Docfix
[libcds.git] / cds / intrusive / michael_set.h
1 /*
2     This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
3
4     (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2016
5
6     Source code repo: http://github.com/khizmax/libcds/
7     Download: http://sourceforge.net/projects/libcds/files/
8     
9     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
10     modification, are permitted provided that the following conditions are met:
11
12     * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
13       list of conditions and the following disclaimer.
14
15     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
16       this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
17       and/or other materials provided with the distribution.
18
19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
20     AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21     IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
22     DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23     FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24     DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
25     SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
26     CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
27     OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
28     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.     
29 */
30
31 #ifndef CDSLIB_INTRUSIVE_MICHAEL_SET_H
32 #define CDSLIB_INTRUSIVE_MICHAEL_SET_H
33
34 #include <cds/intrusive/details/michael_set_base.h>
35 #include <cds/details/allocator.h>
36
37 namespace cds { namespace intrusive {
38
39     /// Michael's hash set
40     /** @ingroup cds_intrusive_map
41         \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp
42
43         Source:
44             - [2002] Maged Michael "High performance dynamic lock-free hash tables and list-based sets"
45
46         Michael's hash table algorithm is based on lock-free ordered list and it is very simple.
47         The main structure is an array \p T of size \p M. Each element in \p T is basically a pointer
48         to a hash bucket, implemented as a singly linked list. The array of buckets cannot be dynamically expanded.
49         However, each bucket may contain unbounded number of items.
50
51         Template parameters are:
52         - \p GC - Garbage collector used. Note the \p GC must be the same as the GC used for \p OrderedList
53         - \p OrderedList - ordered list implementation used as bucket for hash set, for example, \p MichaelList, \p LazyList.
54             The intrusive ordered list implementation specifies the type \p T stored in the hash-set, the reclamation
55             schema \p GC used by hash-set, the comparison functor for the type \p T and other features specific for
56             the ordered list.
57         - \p Traits - type traits. See \p michael_set::traits for explanation.
58             Instead of defining \p Traits struct you can use option-based syntax with \p michael_set::make_traits metafunction.
59
60         There are several specializations of \p %MichaelHashSet for each GC. You should include:
61         - <tt><cds/intrusive/michael_set_rcu.h></tt> for \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_rcu "RCU type"
62         - <tt><cds/intrusive/michael_set_nogc.h></tt> for \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_nogc for append-only set
63         - <tt><cds/intrusive/michael_set.h></tt> for \p gc::HP, \p gc::DHP
64
65         <b>Hash functor</b>
66
67         Some member functions of Michael's hash set accept the key parameter of type \p Q which differs from \p value_type.
68         It is expected that type \p Q contains full key of \p value_type, and for equal keys of type \p Q and \p value_type
69         the hash values of these keys must be equal.
70         The hash functor \p Traits::hash should accept parameters of both type:
71         \code
72         // Our node type
73         struct Foo {
74             std::string     key_; // key field
75             // ... other fields
76         };
77
78         // Hash functor
79         struct fooHash {
80             size_t operator()( const std::string& s ) const
81             {
82                 return std::hash( s );
83             }
84
85             size_t operator()( const Foo& f ) const
86             {
87                 return (*this)( f.key_ );
88             }
89         };
90         \endcode
91
92         <b>How to use</b>
93
94         First, you should define ordered list type to use in your hash set:
95         \code
96         // For gc::HP-based MichaelList implementation
97         #include <cds/intrusive/michael_list_hp.h>
98
99         // cds::intrusive::MichaelHashSet declaration
100         #include <cds/intrusive/michael_set.h>
101
102         // Type of hash-set items
103         struct Foo: public cds::intrusive::michael_list::node< cds::gc::HP >
104         {
105             std::string     key_    ;   // key field
106             unsigned        val_    ;   // value field
107             // ...  other value fields
108         };
109
110         // Declare comparator for the item
111         struct FooCmp
112         {
113             int operator()( const Foo& f1, const Foo& f2 ) const
114             {
115                 return f1.key_.compare( f2.key_ );
116             }
117         };
118
119         // Declare bucket type for Michael's hash set
120         // The bucket type is any ordered list type like MichaelList, LazyList
121         typedef cds::intrusive::MichaelList< cds::gc::HP, Foo,
122             typename cds::intrusive::michael_list::make_traits<
123                 // hook option
124                 cds::intrusive::opt::hook< cds::intrusive::michael_list::base_hook< cds::opt::gc< cds::gc::HP > > >
125                 // item comparator option
126                 ,cds::opt::compare< FooCmp >
127             >::type
128         >  Foo_bucket;
129         \endcode
130
131         Second, you should declare Michael's hash set container:
132         \code
133
134         // Declare hash functor
135         // Note, the hash functor accepts parameter type Foo and std::string
136         struct FooHash {
137             size_t operator()( const Foo& f ) const
138             {
139                 return cds::opt::v::hash<std::string>()( f.key_ );
140             }
141             size_t operator()( const std::string& f ) const
142             {
143                 return cds::opt::v::hash<std::string>()( f );
144             }
145         };
146
147         // Michael's set typedef
148         typedef cds::intrusive::MichaelHashSet<
149             cds::gc::HP
150             ,Foo_bucket
151             ,typename cds::intrusive::michael_set::make_traits<
152                 cds::opt::hash< FooHash >
153             >::type
154         > Foo_set;
155         \endcode
156
157         Now, you can use \p Foo_set in your application.
158
159         Like other intrusive containers, you may build several containers on single item structure:
160         \code
161         #include <cds/intrusive/michael_list_hp.h>
162         #include <cds/intrusive/michael_list_dhp.h>
163         #include <cds/intrusive/michael_set.h>
164
165         struct tag_key1_idx;
166         struct tag_key2_idx;
167
168         // Your two-key data
169         // The first key is maintained by gc::HP, second key is maintained by gc::DHP garbage collectors
170         // (I don't know what is needed for, but it is correct)
171         struct Foo
172             : public cds::intrusive::michael_list::node< cds::gc::HP, tag_key1_idx >
173             , public cds::intrusive::michael_list::node< cds::gc::DHP, tag_key2_idx >
174         {
175             std::string     key1_   ;   // first key field
176             unsigned int    key2_   ;   // second key field
177
178             // ... value fields and fields for controlling item's lifetime
179         };
180
181         // Declare comparators for the item
182         struct Key1Cmp
183         {
184             int operator()( const Foo& f1, const Foo& f2 ) const { return f1.key1_.compare( f2.key1_ ) ; }
185         };
186         struct Key2Less
187         {
188             bool operator()( const Foo& f1, const Foo& f2 ) const { return f1.key2_ < f2.key1_ ; }
189         };
190
191         // Declare bucket type for Michael's hash set indexed by key1_ field and maintained by gc::HP
192         typedef cds::intrusive::MichaelList< cds::gc::HP, Foo,
193             typename cds::intrusive::michael_list::make_traits<
194                 // hook option
195                 cds::intrusive::opt::hook< cds::intrusive::michael_list::base_hook< cds::opt::gc< cds::gc::HP >, tag_key1_idx > >
196                 // item comparator option
197                 ,cds::opt::compare< Key1Cmp >
198             >::type
199         >  Key1_bucket;
200
201         // Declare bucket type for Michael's hash set indexed by key2_ field and maintained by gc::DHP
202         typedef cds::intrusive::MichaelList< cds::gc::DHP, Foo,
203             typename cds::intrusive::michael_list::make_traits<
204                 // hook option
205                 cds::intrusive::opt::hook< cds::intrusive::michael_list::base_hook< cds::opt::gc< cds::gc::DHP >, tag_key2_idx > >
206                 // item comparator option
207                 ,cds::opt::less< Key2Less >
208             >::type
209         >  Key2_bucket;
210
211         // Declare hash functor
212         struct Key1Hash {
213             size_t operator()( const Foo& f ) const { return cds::opt::v::hash<std::string>()( f.key1_ ) ; }
214             size_t operator()( const std::string& s ) const { return cds::opt::v::hash<std::string>()( s ) ; }
215         };
216         inline size_t Key2Hash( const Foo& f ) { return (size_t) f.key2_  ; }
217
218         // Michael's set indexed by key1_ field
219         typedef cds::intrusive::MichaelHashSet<
220             cds::gc::HP
221             ,Key1_bucket
222             ,typename cds::intrusive::michael_set::make_traits<
223                 cds::opt::hash< Key1Hash >
224             >::type
225         > key1_set;
226
227         // Michael's set indexed by key2_ field
228         typedef cds::intrusive::MichaelHashSet<
229             cds::gc::DHP
230             ,Key2_bucket
231             ,typename cds::intrusive::michael_set::make_traits<
232                 cds::opt::hash< Key2Hash >
233             >::type
234         > key2_set;
235         \endcode
236     */
237     template <
238         class GC,
239         class OrderedList,
240 #ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
241         class Traits = michael_set::traits
242 #else
243         class Traits
244 #endif
245     >
246     class MichaelHashSet
247     {
248     public:
249         typedef GC           gc;            ///< Garbage collector
250         typedef OrderedList  ordered_list;  ///< type of ordered list used as a bucket implementation
251         typedef ordered_list bucket_type;   ///< bucket type
252         typedef Traits       traits;       ///< Set traits
253
254         typedef typename ordered_list::value_type       value_type      ;   ///< type of value to be stored in the set
255         typedef typename ordered_list::key_comparator   key_comparator  ;   ///< key comparing functor
256         typedef typename ordered_list::disposer         disposer        ;   ///< Node disposer functor
257
258         /// Hash functor for \p value_type and all its derivatives that you use
259         typedef typename cds::opt::v::hash_selector< typename traits::hash >::type hash;
260         typedef typename traits::item_counter item_counter;   ///< Item counter type
261
262         typedef typename ordered_list::guarded_ptr guarded_ptr; ///< Guarded pointer
263
264         /// Bucket table allocator
265         typedef cds::details::Allocator< bucket_type, typename traits::allocator > bucket_table_allocator;
266
267         /// Count of hazard pointer required for the algorithm
268         static CDS_CONSTEXPR const size_t c_nHazardPtrCount = ordered_list::c_nHazardPtrCount;
269
270     protected:
271         item_counter    m_ItemCounter;   ///< Item counter
272         hash            m_HashFunctor;   ///< Hash functor
273         bucket_type *   m_Buckets;      ///< bucket table
274
275     private:
276         //@cond
277         const size_t    m_nHashBitmask;
278         //@endcond
279
280     protected:
281         //@cond
282         /// Calculates hash value of \p key
283         template <typename Q>
284         size_t hash_value( const Q& key ) const
285         {
286             return m_HashFunctor( key ) & m_nHashBitmask;
287         }
288
289         /// Returns the bucket (ordered list) for \p key
290         template <typename Q>
291         bucket_type&    bucket( const Q& key )
292         {
293             return m_Buckets[ hash_value( key ) ];
294         }
295         //@endcond
296
297     public:
298     ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
299     //@{
300         /// Forward iterator
301         /**
302             The forward iterator for Michael's set is based on \p OrderedList forward iterator and has some features:
303             - it has no post-increment operator
304             - it iterates items in unordered fashion
305             - The iterator cannot be moved across thread boundary because it may contain GC's guard that is thread-private GC data.
306             - Iterator ensures thread-safety even if you delete the item that iterator points to. However, in case of concurrent
307               deleting operations it is no guarantee that you iterate all item in the set.
308               Moreover, a crash is possible when you try to iterate the next element that has been deleted by concurrent thread.
309
310             @warning Use this iterator on the concurrent container for debugging purpose only.
311         */
312         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, false >    iterator;
313
314         /// Const forward iterator
315         /**
316             For iterator's features and requirements see \ref iterator
317         */
318         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, true >     const_iterator;
319
320         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a set
321         /**
322             For empty set \code begin() == end() \endcode
323         */
324         iterator begin()
325         {
326             return iterator( m_Buckets[0].begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
327         }
328
329         /// Returns an iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
330         /**
331             Do not use the value returned by <tt>end</tt> function to access any item.
332             The returned value can be used only to control reaching the end of the set.
333             For empty set \code begin() == end() \endcode
334         */
335         iterator end()
336         {
337             return iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
338         }
339
340         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
341         const_iterator begin() const
342         {
343             return get_const_begin();
344         }
345
346         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
347         const_iterator cbegin() const
348         {
349             return get_const_begin();
350         }
351
352         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
353         const_iterator end() const
354         {
355             return get_const_end();
356         }
357
358         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
359         const_iterator cend() const
360         {
361             return get_const_end();
362         }
363     //@}
364
365     private:
366         //@cond
367         const_iterator get_const_begin() const
368         {
369             return const_iterator( m_Buckets[0].cbegin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
370         }
371         const_iterator get_const_end() const
372         {
373             return const_iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].cend(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
374         }
375         //@endcond
376
377     public:
378         /// Initializes hash set
379         /** @anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_ctor
380             The Michael's hash set is an unbounded container, but its hash table is non-expandable.
381             At construction time you should pass estimated maximum item count and a load factor.
382             The load factor is average size of one bucket - a small number between 1 and 10.
383             The bucket is an ordered single-linked list, searching in the bucket has linear complexity <tt>O(nLoadFactor)</tt>.
384             The constructor defines hash table size as rounding <tt>nMaxItemCount / nLoadFactor</tt> up to nearest power of two.
385         */
386         MichaelHashSet(
387             size_t nMaxItemCount,   ///< estimation of max item count in the hash set
388             size_t nLoadFactor      ///< load factor: estimation of max number of items in the bucket. Small integer up to 10.
389         ) : m_nHashBitmask( michael_set::details::init_hash_bitmask( nMaxItemCount, nLoadFactor ))
390         {
391             // GC and OrderedList::gc must be the same
392             static_assert( std::is_same<gc, typename bucket_type::gc>::value, "GC and OrderedList::gc must be the same");
393
394             // atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter
395             static_assert( !std::is_same<item_counter, atomicity::empty_item_counter>::value,
396                            "cds::atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter");
397
398             m_Buckets = bucket_table_allocator().NewArray( bucket_count() );
399         }
400
401         /// Clears hash set object and destroys it
402         ~MichaelHashSet()
403         {
404             clear();
405             bucket_table_allocator().Delete( m_Buckets, bucket_count() );
406         }
407
408         /// Inserts new node
409         /**
410             The function inserts \p val in the set if it does not contain
411             an item with key equal to \p val.
412
413             Returns \p true if \p val is placed into the set, \p false otherwise.
414         */
415         bool insert( value_type& val )
416         {
417             bool bRet = bucket( val ).insert( val );
418             if ( bRet )
419                 ++m_ItemCounter;
420             return bRet;
421         }
422
423         /// Inserts new node
424         /**
425             This function is intended for derived non-intrusive containers.
426
427             The function allows to split creating of new item into two part:
428             - create item with key only
429             - insert new item into the set
430             - if inserting is success, calls  \p f functor to initialize value-field of \p val.
431
432             The functor signature is:
433             \code
434                 void func( value_type& val );
435             \endcode
436             where \p val is the item inserted.
437
438             The user-defined functor is called only if the inserting is success.
439
440             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
441             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
442             synchronization.
443         */
444         template <typename Func>
445         bool insert( value_type& val, Func f )
446         {
447             bool bRet = bucket( val ).insert( val, f );
448             if ( bRet )
449                 ++m_ItemCounter;
450             return bRet;
451         }
452
453         /// Updates the element
454         /**
455             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
456
457             If the item \p val not found in the set, then \p val is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
458             Otherwise, the functor \p func is called with item found.
459             The functor signature is:
460             \code
461                 struct functor {
462                     void operator()( bool bNew, value_type& item, value_type& val );
463                 };
464             \endcode
465             with arguments:
466             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
467             - \p item - item of the set
468             - \p val - argument \p val passed into the \p %update() function
469             If new item has been inserted (i.e. \p bNew is \p true) then \p item and \p val arguments
470             refers to the same thing.
471
472             The functor may change non-key fields of the \p item.
473
474             Returns <tt> std::pair<bool, bool> </tt> where \p first is \p true if operation is successfull,
475             \p second is \p true if new item has been added or \p false if the item with \p key
476             already is in the set.
477
478             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
479             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
480             synchronization.
481         */
482         template <typename Func>
483         std::pair<bool, bool> update( value_type& val, Func func, bool bAllowInsert = true )
484         {
485             std::pair<bool, bool> bRet = bucket( val ).update( val, func, bAllowInsert );
486             if ( bRet.second )
487                 ++m_ItemCounter;
488             return bRet;
489         }
490         //@cond
491         template <typename Func>
492         CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
493         std::pair<bool, bool> ensure( value_type& val, Func func )
494         {
495             return update( val, func, true );
496         }
497         //@endcond
498
499         /// Unlinks the item \p val from the set
500         /**
501             The function searches the item \p val in the set and unlink it
502             if it is found and is equal to \p val.
503
504             The function returns \p true if success and \p false otherwise.
505         */
506         bool unlink( value_type& val )
507         {
508             bool bRet = bucket( val ).unlink( val );
509             if ( bRet )
510                 --m_ItemCounter;
511             return bRet;
512         }
513
514         /// Deletes the item from the set
515         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase
516             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
517             unlinks it, and returns \p true.
518             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
519
520             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
521         */
522         template <typename Q>
523         bool erase( Q const& key )
524         {
525             if ( bucket( key ).erase( key )) {
526                 --m_ItemCounter;
527                 return true;
528             }
529             return false;
530         }
531
532         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
533         /**
534             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase "erase(Q const&)"
535             but \p pred is used for key comparing.
536             \p Less functor has the interface like \p std::less.
537             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
538         */
539         template <typename Q, typename Less>
540         bool erase_with( Q const& key, Less pred )
541         {
542             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred )) {
543                 --m_ItemCounter;
544                 return true;
545             }
546             return false;
547         }
548
549         /// Deletes the item from the set
550         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func
551             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
552             call \p f functor with item found, and unlinks it from the set.
553             The \ref disposer specified in \p OrderedList class template parameter is called
554             by garbage collector \p GC asynchronously.
555
556             The \p Func interface is
557             \code
558             struct functor {
559                 void operator()( value_type const& item );
560             };
561             \endcode
562
563             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
564
565             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
566         */
567         template <typename Q, typename Func>
568         bool erase( Q const& key, Func f )
569         {
570             if ( bucket( key ).erase( key, f )) {
571                 --m_ItemCounter;
572                 return true;
573             }
574             return false;
575         }
576
577         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
578         /**
579             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func "erase(Q const&, Func)"
580             but \p pred is used for key comparing.
581             \p Less functor has the interface like \p std::less.
582             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
583         */
584         template <typename Q, typename Less, typename Func>
585         bool erase_with( Q const& key, Less pred, Func f )
586         {
587             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred, f )) {
588                 --m_ItemCounter;
589                 return true;
590             }
591             return false;
592         }
593
594         /// Extracts the item with specified \p key
595         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract
596             The function searches an item with key equal to \p key,
597             unlinks it from the set, and returns an guarded pointer to the item extracted.
598             If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
599
600             Note the compare functor should accept a parameter of type \p Q that may be not the same as \p value_type.
601
602             The \p disposer specified in \p OrderedList class' template parameter is called automatically
603             by garbage collector \p GC when returned \ref guarded_ptr object will be destroyed or released.
604             @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
605
606             Usage:
607             \code
608             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_args > michael_set;
609             michael_set theSet;
610             // ...
611             {
612                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.extract( 5 ));
613                 if ( gp ) {
614                     // Deal with gp
615                     // ...
616                 }
617                 // Destructor of gp releases internal HP guard
618             }
619             \endcode
620         */
621         template <typename Q>
622         guarded_ptr extract( Q const& key )
623         {
624             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract( key );
625             if ( gp )
626                 --m_ItemCounter;
627             return gp;
628         }
629
630         /// Extracts the item using compare functor \p pred
631         /**
632             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract "extract(Q const&)"
633             but \p pred predicate is used for key comparing.
634
635             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
636             in any order.
637             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
638         */
639         template <typename Q, typename Less>
640         guarded_ptr extract_with( Q const& key, Less pred )
641         {
642             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract_with( key, pred );
643             if ( gp )
644                 --m_ItemCounter;
645             return gp;
646         }
647
648         /// Finds the key \p key
649         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func
650             The function searches the item with key equal to \p key and calls the functor \p f for item found.
651             The interface of \p Func functor is:
652             \code
653             struct functor {
654                 void operator()( value_type& item, Q& key );
655             };
656             \endcode
657             where \p item is the item found, \p key is the <tt>find</tt> function argument.
658
659             The functor may change non-key fields of \p item. Note that the functor is only guarantee
660             that \p item cannot be disposed during functor is executing.
661             The functor does not serialize simultaneous access to the set \p item. If such access is
662             possible you must provide your own synchronization schema on item level to exclude unsafe item modifications.
663
664             The \p key argument is non-const since it can be used as \p f functor destination i.e., the functor
665             may modify both arguments.
666
667             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
668             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
669
670             The function returns \p true if \p key is found, \p false otherwise.
671         */
672         template <typename Q, typename Func>
673         bool find( Q& key, Func f )
674         {
675             return bucket( key ).find( key, f );
676         }
677         //@cond
678         template <typename Q, typename Func>
679         bool find( Q const& key, Func f )
680         {
681             return bucket( key ).find( key, f );
682         }
683         //@endcond
684
685         /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
686         /**
687             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func "find(Q&, Func)"
688             but \p pred is used for key comparing.
689             \p Less functor has the interface like \p std::less.
690             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
691         */
692         template <typename Q, typename Less, typename Func>
693         bool find_with( Q& key, Less pred, Func f )
694         {
695             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
696         }
697         //@cond
698         template <typename Q, typename Less, typename Func>
699         bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f )
700         {
701             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
702         }
703         //@endcond
704
705         /// Checks whether the set contains \p key
706         /**
707
708             The function searches the item with key equal to \p key
709             and returns \p true if the key is found, and \p false otherwise.
710
711             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
712             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
713         */
714         template <typename Q>
715         bool contains( Q const& key )
716         {
717             return bucket( key ).contains( key );
718         }
719         //@cond
720         template <typename Q>
721         CDS_DEPRECATED("use contains()")
722         bool find( Q const& key )
723         {
724             return contains( key );
725         }
726         //@endcond
727
728         /// Checks whether the set contains \p key using \p pred predicate for searching
729         /**
730             The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
731             \p Less functor has the interface like \p std::less.
732             \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
733         */
734         template <typename Q, typename Less>
735         bool contains( Q const& key, Less pred )
736         {
737             return bucket( key ).contains( key, pred );
738         }
739         //@cond
740         template <typename Q, typename Less>
741         CDS_DEPRECATED("use contains()")
742         bool find_with( Q const& key, Less pred )
743         {
744             return contains( key, pred );
745         }
746         //@endcond
747
748         /// Finds the key \p key and return the item found
749         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get
750             The function searches the item with key equal to \p key
751             and returns the guarded pointer to the item found.
752             If \p key is not found the function returns an empty \p guarded_ptr.
753
754             @note Each \p guarded_ptr object uses one GC's guard which can be limited resource.
755
756             Usage:
757             \code
758             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_params >  michael_set;
759             michael_set theSet;
760             // ...
761             {
762                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.get( 5 ));
763                 if ( theSet.get( 5 )) {
764                     // Deal with gp
765                     //...
766                 }
767                 // Destructor of guarded_ptr releases internal HP guard
768             }
769             \endcode
770
771             Note the compare functor specified for \p OrderedList template parameter
772             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
773         */
774         template <typename Q>
775         guarded_ptr get( Q const& key )
776         {
777             return bucket( key ).get( key );
778         }
779
780         /// Finds the key \p key and return the item found
781         /**
782             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get "get( Q const&)"
783             but \p pred is used for comparing the keys.
784
785             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
786             in any order.
787             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
788         */
789         template <typename Q, typename Less>
790         guarded_ptr get_with( Q const& key, Less pred )
791         {
792             return bucket( key ).get_with( key, pred );
793         }
794
795         /// Clears the set (non-atomic)
796         /**
797             The function unlink all items from the set.
798             The function is not atomic. It cleans up each bucket and then resets the item counter to zero.
799             If there are a thread that performs insertion while \p %clear() is working the result is undefined in general case:
800             \p empty() may return \p true but the set may contain item(s).
801             Therefore, \p %clear() may be used only for debugging purposes.
802
803             For each item the \p disposer is called after unlinking.
804         */
805         void clear()
806         {
807             for ( size_t i = 0; i < bucket_count(); ++i )
808                 m_Buckets[i].clear();
809             m_ItemCounter.reset();
810         }
811
812         /// Checks if the set is empty
813         /**
814             Emptiness is checked by item counting: if item count is zero then the set is empty.
815             Thus, the correct item counting feature is an important part of Michael's set implementation.
816         */
817         bool empty() const
818         {
819             return size() == 0;
820         }
821
822         /// Returns item count in the set
823         size_t size() const
824         {
825             return m_ItemCounter;
826         }
827
828         /// Returns the size of hash table
829         /**
830             Since \p %MichaelHashSet cannot dynamically extend the hash table size,
831             the value returned is an constant depending on object initialization parameters,
832             see \p MichaelHashSet::MichaelHashSet.
833         */
834         size_t bucket_count() const
835         {
836             return m_nHashBitmask + 1;
837         }
838     };
839
840 }}  // namespace cds::intrusive
841
842 #endif // ifndef CDSLIB_INTRUSIVE_MICHAEL_SET_H