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