_type; ///< allocator for maintaining internal node
+        typedef typename base_class::stat                   stat;         ///< internal statistics type
+        typedef typename traits::copy_policy                copy_policy;  ///< key copy policy
+        typedef typename traits::back_off                   back_off;      ///< Back-off strategy
+
+        typedef typename traits::allocator                  allocator_type;   ///< Allocator for leaf nodes
+        typedef typename base_class::node_allocator         node_allocator;   ///< Internal node allocator
+        typedef typename base_class::update_desc_allocator  update_desc_allocator; ///< Update descriptor allocator
+
+    protected:
+        //@cond
+        typedef typename base_class::value_type         leaf_node;
+        typedef typename base_class::internal_node      internal_node;
+        typedef typename base_class::update_desc        update_desc;
+
+        typedef typename maker::cxx_leaf_node_allocator cxx_leaf_node_allocator;
+
+        typedef std::unique_ptr< leaf_node, typename maker::leaf_deallocator >    scoped_node_ptr;
+        //@endcond
+
+    public:
+        /// Guarded pointer
+        typedef typename gc::template guarded_ptr< leaf_node, value_type, details::guarded_ptr_cast_set<leaf_node, value_type> > guarded_ptr;
+
+    public:
+        /// Default constructor
+        EllenBinTreeMap()
+            : base_class()
+        {}
+
+        /// Clears the map
+        ~EllenBinTreeMap()
+        {}
+
+        /// Inserts new node with key and default value
+        /**
+            The function creates a node with \p key and default value, and then inserts the node created into the map.
+
+            Preconditions:
+            - The \ref key_type should be constructible from a value of type \p K.
+                In trivial case, \p K is equal to \ref key_type.
+            - The \ref mapped_type should be default-constructible.
+
+            Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
+        */
+        template <typename K>
+        bool insert( K const& key )
+        {
+            return insert_with( key, [](value_type&){} );
+        }
+
+        /// Inserts new node
+        /**
+            The function creates a node with copy of \p val value
+            and then inserts the node created into the map.
+
+            Preconditions:
+            - The \p key_type should be constructible from \p key of type \p K.
+            - The \p value_type should be constructible from \p val of type \p V.
+
+            Returns \p true if \p val is inserted into the map, \p false otherwise.
+        */
+        template <typename K, typename V>
+        bool insert( K const& key, V const& val )
+        {
+            scoped_node_ptr pNode( cxx_leaf_node_allocator().New( key, val ));
+            if ( base_class::insert( *pNode ))
+            {
+                pNode.release();
+                return true;
+            }
+            return false;
+        }
+
+        /// Inserts new node and initialize it by a functor
+        /**
+            This function inserts new node with key \p key and if inserting is successful then it calls
+            \p func functor with signature
+            \code
+                struct functor {
+                    void operator()( value_type& item );
+                };
+            \endcode
+
+            The argument \p item of user-defined functor \p func is the reference
+            to the map's item inserted:
+                - <tt>item.first</tt> is a const reference to item's key that cannot be changed.
+                - <tt>item.second</tt> is a reference to item's value that may be changed.
+
+            The key_type should be constructible from value of type \p K.
+
+            The function allows to split creating of new item into two part:
+            - create item from \p key;
+            - insert new item into the map;
+            - if inserting is successful, initialize the value of item by calling \p func functor
+
+            This can be useful if complete initialization of object of \p value_type is heavyweight and
+            it is preferable that the initialization should be completed only if inserting is successful.
+        */
+        template <typename K, typename Func>
+        bool insert_with( const K& key, Func func )
+        {
+            scoped_node_ptr pNode( cxx_leaf_node_allocator().New( key ));
+            if ( base_class::insert( *pNode, [&func]( leaf_node& item ) { func( item.m_Value ); } )) {
+                pNode.release();
+                return true;
+            }
+            return false;
+        }
+
+        /// For key \p key inserts data of type \p value_type created in-place from \p args
+        /**
+            Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
+        */
+        template <typename K, typename... Args>
+        bool emplace( K&& key, Args&&... args )
+        {
+            scoped_node_ptr pNode( cxx_leaf_node_allocator().MoveNew( key_type( std::forward<K>(key)), mapped_type( std::forward<Args>(args)... )));
+            if ( base_class::insert( *pNode )) {
+                pNode.release();
+                return true;
+            }
+            return false;
+        }
+
+        /// Updates the node
+        /**
+            The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
+
+            If the item \p val is not found in the map, then \p val is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
+            Otherwise, the functor \p func is called with item found.
+            The functor \p func signature is:
+            \code
+                struct my_functor {
+                    void operator()( bool bNew, value_type& item );
+                };
+            \endcode
+
+            with arguments:
+            - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
+            - \p item - item of the map
+
+            The functor may change any fields of the \p item.second that is \ref mapped_type;
+            however, \p func must guarantee that during changing no any other modifications
+            could be made on this item by concurrent threads.
+
+            Returns std::pair<bool, bool> where \p first is \p true if operation is successful,
+            i.e. the node has been inserted or updated,
+            \p second is \p true if new item has been added or \p false if the item with \p key
+            already exists.
+
+            @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
+        */
+        template <typename K, typename Func>
+        std::pair<bool, bool> update( K const& key, Func func, bool bAllowInsert = true )
+        {
+            scoped_node_ptr pNode( cxx_leaf_node_allocator().New( key ));
+            std::pair<bool, bool> res = base_class::update( *pNode,
+                [&func](bool bNew, leaf_node& item, leaf_node const& ){ func( bNew, item.m_Value ); },
+                bAllowInsert
+            );
+            if ( res.first && res.second )
+                pNode.release();
+            return res;
+        }
+        //@cond
+        template <typename K, typename Func>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
+        std::pair<bool, bool> ensure( K const& key, Func func )
+        {
+            return update( key, func, true );
+        }
+        //@endcond
+
+        /// Delete \p key from the map
+        /**\anchor cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_erase_val
+
+            Return \p true if \p key is found and deleted, \p false otherwise
+        */
+        template <typename K>
+        bool erase( K const& key )
+        {
+            return base_class::erase(key);
+        }
+
+        /// Deletes the item from the map using \p pred predicate for searching
+        /**
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_erase_val "erase(K const&)"
+            but \p pred is used for key comparing.
+            \p Less functor has the interface like \p std::less.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the map.
+        */
+        template <typename K, typename Less>
+        bool erase_with( K const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::erase_with( key, cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >());
+        }
+
+        /// Delete \p key from the map
+        /** \anchor cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_erase_func
+
+            The function searches an item with key \p key, calls \p f functor
+            and deletes the item. If \p key is not found, the functor is not called.
+
+            The functor \p Func interface:
+            \code
+            struct extractor {
+                void operator()(value_type& item) { ... }
+            };
+            \endcode
+
+            Return \p true if key is found and deleted, \p false otherwise
+        */
+        template <typename K, typename Func>
+        bool erase( K const& key, Func f )
+        {
+            return base_class::erase( key, [&f]( leaf_node& node) { f( node.m_Value ); } );
+        }
+
+        /// Deletes the item from the map using \p pred predicate for searching
+        /**
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_erase_func "erase(K const&, Func)"
+            but \p pred is used for key comparing.
+            \p Less functor has the interface like \p std::less.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the map.
+        */
+        template <typename K, typename Less, typename Func>
+        bool erase_with( K const& key, Less pred, Func f )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::erase_with( key, cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >(),
+                [&f]( leaf_node& node) { f( node.m_Value ); } );
+        }
+
+        /// Extracts an item with minimal key from the map
+        /**
+            If the map is not empty, the function returns an guarded pointer to minimum value.
+            If the map is empty, the function returns an empty \p guarded_ptr.
+
+            @note Due the concurrent nature of the map, the function extracts <i>nearly</i> minimum key.
+            It means that the function gets leftmost leaf of the tree and tries to unlink it.
+            During unlinking, a concurrent thread may insert an item with key less than leftmost item's key.
+            So, the function returns the item with minimum key at the moment of tree traversing.
+
+            The guarded pointer prevents deallocation of returned item,
+            see \p cds::gc::guarded_ptr for explanation.
+            @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
+        */
+        guarded_ptr extract_min()
+        {
+            return guarded_ptr( base_class::extract_min_());
+        }
+
+        /// Extracts an item with maximal key from the map
+        /**
+            If the map is not empty, the function returns a guarded pointer to maximal value.
+            If the map is empty, the function returns an empty \p guarded_ptr.
+
+            @note Due the concurrent nature of the map, the function extracts <i>nearly</i> maximal key.
+            It means that the function gets rightmost leaf of the tree and tries to unlink it.
+            During unlinking, a concurrent thread may insert an item with key great than leftmost item's key.
+            So, the function returns the item with maximum key at the moment of tree traversing.
+
+            The guarded pointer prevents deallocation of returned item,
+            see \p cds::gc::guarded_ptr for explanation.
+            @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
+        */
+        guarded_ptr extract_max()
+        {
+            return guarded_ptr( base_class::extract_max_());
+        }
+
+        /// Extracts an item from the tree
+        /** \anchor cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_extract
+            The function searches an item with key equal to \p key in the tree,
+            unlinks it, and returns a guarded pointer to an item found.
+            If the item  is not found the function returns an empty \p guarded_ptr.
+
+            The guarded pointer prevents deallocation of returned item,
+            see \p cds::gc::guarded_ptr for explanation.
+            @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
+        */
+        template <typename Q>
+        guarded_ptr extract( Q const& key )
+        {
+            return guarded_ptr( base_class::extract_( key ));
+        }
+
+        /// Extracts an item from the map using \p pred for searching
+        /**
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_extract "extract(Q const&)"
+            but \p pred is used for key compare.
+            \p Less has the interface like \p std::less.
+            \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the map.
+        */
+        template <typename Q, typename Less>
+        guarded_ptr extract_with( Q const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return guarded_ptr( base_class::extract_with_( key,
+                cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >()));
+        }
+
+        /// Find the key \p key
+        /** \anchor cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_find_cfunc
+
+            The function searches the item with key equal to \p key and calls the functor \p f for item found.
+            The interface of \p Func functor is:
+            \code
+            struct functor {
+                void operator()( value_type& item );
+            };
+            \endcode
+            where \p item is the item found.
+
+            The functor may change \p item.second.
+
+            The function returns \p true if \p key is found, \p false otherwise.
+        */
+        template <typename K, typename Func>
+        bool find( K const& key, Func f )
+        {
+            return base_class::find( key, [&f](leaf_node& item, K const& ) { f( item.m_Value );});
+        }
+
+        /// Finds the key \p val using \p pred predicate for searching
+        /**
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_find_cfunc "find(K const&, Func)"
+            but \p pred is used for key comparing.
+            \p Less functor has the interface like \p std::less.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the map.
+        */
+        template <typename K, typename Less, typename Func>
+        bool find_with( K const& key, Less pred, Func f )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::find_with( key, cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >(),
+                [&f](leaf_node& item, K const& ) { f( item.m_Value );});
+        }
+
+        /// Checks whether the map contains \p key
+        /**
+            The function searches the item with key equal to \p key
+            and returns \p true if it is found, and \p false otherwise.
+        */
+        template <typename K>
+        bool contains( K const& key )
+        {
+            return base_class::contains( key );
+        }
+        //@cond
+        template <typename K>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find( K const& key )
+        {
+            return contains( key );
+        }
+        //@endcond
+
+        /// Checks whether the map contains \p key using \p pred predicate for searching
+        /**
+            The function is similar to <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
+            \p Less functor has the interface like \p std::less.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
+        */
+        template <typename K, typename Less>
+        bool contains( K const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::contains( key, cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >());
+        }
+        //@cond
+        template <typename K, typename Less>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find_with( K const& key, Less pred )
+        {
+            return contains( key, pred );
+        }
+        //@endcond
+
+        /// Finds \p key and returns the item found
+        /** @anchor cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_get
+            The function searches the item with key equal to \p key and returns the item found as a guarded pointer.
+            If \p key is not foudn the function returns an empty \p guarded_ptr.
+
+            The guarded pointer prevents deallocation of returned item,
+            see \p cds::gc::guarded_ptr for explanation.
+            @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
+        */
+        template <typename Q>
+        guarded_ptr get( Q const& key )
+        {
+            return guarded_ptr( base_class::get_( key ));
+        }
+
+        /// Finds \p key with predicate \p pred and returns the item found
+        /**
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_EllenBinTreeMap_get "get(Q const&)"
+            but \p pred is used for key comparing.
+            \p Less functor has the interface like \p std::less.
+            \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the map.
+        */
+        template <typename Q, typename Less>
+        guarded_ptr get_with( Q const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return guarded_ptr( base_class::get_with_( key,
+                cds::details::predicate_wrapper< leaf_node, Less, typename maker::key_accessor >()));
+        }
+
+        /// Clears the map (not atomic)
+        void clear()
+        {
+            base_class::clear();
+        }
+
+        /// Checks if the map is empty
+        /**
+            Emptiness is checked by item counting: if item count is zero then the map is empty.
+        */
+        bool empty() const
+        {
+            return base_class::empty();
+        }
+
+        /// Returns item count in the set
+        /**
+            Only leaf nodes containing user data are counted.
+
+            The value returned depends on item counter type provided by \p Traits template parameter.
+            If it is \p atomicity::empty_item_counter this function always returns 0.
+
+            The function is not suitable for checking the tree emptiness, use \p empty()
+            member function for this purpose.
+        */
+        size_t size() const
+        {
+            return base_class::size();
+        }
+
+        /// Returns const reference to internal statistics
+        stat const& statistics() const
+        {
+            return base_class::statistics();
+        }
+
+        /// Checks internal consistency (not atomic, not thread-safe)
+        /**
+            The debugging function to check internal consistency of the tree.
+        */
+        bool check_consistency() const
+        {
+            return base_class::check_consistency();
+        }
+
+    };
+}} // namespace cds::container
+
+#endif //#ifndef CDSLIB_CONTAINER_IMPL_ELLEN_BINTREE_MAP_H