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         /// Count of hazard pointer required for the algorithm
268         static CDS_CONSTEXPR const size_t c_nHazardPtrCount = ordered_list::c_nHazardPtrCount;
269
270
271     protected:
272         item_counter    m_ItemCounter;   ///< Item counter
273         hash            m_HashFunctor;   ///< Hash functor
274         bucket_type *   m_Buckets;      ///< bucket table
275
276     private:
277         //@cond
278         const size_t    m_nHashBitmask;
279         //@endcond
280
281     protected:
282         //@cond
283         /// Calculates hash value of \p key
284         template <typename Q>
285         size_t hash_value( const Q& key ) const
286         {
287             return m_HashFunctor( key ) & m_nHashBitmask;
288         }
289
290         /// Returns the bucket (ordered list) for \p key
291         template <typename Q>
292         bucket_type&    bucket( const Q& key )
293         {
294             return m_Buckets[ hash_value( key ) ];
295         }
296         //@endcond
297
298     public:
299     ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
300     //@{
301         /// Forward iterator
302         /**
303             The forward iterator for Michael's set is based on \p OrderedList forward iterator and has some features:
304             - it has no post-increment operator
305             - it iterates items in unordered fashion
306             - The iterator cannot be moved across thread boundary since it may contain GC's guard that is thread-private GC data.
307             - Iterator ensures thread-safety even if you delete the item that iterator points to. However, in case of concurrent
308               deleting operations it is no guarantee that you iterate all item in the set.
309               Moreover, a crash is possible when you try to iterate the next element that has been deleted by concurrent thread.
310
311             @warning Use this iterator on the concurrent container for debugging purpose only.
312         */
313         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, false >    iterator;
314
315         /// Const forward iterator
316         /**
317             For iterator's features and requirements see \ref iterator
318         */
319         typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, true >     const_iterator;
320
321         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a set
322         /**
323             For empty set \code begin() == end() \endcode
324         */
325         iterator begin()
326         {
327             return iterator( m_Buckets[0].begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
328         }
329
330         /// Returns an iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
331         /**
332             Do not use the value returned by <tt>end</tt> function to access any item.
333             The returned value can be used only to control reaching the end of the set.
334             For empty set \code begin() == end() \endcode
335         */
336         iterator end()
337         {
338             return iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
339         }
340
341         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
342         const_iterator begin() const
343         {
344             return get_const_begin();
345         }
346
347         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
348         const_iterator cbegin() const
349         {
350             return get_const_begin();
351         }
352
353         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
354         const_iterator end() const
355         {
356             return get_const_end();
357         }
358
359         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
360         const_iterator cend() const
361         {
362             return get_const_end();
363         }
364     //@}
365
366     private:
367         //@cond
368         const_iterator get_const_begin() const
369         {
370             return const_iterator( m_Buckets[0].cbegin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
371         }
372         const_iterator get_const_end() const
373         {
374             return const_iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].cend(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
375         }
376         //@endcond
377
378     public:
379         /// Initializes hash set
380         /** @anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_ctor
381             The Michael's hash set is an unbounded container, but its hash table is non-expandable.
382             At construction time you should pass estimated maximum item count and a load factor.
383             The load factor is average size of one bucket - a small number between 1 and 10.
384             The bucket is an ordered single-linked list, searching in the bucket has linear complexity <tt>O(nLoadFactor)</tt>.
385             The constructor defines hash table size as rounding <tt>nMaxItemCount / nLoadFactor</tt> up to nearest power of two.
386         */
387         MichaelHashSet(
388             size_t nMaxItemCount,   ///< estimation of max item count in the hash set
389             size_t nLoadFactor      ///< load factor: estimation of max number of items in the bucket. Small integer up to 10.
390         ) : m_nHashBitmask( michael_set::details::init_hash_bitmask( nMaxItemCount, nLoadFactor ))
391         {
392             // GC and OrderedList::gc must be the same
393             static_assert( std::is_same<gc, typename bucket_type::gc>::value, "GC and OrderedList::gc must be the same");
394
395             // atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter
396             static_assert( !std::is_same<item_counter, atomicity::empty_item_counter>::value,
397                            "cds::atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter");
398
399             m_Buckets = bucket_table_allocator().NewArray( bucket_count() );
400         }
401
402         /// Clears hash set object and destroys it
403         ~MichaelHashSet()
404         {
405             clear();
406             bucket_table_allocator().Delete( m_Buckets, bucket_count() );
407         }
408
409         /// Inserts new node
410         /**
411             The function inserts \p val in the set if it does not contain
412             an item with key equal to \p val.
413
414             Returns \p true if \p val is placed into the set, \p false otherwise.
415         */
416         bool insert( value_type& val )
417         {
418             bool bRet = bucket( val ).insert( val );
419             if ( bRet )
420                 ++m_ItemCounter;
421             return bRet;
422         }
423
424         /// Inserts new node
425         /**
426             This function is intended for derived non-intrusive containers.
427
428             The function allows to split creating of new item into two part:
429             - create item with key only
430             - insert new item into the set
431             - if inserting is success, calls  \p f functor to initialize value-field of \p val.
432
433             The functor signature is:
434             \code
435                 void func( value_type& val );
436             \endcode
437             where \p val is the item inserted.
438
439             The user-defined functor is called only if the inserting is success.
440
441             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
442             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
443             synchronization.
444         */
445         template <typename Func>
446         bool insert( value_type& val, Func f )
447         {
448             bool bRet = bucket( val ).insert( val, f );
449             if ( bRet )
450                 ++m_ItemCounter;
451             return bRet;
452         }
453
454         /// Updates the element
455         /**
456             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
457
458             If the item \p val not found in the set, then \p val is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
459             Otherwise, the functor \p func is called with item found.
460             The functor signature is:
461             \code
462                 struct functor {
463                     void operator()( bool bNew, value_type& item, value_type& val );
464                 };
465             \endcode
466             with arguments:
467             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
468             - \p item - item of the set
469             - \p val - argument \p val passed into the \p %update() function
470             If new item has been inserted (i.e. \p bNew is \p true) then \p item and \p val arguments
471             refers to the same thing.
472
473             The functor may change non-key fields of the \p item.
474
475             Returns <tt> std::pair<bool, bool> </tt> where \p first is \p true if operation is successfull,
476             \p second is \p true if new item has been added or \p false if the item with \p key
477             already is in the set.
478
479             @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
480             \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
481             synchronization.
482         */
483         template <typename Func>
484         std::pair<bool, bool> update( value_type& val, Func func, bool bAllowInsert = true )
485         {
486             std::pair<bool, bool> bRet = bucket( val ).update( val, func, bAllowInsert );
487             if ( bRet.second )
488                 ++m_ItemCounter;
489             return bRet;
490         }
491         //@cond
492         template <typename Func>
493         CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
494         std::pair<bool, bool> ensure( value_type& val, Func func )
495         {
496             return update( val, func, true );
497         }
498         //@endcond
499
500         /// Unlinks the item \p val from the set
501         /**
502             The function searches the item \p val in the set and unlink it
503             if it is found and is equal to \p val.
504
505             The function returns \p true if success and \p false otherwise.
506         */
507         bool unlink( value_type& val )
508         {
509             bool bRet = bucket( val ).unlink( val );
510             if ( bRet )
511                 --m_ItemCounter;
512             return bRet;
513         }
514
515         /// Deletes the item from the set
516         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase
517             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
518             unlinks it, and returns \p true.
519             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
520
521             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
522         */
523         template <typename Q>
524         bool erase( Q const& key )
525         {
526             if ( bucket( key ).erase( key )) {
527                 --m_ItemCounter;
528                 return true;
529             }
530             return false;
531         }
532
533         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
534         /**
535             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase "erase(Q const&)"
536             but \p pred is used for key comparing.
537             \p Less functor has the interface like \p std::less.
538             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
539         */
540         template <typename Q, typename Less>
541         bool erase_with( Q const& key, Less pred )
542         {
543             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred )) {
544                 --m_ItemCounter;
545                 return true;
546             }
547             return false;
548         }
549
550         /// Deletes the item from the set
551         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func
552             The function searches an item with key equal to \p key in the set,
553             call \p f functor with item found, and unlinks it from the set.
554             The \ref disposer specified in \p OrderedList class template parameter is called
555             by garbage collector \p GC asynchronously.
556
557             The \p Func interface is
558             \code
559             struct functor {
560                 void operator()( value_type const& item );
561             };
562             \endcode
563
564             If the item with key equal to \p key is not found the function return \p false.
565
566             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
567         */
568         template <typename Q, typename Func>
569         bool erase( Q const& key, Func f )
570         {
571             if ( bucket( key ).erase( key, f )) {
572                 --m_ItemCounter;
573                 return true;
574             }
575             return false;
576         }
577
578         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
579         /**
580             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_erase_func "erase(Q const&, Func)"
581             but \p pred is used for key comparing.
582             \p Less functor has the interface like \p std::less.
583             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
584         */
585         template <typename Q, typename Less, typename Func>
586         bool erase_with( Q const& key, Less pred, Func f )
587         {
588             if ( bucket( key ).erase_with( key, pred, f )) {
589                 --m_ItemCounter;
590                 return true;
591             }
592             return false;
593         }
594
595         /// Extracts the item with specified \p key
596         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract
597             The function searches an item with key equal to \p key,
598             unlinks it from the set, and returns an guarded pointer to the item extracted.
599             If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
600
601             Note the compare functor should accept a parameter of type \p Q that may be not the same as \p value_type.
602
603             The \p disposer specified in \p OrderedList class' template parameter is called automatically
604             by garbage collector \p GC when returned \ref guarded_ptr object will be destroyed or released.
605             @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
606
607             Usage:
608             \code
609             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_args > michael_set;
610             michael_set theSet;
611             // ...
612             {
613                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.extract( 5 ));
614                 if ( gp ) {
615                     // Deal with gp
616                     // ...
617                 }
618                 // Destructor of gp releases internal HP guard
619             }
620             \endcode
621         */
622         template <typename Q>
623         guarded_ptr extract( Q const& key )
624         {
625             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract( key );
626             if ( gp )
627                 --m_ItemCounter;
628             return gp;
629         }
630
631         /// Extracts the item using compare functor \p pred
632         /**
633             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_extract "extract(Q const&)"
634             but \p pred predicate is used for key comparing.
635
636             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
637             in any order.
638             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
639         */
640         template <typename Q, typename Less>
641         guarded_ptr extract_with( Q const& key, Less pred )
642         {
643             guarded_ptr gp = bucket( key ).extract_with( key, pred );
644             if ( gp )
645                 --m_ItemCounter;
646             return gp;
647         }
648
649         /// Finds the key \p key
650         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func
651             The function searches the item with key equal to \p key and calls the functor \p f for item found.
652             The interface of \p Func functor is:
653             \code
654             struct functor {
655                 void operator()( value_type& item, Q& key );
656             };
657             \endcode
658             where \p item is the item found, \p key is the <tt>find</tt> function argument.
659
660             The functor may change non-key fields of \p item. Note that the functor is only guarantee
661             that \p item cannot be disposed during functor is executing.
662             The functor does not serialize simultaneous access to the set \p item. If such access is
663             possible you must provide your own synchronization schema on item level to exclude unsafe item modifications.
664
665             The \p key argument is non-const since it can be used as \p f functor destination i.e., the functor
666             may modify both arguments.
667
668             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
669             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
670
671             The function returns \p true if \p key is found, \p false otherwise.
672         */
673         template <typename Q, typename Func>
674         bool find( Q& key, Func f )
675         {
676             return bucket( key ).find( key, f );
677         }
678         //@cond
679         template <typename Q, typename Func>
680         bool find( Q const& key, Func f )
681         {
682             return bucket( key ).find( key, f );
683         }
684         //@endcond
685
686         /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
687         /**
688             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_find_func "find(Q&, Func)"
689             but \p pred is used for key comparing.
690             \p Less functor has the interface like \p std::less.
691             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
692         */
693         template <typename Q, typename Less, typename Func>
694         bool find_with( Q& key, Less pred, Func f )
695         {
696             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
697         }
698         //@cond
699         template <typename Q, typename Less, typename Func>
700         bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f )
701         {
702             return bucket( key ).find_with( key, pred, f );
703         }
704         //@endcond
705
706         /// Checks whether the set contains \p key
707         /**
708
709             The function searches the item with key equal to \p key
710             and returns \p true if the key is found, and \p false otherwise.
711
712             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
713             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
714         */
715         template <typename Q>
716         bool contains( Q const& key )
717         {
718             return bucket( key ).contains( key );
719         }
720         //@cond
721         template <typename Q>
722         CDS_DEPRECATED("use contains()")
723         bool find( Q const& key )
724         {
725             return contains( key );
726         }
727         //@endcond
728
729         /// Checks whether the set contains \p key using \p pred predicate for searching
730         /**
731             The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
732             \p Less functor has the interface like \p std::less.
733             \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
734         */
735         template <typename Q, typename Less>
736         bool contains( Q const& key, Less pred )
737         {
738             return bucket( key ).contains( key, pred );
739         }
740         //@cond
741         template <typename Q, typename Less>
742         CDS_DEPRECATED("use contains()")
743         bool find_with( Q const& key, Less pred )
744         {
745             return contains( key, pred );
746         }
747         //@endcond
748
749         /// Finds the key \p key and return the item found
750         /** \anchor cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get
751             The function searches the item with key equal to \p key
752             and returns the guarded pointer to the item found.
753             If \p key is not found the function returns an empty \p guarded_ptr.
754
755             @note Each \p guarded_ptr object uses one GC's guard which can be limited resource.
756
757             Usage:
758             \code
759             typedef cds::intrusive::MichaelHashSet< your_template_params >  michael_set;
760             michael_set theSet;
761             // ...
762             {
763                 michael_set::guarded_ptr gp( theSet.get( 5 ));
764                 if ( theSet.get( 5 )) {
765                     // Deal with gp
766                     //...
767                 }
768                 // Destructor of guarded_ptr releases internal HP guard
769             }
770             \endcode
771
772             Note the compare functor specified for \p OrderedList template parameter
773             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
774         */
775         template <typename Q>
776         guarded_ptr get( Q const& key )
777         {
778             return bucket( key ).get( key );
779         }
780
781         /// Finds the key \p key and return the item found
782         /**
783             The function is an analog of \ref cds_intrusive_MichaelHashSet_hp_get "get( Q const&)"
784             but \p pred is used for comparing the keys.
785
786             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p Q
787             in any order.
788             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
789         */
790         template <typename Q, typename Less>
791         guarded_ptr get_with( Q const& key, Less pred )
792         {
793             return bucket( key ).get_with( key, pred );
794         }
795
796         /// Clears the set (non-atomic)
797         /**
798             The function unlink all items from the set.
799             The function is not atomic. It cleans up each bucket and then resets the item counter to zero.
800             If there are a thread that performs insertion while \p %clear() is working the result is undefined in general case:
801             \p empty() may return \p true but the set may contain item(s).
802             Therefore, \p %clear() may be used only for debugging purposes.
803
804             For each item the \p disposer is called after unlinking.
805         */
806         void clear()
807         {
808             for ( size_t i = 0; i < bucket_count(); ++i )
809                 m_Buckets[i].clear();
810             m_ItemCounter.reset();
811         }
812
813         /// Checks if the set is empty
814         /**
815             Emptiness is checked by item counting: if item count is zero then the set is empty.
816             Thus, the correct item counting feature is an important part of Michael's set implementation.
817         */
818         bool empty() const
819         {
820             return size() == 0;
821         }
822
823         /// Returns item count in the set
824         size_t size() const
825         {
826             return m_ItemCounter;
827         }
828
829         /// Returns the size of hash table
830         /**
831             Since \p %MichaelHashSet cannot dynamically extend the hash table size,
832             the value returned is an constant depending on object initialization parameters,
833             see \p MichaelHashSet::MichaelHashSet.
834         */
835         size_t bucket_count() const
836         {
837             return m_nHashBitmask + 1;
838         }
839     };
840
841 }}  // namespace cds::intrusive
842
843 #endif // ifndef CDSLIB_INTRUSIVE_MICHAEL_SET_H