Add free-function retire
[folly.git] / folly / experimental / hazptr / hazptr-impl.h
index 6b19bd8aec8d0a3adf9729bac33007e173c6bf83..823f2ebf68aa3a2781de014404e3f8762d590388 100644 (file)
@@ -59,8 +59,8 @@
 #endif
 
 #include <folly/concurrency/CacheLocality.h>
-#include <folly/experimental/AsymmetricMemoryBarrier.h>
 #include <folly/experimental/hazptr/debug.h>
+#include <folly/synchronization/AsymmetricMemoryBarrier.h>
 
 #include <mutex> // for thread caching
 #include <unordered_set> // for hash set in bulk reclamation
@@ -69,16 +69,15 @@ namespace folly {
 namespace hazptr {
 
 /**
- * helper classes and functions
+ *  Helper classes and functions
  */
 
 /** hazptr_stats */
 
 class hazptr_stats;
-hazptr_stats& hazptr_stats();
 
 #if HAZPTR_STATS
-#define INC_HAZPTR_STATS(x) hazptr_stats().x()
+#define INC_HAZPTR_STATS(x) hazptr_stats_.x()
 #else
 #define INC_HAZPTR_STATS(x)
 #endif
@@ -91,64 +90,101 @@ class hazptr_mb {
   static void heavy();
 };
 
-/** hazptr_tc
+/**
+ *  TLS structures
+ */
+
+/** TLS life state */
+
+enum hazptr_tls_state { TLS_ALIVE, TLS_UNINITIALIZED, TLS_DESTROYED };
+
+/** hazptr_tc structures
  *  Thread caching of hazptr_rec-s that belong to the default domain.
  */
 
-class hazptr_tc_entry {
-  friend class hazptr_tc;
-  hazptr_rec* hprec_{nullptr};
+struct hazptr_tc_entry {
+  hazptr_rec* hprec_;
 
- public:
   void fill(hazptr_rec* hprec);
   hazptr_rec* get();
   void evict();
 };
 
-class hazptr_tc {
-  hazptr_tc_entry tc_[HAZPTR_TC_SIZE];
-  int count_{0};
+static_assert(
+    std::is_trivial<hazptr_tc_entry>::value,
+    "hazptr_tc_entry must be trivial"
+    " to avoid a branch to check initialization");
+
+struct hazptr_tc {
+  hazptr_tc_entry entry_[HAZPTR_TC_SIZE];
+  size_t count_;
+  bool local_; // for debug mode only
 
  public:
-  hazptr_tc();
-  ~hazptr_tc();
+  hazptr_tc_entry& operator[](size_t i);
   hazptr_rec* get();
   bool put(hazptr_rec* hprec);
+  size_t count();
 };
 
-hazptr_tc& hazptr_tc();
+static_assert(
+    std::is_trivial<hazptr_tc>::value,
+    "hazptr_tc must be trivial to avoid a branch to check initialization");
+
+hazptr_tc* hazptr_tc_tls();
+void hazptr_tc_init();
+void hazptr_tc_shutdown();
+hazptr_rec* hazptr_tc_try_get();
+bool hazptr_tc_try_put(hazptr_rec* hprec);
 
-/** hazptr_priv
+/** hazptr_priv structures
  *  Thread private lists of retired objects that belong to the default domain.
  */
 
-class hazptr_priv {
-  hazptr_domain* domain_{&default_hazptr_domain()};
-  hazptr_obj* head_{nullptr};
-  hazptr_obj* tail_{nullptr};
-  int rcount_{0};
+struct hazptr_priv {
+  hazptr_obj* head_;
+  hazptr_obj* tail_;
+  int rcount_;
+  bool active_;
 
- public:
-  hazptr_priv();
-  ~hazptr_priv();
   void push(hazptr_obj* obj);
-
- private:
   void pushAllToDomain();
 };
 
-hazptr_priv& hazptr_priv();
+static_assert(
+    std::is_trivial<hazptr_priv>::value,
+    "hazptr_priv must be trivial to avoid a branch to check initialization");
+
+void hazptr_priv_init();
+void hazptr_priv_shutdown();
+bool hazptr_priv_try_retire(hazptr_obj* obj);
+
+/** hazptr_tls_life */
+
+struct hazptr_tls_life {
+  hazptr_tls_life();
+  ~hazptr_tls_life();
+};
+
+void tls_life_odr_use();
+
+/** tls globals */
+
+extern thread_local hazptr_tls_state tls_state_;
+extern thread_local hazptr_tc tls_tc_data_;
+extern thread_local hazptr_priv tls_priv_data_;
+extern thread_local hazptr_tls_life tls_life_; // last
 
 /**
- * public functions
+ *  hazptr_domain
  */
 
-/** hazptr_domain */
-
-constexpr hazptr_domain::hazptr_domain(memory_resource* mr) noexcept
+inline constexpr hazptr_domain::hazptr_domain(memory_resource* mr) noexcept
     : mr_(mr) {}
 
-/** hazptr_obj_base */
+/**
+ *  hazptr_obj_base
+ */
 
 template <typename T, typename D>
 inline void hazptr_obj_base<T, D>::retire(hazptr_domain& domain, D deleter) {
@@ -161,18 +197,78 @@ inline void hazptr_obj_base<T, D>::retire(hazptr_domain& domain, D deleter) {
   };
   if (HAZPTR_PRIV &&
       (HAZPTR_ONE_DOMAIN || (&domain == &default_hazptr_domain()))) {
-    hazptr_priv().push(this);
+    if (hazptr_priv_try_retire(this)) {
+      return;
+    }
+  }
+  domain.objRetire(this);
+}
+
+/**
+ *  hazptr_obj_base_refcounted
+ */
+
+template <typename T, typename D>
+inline void hazptr_obj_base_refcounted<T, D>::retire(
+    hazptr_domain& domain,
+    D deleter) {
+  DEBUG_PRINT(this << " " << &domain);
+  deleter_ = std::move(deleter);
+  reclaim_ = [](hazptr_obj* p) {
+    auto hrobp = static_cast<hazptr_obj_base_refcounted*>(p);
+    if (hrobp->release_ref()) {
+      auto obj = static_cast<T*>(hrobp);
+      hrobp->deleter_(obj);
+    }
+  };
+  if (HAZPTR_PRIV &&
+      (HAZPTR_ONE_DOMAIN || (&domain == &default_hazptr_domain()))) {
+    if (hazptr_priv_try_retire(this)) {
+      return;
+    }
+  }
+  domain.objRetire(this);
+}
+
+template <typename T, typename D>
+inline void hazptr_obj_base_refcounted<T, D>::acquire_ref() {
+  DEBUG_PRINT(this);
+  auto oldval = refcount_.fetch_add(1);
+  DCHECK(oldval >= 0);
+}
+
+template <typename T, typename D>
+inline void hazptr_obj_base_refcounted<T, D>::acquire_ref_safe() {
+  DEBUG_PRINT(this);
+  auto oldval = refcount_.load(std::memory_order_acquire);
+  DCHECK(oldval >= 0);
+  refcount_.store(oldval + 1, std::memory_order_release);
+}
+
+template <typename T, typename D>
+inline bool hazptr_obj_base_refcounted<T, D>::release_ref() {
+  DEBUG_PRINT(this);
+  auto oldval = refcount_.load(std::memory_order_acquire);
+  if (oldval > 0) {
+    oldval = refcount_.fetch_sub(1);
   } else {
-    domain.objRetire(this);
+    if (kIsDebug) {
+      refcount_.store(-1);
+    }
   }
+  DEBUG_PRINT(this << " " << oldval);
+  DCHECK(oldval >= 0);
+  return oldval == 0;
 }
 
-/** hazptr_rec */
+/**
+ *  hazptr_rec
+ */
 
 class hazptr_rec {
   friend class hazptr_domain;
   friend class hazptr_holder;
-  friend class hazptr_tc_entry;
+  friend struct hazptr_tc_entry;
 
   FOLLY_ALIGN_TO_AVOID_FALSE_SHARING
   std::atomic<const void*> hazptr_{nullptr};
@@ -187,16 +283,28 @@ class hazptr_rec {
   void release() noexcept;
 };
 
-/** hazptr_holder */
+/**
+ *  hazptr_holder
+ */
 
 FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder::hazptr_holder(hazptr_domain& domain) {
   domain_ = &domain;
+  if (LIKELY(
+          HAZPTR_TC &&
+          (HAZPTR_ONE_DOMAIN || &domain == &default_hazptr_domain()))) {
+    auto hprec = hazptr_tc_try_get();
+    if (LIKELY(hprec != nullptr)) {
+      hazptr_ = hprec;
+      DEBUG_PRINT(this << " " << domain_ << " " << hazptr_);
+      return;
+    }
+  }
   hazptr_ = domain_->hazptrAcquire();
   DEBUG_PRINT(this << " " << domain_ << " " << hazptr_);
   if (hazptr_ == nullptr) { std::bad_alloc e; throw e; }
 }
 
-inline hazptr_holder::hazptr_holder(std::nullptr_t) {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder::hazptr_holder(std::nullptr_t) noexcept {
   domain_ = nullptr;
   hazptr_ = nullptr;
   DEBUG_PRINT(this << " " << domain_ << " " << hazptr_);
@@ -204,22 +312,30 @@ inline hazptr_holder::hazptr_holder(std::nullptr_t) {
 
 FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder::~hazptr_holder() {
   DEBUG_PRINT(this);
-  if (domain_) {
+  if (LIKELY(hazptr_ != nullptr)) {
     hazptr_->clear();
+    if (LIKELY(
+            HAZPTR_TC &&
+            (HAZPTR_ONE_DOMAIN || domain_ == &default_hazptr_domain()))) {
+      if (LIKELY(hazptr_tc_try_put(hazptr_))) {
+        return;
+      }
+    }
     domain_->hazptrRelease(hazptr_);
   }
 }
 
-inline hazptr_holder::hazptr_holder(hazptr_holder&& rhs) noexcept {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder::hazptr_holder(hazptr_holder&& rhs) noexcept {
   domain_ = rhs.domain_;
   hazptr_ = rhs.hazptr_;
   rhs.domain_ = nullptr;
   rhs.hazptr_ = nullptr;
 }
 
-inline hazptr_holder& hazptr_holder::operator=(hazptr_holder&& rhs) noexcept {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE
+hazptr_holder& hazptr_holder::operator=(hazptr_holder&& rhs) noexcept {
   /* Self-move is a no-op.  */
-  if (this != &rhs) {
+  if (LIKELY(this != &rhs)) {
     this->~hazptr_holder();
     new (this) hazptr_holder(std::move(rhs));
   }
@@ -230,11 +346,19 @@ template <typename T>
 FOLLY_ALWAYS_INLINE bool hazptr_holder::try_protect(
     T*& ptr,
     const std::atomic<T*>& src) noexcept {
+  return try_protect(ptr, src, [](T* t) { return t; });
+}
+
+template <typename T, typename Func>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE bool hazptr_holder::try_protect(
+    T*& ptr,
+    const std::atomic<T*>& src,
+    Func f) noexcept {
   DEBUG_PRINT(this << " " << ptr << " " << &src);
-  reset(ptr);
+  reset(f(ptr));
   /*** Full fence ***/ hazptr_mb::light();
   T* p = src.load(std::memory_order_acquire);
-  if (p != ptr) {
+  if (UNLIKELY(p != ptr)) {
     ptr = p;
     reset();
     return false;
@@ -245,8 +369,16 @@ FOLLY_ALWAYS_INLINE bool hazptr_holder::try_protect(
 template <typename T>
 FOLLY_ALWAYS_INLINE T* hazptr_holder::get_protected(
     const std::atomic<T*>& src) noexcept {
+  return get_protected(src, [](T* t) { return t; });
+}
+
+template <typename T, typename Func>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE T* hazptr_holder::get_protected(
+    const std::atomic<T*>& src,
+    Func f) noexcept {
   T* p = src.load(std::memory_order_relaxed);
-  while (!try_protect(p, src)) {}
+  while (!try_protect(p, src, f)) {
+  }
   DEBUG_PRINT(this << " " << p << " " << &src);
   return p;
 }
@@ -279,6 +411,185 @@ FOLLY_ALWAYS_INLINE void swap(hazptr_holder& lhs, hazptr_holder& rhs) noexcept {
   lhs.swap(rhs);
 }
 
+/**
+ *  hazptr_array
+ */
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_array<M>::hazptr_array() {
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  if (HAZPTR_TC) {
+    auto ptc = hazptr_tc_tls();
+    if (LIKELY(ptc != nullptr)) {
+      auto& tc = *ptc;
+      auto count = tc.count();
+      if (M <= count) {
+        size_t offset = count - M;
+        for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+          auto hprec = tc[offset + i].hprec_;
+          DCHECK(hprec != nullptr);
+          DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i]);
+          new (&h[i]) hazptr_holder(nullptr);
+          h[i].hazptr_ = hprec;
+          DEBUG_PRINT(
+              i << " " << &h[i] << " " << h[i].domain_ << " " << h[i].hazptr_);
+        }
+        tc.count_ = offset;
+        return;
+      }
+    }
+  }
+  // slow path
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    new (&h[i]) hazptr_holder;
+    DEBUG_PRINT(
+        i << " " << &h[i] << " " << h[i].domain_ << " " << h[i].hazptr_);
+  }
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_array<M>::hazptr_array(
+    hazptr_array&& other) noexcept {
+  DEBUG_PRINT(this << " " << M << " " << &other);
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    new (&h[i]) hazptr_holder(std::move(other.h_[i]));
+    DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i] << " " << &other.h_[i]);
+  }
+  empty_ = other.empty_;
+  other.empty_ = true;
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_array<M>::hazptr_array(std::nullptr_t) noexcept {
+  DEBUG_PRINT(this << " " << M);
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    new (&h[i]) hazptr_holder(nullptr);
+    DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i]);
+  }
+  empty_ = true;
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_array<M>::~hazptr_array() {
+  if (empty_) {
+    return;
+  }
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  if (HAZPTR_TC) {
+    auto ptc = hazptr_tc_tls();
+    if (LIKELY(ptc != nullptr)) {
+      auto& tc = *ptc;
+      auto count = tc.count();
+      if ((M <= HAZPTR_TC_SIZE) && (count + M <= HAZPTR_TC_SIZE)) {
+        for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+          tc[count + i].hprec_ = h[i].hazptr_;
+          DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i]);
+          new (&h[i]) hazptr_holder(nullptr);
+          DEBUG_PRINT(
+              i << " " << &h[i] << " " << h[i].domain_ << " " << h[i].hazptr_);
+        }
+        tc.count_ = count + M;
+        return;
+      }
+    }
+  }
+  // slow path
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    h[i].~hazptr_holder();
+  }
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_array<M>& hazptr_array<M>::operator=(
+    hazptr_array&& other) noexcept {
+  DEBUG_PRINT(this << " " << M << " " << &other);
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    h[i] = std::move(other[i]);
+    DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i] << " " << &other[i]);
+  }
+  empty_ = other.empty_;
+  other.empty_ = true;
+  return *this;
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder& hazptr_array<M>::operator[](
+    size_t i) noexcept {
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  DCHECK(i < M);
+  return h[i];
+}
+
+/**
+ *  hazptr_local
+ */
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_local<M>::hazptr_local() {
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  if (HAZPTR_TC) {
+    auto ptc = hazptr_tc_tls();
+    if (LIKELY(ptc != nullptr)) {
+      auto& tc = *ptc;
+      auto count = tc.count();
+      if (M <= count) {
+        if (kIsDebug) {
+          DCHECK(!tc.local_);
+          tc.local_ = true;
+        }
+        // Fast path
+        for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+          auto hprec = tc[i].hprec_;
+          DCHECK(hprec != nullptr);
+          DEBUG_PRINT(i << " " << &h[i]);
+          new (&h[i]) hazptr_holder(nullptr);
+          h[i].hazptr_ = hprec;
+          DEBUG_PRINT(
+              i << " " << &h[i] << " " << h[i].domain_ << " " << h[i].hazptr_);
+        }
+        return;
+      }
+    }
+  }
+  // Slow path
+  need_destruct_ = true;
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    new (&h[i]) hazptr_holder;
+    DEBUG_PRINT(
+        i << " " << &h[i] << " " << h[i].domain_ << " " << h[i].hazptr_);
+  }
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_local<M>::~hazptr_local() {
+  if (LIKELY(!need_destruct_)) {
+    if (kIsDebug) {
+      auto ptc = hazptr_tc_tls();
+      DCHECK(ptc != nullptr);
+      auto& tc = *ptc;
+      DCHECK(tc.local_);
+      tc.local_ = false;
+    }
+    return;
+  }
+  // Slow path
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  for (size_t i = 0; i < M; ++i) {
+    h[i].~hazptr_holder();
+  }
+}
+
+template <size_t M>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_holder& hazptr_local<M>::operator[](
+    size_t i) noexcept {
+  auto h = reinterpret_cast<hazptr_holder*>(&raw_);
+  DCHECK(i < M);
+  return h[i];
+}
+
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 // [TODO]:
 // - Control of reclamation (when and by whom)
@@ -286,15 +597,19 @@ FOLLY_ALWAYS_INLINE void swap(hazptr_holder& lhs, hazptr_holder& rhs) noexcept {
 
 /** Definition of default_hazptr_domain() */
 
-inline hazptr_domain& default_hazptr_domain() {
-  static hazptr_domain d;
-  DEBUG_PRINT(&d);
-  return d;
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_domain& default_hazptr_domain() {
+  DEBUG_PRINT(&default_domain_);
+  return default_domain_;
+}
+
+template <typename T, typename D>
+FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_retire(T* obj, D reclaim) {
+  default_hazptr_domain().retire(obj, std::move(reclaim));
 }
 
 /** hazptr_rec */
 
-inline void hazptr_rec::set(const void* p) noexcept {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_rec::set(const void* p) noexcept {
   DEBUG_PRINT(this << " " << p);
   hazptr_.store(p, std::memory_order_release);
 }
@@ -305,7 +620,7 @@ inline const void* hazptr_rec::get() const noexcept {
   return p;
 }
 
-inline void hazptr_rec::clear() noexcept {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_rec::clear() noexcept {
   DEBUG_PRINT(this);
   hazptr_.store(nullptr, std::memory_order_release);
 }
@@ -339,6 +654,21 @@ inline const void* hazptr_obj::getObjPtr() const {
 
 /** hazptr_domain */
 
+template <typename T, typename D>
+void hazptr_domain::retire(T* obj, D reclaim) {
+  struct hazptr_retire_node : hazptr_obj {
+    std::unique_ptr<T, D> obj_;
+
+    hazptr_retire_node(T* obj, D reclaim) : obj_{obj, std::move(reclaim)} {}
+  };
+
+  auto node = new hazptr_retire_node(obj, std::move(reclaim));
+  node->reclaim_ = [](hazptr_obj* p) {
+    delete static_cast<hazptr_retire_node*>(p);
+  };
+  objRetire(node);
+}
+
 inline hazptr_domain::~hazptr_domain() {
   DEBUG_PRINT(this);
   { /* reclaim all remaining retired objects */
@@ -347,12 +677,17 @@ inline hazptr_domain::~hazptr_domain() {
     while (retired) {
       for (auto p = retired; p; p = next) {
         next = p->next_;
+        DEBUG_PRINT(this << " " << p << " " << p->reclaim_);
         (*(p->reclaim_))(p);
       }
       retired = retired_.exchange(nullptr);
     }
   }
-  { /* free all hazptr_rec-s */
+  /* Leak the data for the default domain to avoid destruction order
+   * issues with thread caches.
+   */
+  if (this != &default_hazptr_domain()) {
+    /* free all hazptr_rec-s */
     hazptr_rec* next;
     for (auto p = hazptrs_.load(std::memory_order_acquire); p; p = next) {
       next = p->next_;
@@ -362,13 +697,7 @@ inline hazptr_domain::~hazptr_domain() {
   }
 }
 
-FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_rec* hazptr_domain::hazptrAcquire() {
-  if (HAZPTR_TC && (HAZPTR_ONE_DOMAIN || this == &default_hazptr_domain())) {
-    auto hprec = hazptr_tc().get();
-    if (hprec) {
-      return hprec;
-    }
-  }
+inline hazptr_rec* hazptr_domain::hazptrAcquire() {
   hazptr_rec* p;
   hazptr_rec* next;
   for (p = hazptrs_.load(std::memory_order_acquire); p; p = next) {
@@ -378,24 +707,22 @@ FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_rec* hazptr_domain::hazptrAcquire() {
     }
   }
   p = static_cast<hazptr_rec*>(mr_->allocate(sizeof(hazptr_rec)));
+  DEBUG_PRINT(this << " " << p << " " << sizeof(hazptr_rec));
   if (p == nullptr) {
     return nullptr;
   }
   p->active_.store(true, std::memory_order_relaxed);
   p->next_ = hazptrs_.load(std::memory_order_acquire);
   while (!hazptrs_.compare_exchange_weak(
-      p->next_, p, std::memory_order_release, std::memory_order_acquire))
+      p->next_, p, std::memory_order_release, std::memory_order_acquire)) {
     /* keep trying */;
+  }
   auto hcount = hcount_.fetch_add(1);
   DEBUG_PRINT(this << " " << p << " " << sizeof(hazptr_rec) << " " << hcount);
   return p;
 }
 
-FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_domain::hazptrRelease(hazptr_rec* p) noexcept {
-  if (HAZPTR_TC && (HAZPTR_ONE_DOMAIN || this == &default_hazptr_domain()) &&
-      hazptr_tc().put(p)) {
-    return;
-  }
+inline void hazptr_domain::hazptrRelease(hazptr_rec* p) noexcept {
   DEBUG_PRINT(this << " " << p);
   p->release();
 }
@@ -489,6 +816,8 @@ class hazptr_stats {
   std::atomic<uint64_t> seq_cst_{0};
 };
 
+extern hazptr_stats hazptr_stats_;
+
 inline hazptr_stats::~hazptr_stats() {
   DEBUG_PRINT(this << " light " << light_.load());
   DEBUG_PRINT(this << " heavy " << heavy_.load());
@@ -513,15 +842,9 @@ inline void hazptr_stats::seq_cst() {
   }
 }
 
-inline class hazptr_stats& hazptr_stats() {
-  static class hazptr_stats stats_;
-  DEBUG_PRINT(&stats_);
-  return stats_;
-}
-
 /** hazptr_mb */
 
-inline void hazptr_mb::light() {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_mb::light() {
   DEBUG_PRINT("");
   if (HAZPTR_AMB) {
     folly::asymmetricLightBarrier();
@@ -543,41 +866,43 @@ inline void hazptr_mb::heavy() {
   }
 }
 
-/** hazptr_tc - functions */
+/**
+ *  TLS structures
+ */
+
+/**
+ *  hazptr_tc structures
+ */
+
+/** hazptr_tc_entry */
 
-inline void hazptr_tc_entry::fill(hazptr_rec* hprec) {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE void hazptr_tc_entry::fill(hazptr_rec* hprec) {
   hprec_ = hprec;
   DEBUG_PRINT(this << " " << hprec);
 }
 
-inline hazptr_rec* hazptr_tc_entry::get() {
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_rec* hazptr_tc_entry::get() {
   auto hprec = hprec_;
-  hprec_ = nullptr;
   DEBUG_PRINT(this << " " << hprec);
   return hprec;
 }
 
 inline void hazptr_tc_entry::evict() {
   auto hprec = hprec_;
-  hprec_ = nullptr;
   hprec->release();
   DEBUG_PRINT(this << " " << hprec);
 }
 
-inline hazptr_tc::hazptr_tc() {
-  DEBUG_PRINT(this);
-}
+/** hazptr_tc */
 
-inline hazptr_tc::~hazptr_tc() {
-  DEBUG_PRINT(this);
-  for (int i = 0; i < count_; ++i) {
-    tc_[i].evict();
-  }
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_tc_entry& hazptr_tc::operator[](size_t i) {
+  DCHECK(i <= HAZPTR_TC_SIZE);
+  return entry_[i];
 }
 
-inline hazptr_rec* hazptr_tc::get() {
-  if (count_ > 0) {
-    auto hprec = tc_[--count_].get();
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_rec* hazptr_tc::get() {
+  if (LIKELY(count_ != 0)) {
+    auto hprec = entry_[--count_].get();
     DEBUG_PRINT(this << " " << hprec);
     return hprec;
   }
@@ -585,61 +910,164 @@ inline hazptr_rec* hazptr_tc::get() {
   return nullptr;
 }
 
-inline bool hazptr_tc::put(hazptr_rec* hprec) {
-  if (count_ < HAZPTR_TC_SIZE) {
-    tc_[count_++].fill(hprec);
+FOLLY_ALWAYS_INLINE bool hazptr_tc::put(hazptr_rec* hprec) {
+  if (LIKELY(count_ < HAZPTR_TC_SIZE)) {
+    entry_[count_++].fill(hprec);
     DEBUG_PRINT(this << " " << count_ - 1);
     return true;
   }
   return false;
 }
 
-inline class hazptr_tc& hazptr_tc() {
-  static thread_local class hazptr_tc tc;
+FOLLY_ALWAYS_INLINE size_t hazptr_tc::count() {
+  return count_;
+}
+
+/** hazptr_tc free functions */
+
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_tc* hazptr_tc_tls() {
+  DEBUG_PRINT(tls_state_);
+  if (LIKELY(tls_state_ == TLS_ALIVE)) {
+    DEBUG_PRINT(tls_state_);
+    return &tls_tc_data_;
+  } else if (tls_state_ == TLS_UNINITIALIZED) {
+    tls_life_odr_use();
+    return &tls_tc_data_;
+  }
+  return nullptr;
+}
+
+inline void hazptr_tc_init() {
+  DEBUG_PRINT("");
+  auto& tc = tls_tc_data_;
   DEBUG_PRINT(&tc);
-  return tc;
+  tc.count_ = 0;
+  if (kIsDebug) {
+    tc.local_ = false;
+  }
 }
 
-/** hazptr_priv - functions */
+inline void hazptr_tc_shutdown() {
+  auto& tc = tls_tc_data_;
+  DEBUG_PRINT(&tc);
+  for (size_t i = 0; i < tc.count_; ++i) {
+    tc.entry_[i].evict();
+  }
+}
 
-inline hazptr_priv::hazptr_priv() {
-  DEBUG_PRINT(this);
+FOLLY_ALWAYS_INLINE hazptr_rec* hazptr_tc_try_get() {
+  DEBUG_PRINT(TLS_UNINITIALIZED << TLS_ALIVE << TLS_DESTROYED);
+  DEBUG_PRINT(tls_state_);
+  if (LIKELY(tls_state_ == TLS_ALIVE)) {
+    DEBUG_PRINT(tls_state_);
+    return tls_tc_data_.get();
+  } else if (tls_state_ == TLS_UNINITIALIZED) {
+    tls_life_odr_use();
+    return tls_tc_data_.get();
+  }
+  return nullptr;
 }
 
-inline hazptr_priv::~hazptr_priv() {
-  DEBUG_PRINT(this);
-  if (tail_) {
-    pushAllToDomain();
+FOLLY_ALWAYS_INLINE bool hazptr_tc_try_put(hazptr_rec* hprec) {
+  DEBUG_PRINT(tls_state_);
+  if (LIKELY(tls_state_ == TLS_ALIVE)) {
+    DEBUG_PRINT(tls_state_);
+    return tls_tc_data_.put(hprec);
   }
+  return false;
 }
 
+/**
+ *  hazptr_priv
+ */
+
 inline void hazptr_priv::push(hazptr_obj* obj) {
+  auto& domain = default_hazptr_domain();
   obj->next_ = nullptr;
   if (tail_) {
     tail_->next_ = obj;
   } else {
+    if (!active_) {
+      domain.objRetire(obj);
+      return;
+    }
     head_ = obj;
   }
   tail_ = obj;
   ++rcount_;
-  if (domain_->reachedThreshold(rcount_)) {
+  if (domain.reachedThreshold(rcount_)) {
     pushAllToDomain();
   }
 }
 
 inline void hazptr_priv::pushAllToDomain() {
-  domain_->pushRetired(head_, tail_, rcount_);
+  auto& domain = default_hazptr_domain();
+  domain.pushRetired(head_, tail_, rcount_);
   head_ = nullptr;
   tail_ = nullptr;
   rcount_ = 0;
-  domain_->tryBulkReclaim();
+  domain.tryBulkReclaim();
 }
 
-inline class hazptr_priv& hazptr_priv() {
-  static thread_local class hazptr_priv priv;
+inline void hazptr_priv_init() {
+  auto& priv = tls_priv_data_;
   DEBUG_PRINT(&priv);
-  return priv;
+  priv.head_ = nullptr;
+  priv.tail_ = nullptr;
+  priv.rcount_ = 0;
+  priv.active_ = true;
+}
+
+inline void hazptr_priv_shutdown() {
+  auto& priv = tls_priv_data_;
+  DEBUG_PRINT(&priv);
+  DCHECK(priv.active_);
+  priv.active_ = false;
+  if (priv.tail_) {
+    priv.pushAllToDomain();
+  }
+}
+
+inline bool hazptr_priv_try_retire(hazptr_obj* obj) {
+  DEBUG_PRINT(tls_state_);
+  if (tls_state_ == TLS_ALIVE) {
+    DEBUG_PRINT(tls_state_);
+    tls_priv_data_.push(obj);
+    return true;
+  } else if (tls_state_ == TLS_UNINITIALIZED) {
+    DEBUG_PRINT(tls_state_);
+    tls_life_odr_use();
+    tls_priv_data_.push(obj);
+    return true;
+  }
+  return false;
+}
+
+/** hazptr_tls_life */
+
+inline void tls_life_odr_use() {
+  DEBUG_PRINT(tls_state_);
+  CHECK(tls_state_ == TLS_UNINITIALIZED);
+  auto volatile tlsOdrUse = &tls_life_;
+  CHECK(tlsOdrUse != nullptr);
+  DEBUG_PRINT(tlsOdrUse);
+}
+
+inline hazptr_tls_life::hazptr_tls_life() {
+  DEBUG_PRINT(this);
+  CHECK(tls_state_ == TLS_UNINITIALIZED);
+  hazptr_tc_init();
+  hazptr_priv_init();
+  tls_state_ = TLS_ALIVE;
+}
+
+inline hazptr_tls_life::~hazptr_tls_life() {
+  DEBUG_PRINT(this);
+  CHECK(tls_state_ == TLS_ALIVE);
+  hazptr_tc_shutdown();
+  hazptr_priv_shutdown();
+  tls_state_ = TLS_DESTROYED;
 }
 
-} // namespace folly
 } // namespace hazptr
+} // namespace folly