Fixed doc
[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     protected:
268         item_counter    m_ItemCounter;   ///< Item counter
269         hash            m_HashFunctor;   ///< Hash functor
270         bucket_type *   m_Buckets;      ///< bucket table
271
272     private:
273         //@cond
274         const size_t    m_nHashBitmask;
275         //@endcond
276
277     protected:
278         //@cond
279         /// Calculates hash value of \p key
280         template <typename Q>
281         size_t hash_value( const Q& key ) const
282         {
283             return m_HashFunctor( key ) & m_nHashBitmask;
284         }
285
286         /// Returns the bucket (ordered list) for \p key
287         template <typename Q>
288         bucket_type&    bucket( const Q& key )
289         {
290             return m_Buckets[ hash_value( key ) ];
291         }
292         //@endcond
293
294     public:
295     ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
296     //@{
297         /// Forward iterator
298         /**
299             The forward iterator for Michael's set is based on \p OrderedList forward iterator and has some features:
300             - it has no post-increment operator
301             - it iterates items in unordered fashion
302             - The iterator cannot be moved across thread boundary since it may contain GC's guard that is thread-private GC data.
303             - Iterator ensures thread-safety even if you delete the item that iterator points to. However, in case of concurrent
304               deleting operations it is no guarantee that you iterate all item in the set.
305               Moreover, a crash is possible when you try to iterate the next element that has been deleted by concurrent thread.
306
307             @warning Use this iterator on the concurrent container for debugging purpose only.        
308         */
309         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, false >    iterator;
310
311         /// Const forward iterator
312         /**
313             For iterator's features and requirements see \ref iterator
314         */
315         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, true >     const_iterator;
316
317         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a set
318         /**
319             For empty set \code begin() == end() \endcode
320         */
321         iterator begin()
322         {
323             return iterator( m_Buckets[0].begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
324         }
325
326         /// Returns an iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
327         /**
328             Do not use the value returned by <tt>end</tt> function to access any item.
329             The returned value can be used only to control reaching the end of the set.
330             For empty set \code begin() == end() \endcode
331         */
332         iterator end()
333         {
334             return iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
335         }
336
337         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
338         const_iterator begin() const
339         {
340             return get_const_begin();
341         }
342
343         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
344         const_iterator cbegin() const
345         {
346             return get_const_begin();
347         }
348
349         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
350         const_iterator end() const
351         {
352             return get_const_end();
353         }
354
355         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
356         const_iterator cend() const
357         {
358             return get_const_end();
359         }
360     //@}
361
362     private:
363         //@cond
364         const_iterator get_const_begin() const
365         {
366             return const_iterator( m_Buckets[0].cbegin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
367         }
368         const_iterator get_const_end() const
369         {
370             return const_iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].cend(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
371         }
372         //@endcond
373
374     public:
375         /// Initializes hash set
376         /** @anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_ctor
377             The Michael's hash set is an unbounded container, but its hash table is non-expandable.
378             At construction time you should pass estimated maximum item count and a load factor.
379             The load factor is average size of one bucket - a small number between 1 and 10.
380             The bucket is an ordered single-linked list, searching in the bucket has linear complexity <tt>O(nLoadFactor)</tt>.
381             The constructor defines hash table size as rounding <tt>nMaxItemCount / nLoadFactor</tt> up to nearest power of two.
382         */
383         MichaelHashSet(
384             size_t nMaxItemCount,   ///< estimation of max item count in the hash set
385             size_t nLoadFactor      ///< load factor: estimation of max number of items in the bucket. Small integer up to 10.
386         ) : m_nHashBitmask( michael_set::details::init_hash_bitmask( nMaxItemCount, nLoadFactor ))
387         {
388             // GC and OrderedList::gc must be the same
389             static_assert( std::is_same<gc, typename bucket_type::gc>::value, "GC and OrderedList::gc must be the same");
390
391             // atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter
392             static_assert( !std::is_same<item_counter, atomicity::empty_item_counter>::value,
393                            "cds::atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter");
394
395             m_Buckets = bucket_table_allocator().NewArray( bucket_count() );
396         }
397
398         /// Clears hash set object and destroys it
399         ~MichaelHashSet()
400         {
401             clear();
402             bucket_table_allocator().Delete( m_Buckets, bucket_count() );
403         }
404
405         /// Inserts new node
406         /**
407             The function inserts \p val in the set if it does not contain
408             an item with key equal to \p val.
409
410             Returns \p true if \p val is placed into the set, \p false otherwise.
411         */
412         bool insert( value_type& val )
413         {
414             bool bRet = bucket( val ).insert( val );
415             if ( bRet )
416                 ++m_ItemCounter;
417             return bRet;
418         }
419
420         /// Inserts new node
421         /**
422             This function is intended for derived non-intrusive containers.
423
424             The function allows to split creating of new item into two part:
425             - create item with key only
426             - insert new item into the set
427             - if inserting is success, calls  \p f functor to initialize value-field of \p val.
428
429             The functor signature is:
430             \code
431                 void func( value_type& val );
432             \endcode
433             where \p val is the item inserted.
434
435             The user-defined functor is called only if the inserting is success.
436
437             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
438             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
439             synchronization.
440         */
441         template <typename Func>
442         bool insert( value_type& val, Func f )
443         {
444             bool bRet = bucket( val ).insert( val, f );
445             if ( bRet )
446                 ++m_ItemCounter;
447             return bRet;
448         }
449
450         /// Updates the element
451         /**
452             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
453
454             If the item \p val not found in the set, then \p val is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
455             Otherwise, the functor \p func is called with item found.
456             The functor signature is:
457             \code
458                 struct functor {
459                     void operator()( bool bNew, value_type& item, value_type& val );
460                 };
461             \endcode
462             with arguments:
463             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
464             - \p item - item of the set
465             - \p val - argument \p val passed into the \p %update() function
466             If new item has been inserted (i.e. \p bNew is \p true) then \p item and \p val arguments
467             refers to the same thing.
468
469             The functor may change non-key fields of the \p item.
470
471             Returns <tt> std::pair<bool, bool> </tt> where \p first is \p true if operation is successfull,
472             \p second is \p true if new item has been added or \p false if the item with \p key
473             already is in the set.
474
475             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
476             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
477             synchronization.
478         */
479         template <typename Func>
480         std::pair<bool, bool> update( value_type& val, Func func, bool bAllowInsert = true )
481         {
482             std::pair<bool, bool> bRet = bucket( val ).update( val, func, bAllowInsert );
483             if ( bRet.second )
484                 ++m_ItemCounter;
485             return bRet;
486         }
487         //@cond
488         template <typename Func>
489         CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
490         std::pair<bool, bool> ensure( value_type& val, Func func )
491         {
492             return update( val, func, true );
493         }
494         //@endcond
495
496         /// Unlinks the item \p val from the set
497         /**
498             The function searches the item \p val in the set and unlink it
499             if it is found and is equal to \p val.
500
501             The function returns \p true if success and \p false otherwise.
502         */
503         bool unlink( value_type& val )
504         {
505             bool bRet = bucket( val ).unlink( val );
506             if ( bRet )
507                 --m_ItemCounter;
508             return bRet;
509         }
510
511         /// Deletes the item from the set
512         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase
513             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
514             unlinks it, and returns \p true.
515             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
516
517             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
518         */
519         template <typename Q>
520         bool erase( Q const& key )
521         {
522             if ( bucket( key ).erase( key )) {
523                 --m_ItemCounter;
524                 return true;
525             }
526             return false;
527         }
528
529         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
530         /**
531             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase "erase(Q const&)"
532             but \p pred is used for key comparing.
533             \p Less functor has the interface like \p std::less.
534             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
535         */
536         template <typename Q, typename Less>
537         bool erase_with( Q const& key, Less pred )
538         {
539             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred )) {
540                 --m_ItemCounter;
541                 return true;
542             }
543             return false;
544         }
545
546         /// Deletes the item from the set
547         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func
548             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
549             call \p f functor with item found, and unlinks it from the set.
550             The \ref disposer specified in \p OrderedList class template parameter is called
551             by garbage collector \p GC asynchronously.
552
553             The \p Func interface is
554             \code
555             struct functor {
556                 void operator()( value_type const& item );
557             };
558             \endcode
559
560             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
561
562             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
563         */
564         template <typename Q, typename Func>
565         bool erase( Q const& key, Func f )
566         {
567             if ( bucket( key ).erase( key, f )) {
568                 --m_ItemCounter;
569                 return true;
570             }
571             return false;
572         }
573
574         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
575         /**
576             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func "erase(Q const&, Func)"
577             but \p pred is used for key comparing.
578             \p Less functor has the interface like \p std::less.
579             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
580         */
581         template <typename Q, typename Less, typename Func>
582         bool erase_with( Q const& key, Less pred, Func f )
583         {
584             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred, f )) {
585                 --m_ItemCounter;
586                 return true;
587             }
588             return false;
589         }
590
591         /// Extracts the item with specified \p key
592         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract
593             The function searches an item with key equal to \p key,
594             unlinks it from the set, and returns an guarded pointer to the item extracted.
595             If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
596
597             Note the compare functor should accept a parameter of type \p Q that may be not the same as \p value_type.
598
599             The \p disposer specified in \p OrderedList class' template parameter is called automatically
600             by garbage collector \p GC when returned \ref guarded_ptr object will be destroyed or released.
601             @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
602
603             Usage:
604             \code
605             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_args > michael_set;
606             michael_set theSet;
607             // ...
608             {
609                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.extract( 5 ));
610                 if ( gp ) {
611                     // Deal with gp
612                     // ...
613                 }
614                 // Destructor of gp releases internal HP guard
615             }
616             \endcode
617         */
618         template <typename Q>
619         guarded_ptr extract( Q const& key )
620         {
621             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract( key );
622             if ( gp )
623                 --m_ItemCounter;
624             return gp;
625         }
626
627         /// Extracts the item using compare functor \p pred
628         /**
629             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract "extract(Q const&)"
630             but \p pred predicate is used for key comparing.
631
632             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
633             in any order.
634             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
635         */
636         template <typename Q, typename Less>
637         guarded_ptr extract_with( Q const& key, Less pred )
638         {
639             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract_with( key, pred );
640             if ( gp )
641                 --m_ItemCounter;
642             return gp;
643         }
644
645         /// Finds the key \p key
646         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func
647             The function searches the item with key equal to \p key and calls the functor \p f for item found.
648             The interface of \p Func functor is:
649             \code
650             struct functor {
651                 void operator()( value_type& item, Q& key );
652             };
653             \endcode
654             where \p item is the item found, \p key is the <tt>find</tt> function argument.
655
656             The functor may change non-key fields of \p item. Note that the functor is only guarantee
657             that \p item cannot be disposed during functor is executing.
658             The functor does not serialize simultaneous access to the set \p item. If such access is
659             possible you must provide your own synchronization schema on item level to exclude unsafe item modifications.
660
661             The \p key argument is non-const since it can be used as \p f functor destination i.e., the functor
662             may modify both arguments.
663
664             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
665             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
666
667             The function returns \p true if \p key is found, \p false otherwise.
668         */
669         template <typename Q, typename Func>
670         bool find( Q& key, Func f )
671         {
672             return bucket( key ).find( key, f );
673         }
674         //@cond
675         template <typename Q, typename Func>
676         bool find( Q const& key, Func f )
677         {
678             return bucket( key ).find( key, f );
679         }
680         //@endcond
681
682         /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
683         /**
684             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func "find(Q&, Func)"
685             but \p pred is used for key comparing.
686             \p Less functor has the interface like \p std::less.
687             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
688         */
689         template <typename Q, typename Less, typename Func>
690         bool find_with( Q& key, Less pred, Func f )
691         {
692             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
693         }
694         //@cond
695         template <typename Q, typename Less, typename Func>
696         bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f )
697         {
698             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
699         }
700         //@endcond
701
702         /// Checks whether the set contains \p key
703         /**
704
705             The function searches the item with key equal to \p key
706             and returns \p true if the key is found, and \p false otherwise.
707
708             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
709             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
710         */
711         template <typename Q>
712         bool contains( Q const& key )
713         {
714             return bucket( key ).contains( key );
715         }
716         //@cond
717         template <typename Q>
718         CDS_DEPRECATED("use contains()")
719         bool find( Q const& key )
720         {
721             return contains( key );
722         }
723         //@endcond
724
725         /// Checks whether the set contains \p key using \p pred predicate for searching
726         /**
727             The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
728             \p Less functor has the interface like \p std::less.
729             \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
730         */
731         template <typename Q, typename Less>
732         bool contains( Q const& key, Less pred )
733         {
734             return bucket( key ).contains( key, pred );
735         }
736         //@cond
737         template <typename Q, typename Less>
738         CDS_DEPRECATED("use contains()")
739         bool find_with( Q const& key, Less pred )
740         {
741             return contains( key, pred );
742         }
743         //@endcond
744
745         /// Finds the key \p key and return the item found
746         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get
747             The function searches the item with key equal to \p key
748             and returns the guarded pointer to the item found.
749             If \p key is not found the function returns an empty \p guarded_ptr.
750
751             @note Each \p guarded_ptr object uses one GC's guard which can be limited resource.
752
753             Usage:
754             \code
755             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_params >  michael_set;
756             michael_set theSet;
757             // ...
758             {
759                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.get( 5 ));
760                 if ( theSet.get( 5 )) {
761                     // Deal with gp
762                     //...
763                 }
764                 // Destructor of guarded_ptr releases internal HP guard
765             }
766             \endcode
767
768             Note the compare functor specified for \p OrderedList template parameter
769             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
770         */
771         template <typename Q>
772         guarded_ptr get( Q const& key )
773         {
774             return bucket( key ).get( key );
775         }
776
777         /// Finds the key \p key and return the item found
778         /**
779             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get "get( Q const&)"
780             but \p pred is used for comparing the keys.
781
782             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
783             in any order.
784             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
785         */
786         template <typename Q, typename Less>
787         guarded_ptr get_with( Q const& key, Less pred )
788         {
789             return bucket( key ).get_with( key, pred );
790         }
791
792         /// Clears the set (non-atomic)
793         /**
794             The function unlink all items from the set.
795             The function is not atomic. It cleans up each bucket and then resets the item counter to zero.
796             If there are a thread that performs insertion while \p %clear() is working the result is undefined in general case:
797             \p empty() may return \p true but the set may contain item(s).
798             Therefore, \p %clear() may be used only for debugging purposes.
799
800             For each item the \p disposer is called after unlinking.
801         */
802         void clear()
803         {
804             for ( size_t i = 0; i < bucket_count(); ++i )
805                 m_Buckets[i].clear();
806             m_ItemCounter.reset();
807         }
808
809         /// Checks if the set is empty
810         /**
811             Emptiness is checked by item counting: if item count is zero then the set is empty.
812             Thus, the correct item counting feature is an important part of Michael's set implementation.
813         */
814         bool empty() const
815         {
816             return size() == 0;
817         }
818
819         /// Returns item count in the set
820         size_t size() const
821         {
822             return m_ItemCounter;
823         }
824
825         /// Returns the size of hash table
826         /**
827             Since \p %MichaelHashSet cannot dynamically extend the hash table size,
828             the value returned is an constant depending on object initialization parameters,
829             see \p MichaelHashSet::MichaelHashSet.
830         */
831         size_t bucket_count() const
832         {
833             return m_nHashBitmask + 1;
834         }
835     };
836
837 }}  // namespace cds::intrusive
838
839 #endif // ifndef CDSLIB_INTRUSIVE_MICHAEL_SET_H