8aea0cb65c53272ed08fca09a3c764c9a239cde3
[libcds.git] / cds / intrusive / striped_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_STRIPED_SET_H
32 #define CDSLIB_INTRUSIVE_STRIPED_SET_H
33
34 #include <cds/intrusive/details/base.h>
35 #include <cds/intrusive/striped_set/adapter.h>
36 #include <cds/intrusive/striped_set/striping_policy.h>
37
38 namespace cds { namespace intrusive {
39     /// StripedSet related definitions
40     namespace striped_set {
41
42         /** @defgroup cds_striped_resizing_policy Resizing policy for striped/refinable set/map
43
44             Resizing policy for \p intrusive::StripedSet, \p container::StripedSet and \p container::StripedMap.
45         */
46
47     }   // namespace striped_set
48
49     /// Striped hash set
50     /** @ingroup cds_intrusive_map
51
52         Source
53             - [2008] Maurice Herlihy, Nir Shavit "The Art of Multiprocessor Programming"
54
55         Lock striping is very simple technique.
56         The set consists of the bucket table and the array of locks.
57         Initially, the capacity of lock array and bucket table is the same.
58         When set is resized, bucket table capacity will be doubled but lock array will not.
59         The lock \p i protects each bucket \p j, where <tt> j = i mod L </tt>,
60         where \p L - the size of lock array.
61
62         Template arguments:
63             - \p Container - the container class that is used as bucket table entry. The \p Container class should support
64                 an uniform interface described below.
65             - \p Options - options
66
67         The \p %StripedSet class does not exactly dictate the type of container that should be used as a \p Container bucket.
68         Instead, the class supports different intrusive container type for the bucket, for exampe,
69         \p boost::intrusive::list, \p boost::intrusive::set and others.
70
71         Remember that \p %StripedSet class algorithm ensures sequential blocking access to its bucket through the mutex type you specify
72         among \p Options template arguments.
73
74         The \p Options are:
75         - \p opt::mutex_policy - concurrent access policy.
76             Available policies: \p striped_set::striping, \p striped_set::refinable.
77             Default is \p %striped_set::striping.
78         - \p cds::opt::hash - hash functor. Default option value see <tt>opt::v::hash_selector <opt::none></tt>
79             which selects default hash functor for your compiler.
80         - \p cds::opt::compare - key comparison functor. No default functor is provided.
81             If the option is not specified, the \p opt::less is used.
82         - \p cds::opt::less - specifies binary predicate used for key comparison. Default is \p std::less<T>.
83         - \p cds::opt::item_counter - item counter type. Default is \p atomicity::item_counter since some operation on the counter is performed
84             without locks. Note that item counting is an essential part of the set algorithm, so dummy counter like \p atomicity::empty_item_counter
85             is not suitable.
86         - \p cds::opt::allocator - the allocator type using for memory allocation of bucket table and lock array. Default is \ref CDS_DEFAULT_ALLOCATOR.
87         - \p cds::opt::resizing_policy - the resizing policy - a functor that decides when to resize the hash set.
88             Default option value depends on bucket container type:
89                 for sequential containers like \p boost::intrusive::list the resizing policy is <tt>cds::container::striped_set::load_factor_resizing<4> </tt>;
90                 for other type of containers like \p boost::intrusive::set the resizing policy is cds::container::striped_set::no_resizing.
91             See \ref cds_striped_resizing_policy "available resizing policy".
92             Note that the choose of resizing policy depends of \p Container type:
93             for sequential containers like \p boost::intrusive::list the right policy can significantly improve performance.
94             For other, non-sequential types of \p Container (like a \p boost::intrusive::set) the resizing policy is not so important.
95         - \p cds::opt::buffer - an initialized buffer type used only for \p boost::intrusive::unordered_set.
96             Default is <tt>cds::opt::v::initialized_static_buffer< cds::any_type, 256 > </tt>.
97
98             \p opt::compare or \p opt::less options are used in some \p Container class for ordering.
99             \p %opt::compare option has the highest priority: if \p %opt::compare is specified, \p %opt::less is not used.
100
101             You can pass other option that would be passed to \p adapt metafunction, see below.
102
103         <b>Internal details</b>
104
105             The \p %StripedSet class cannot utilize the \p Container specified directly, but only its adapted variant which
106             supports an unified interface. Internally, the adaptation is made via \p intrusive::striped_set::adapt metafunction that wraps bucket container
107             and provides the unified bucket interface suitable for \p %StripedSet. Such adaptation is completely transparent for you -
108             you don't need to call \p adapt metafunction directly, \p %StripedSet class's internal machinery itself invokes appropriate
109             \p adapt metafunction specialization to adjust your \p Container container class to \p %StripedSet bucket's internal interface.
110             All you need is to include a right header before <tt>striped_set.h</tt>.
111
112             By default, <tt>intrusive::striped_set::adapt<AnyContainer, OptionPack> </tt> metafunction does not make any wrapping to \p AnyContainer,
113             so, the result <tt>intrusive::striped_set::adapt<AnyContainer, OptionPack>::type </tt> is the same as \p AnyContainer.
114             However, there are a lot of specializations of \p %intrusive::striped_set::adapt for \p boost::intrusive containers, see table below.
115             Any of this specialization wraps corresponding container making it suitable for the set's bucket.
116             Remember, you should include the proper header file for \p adapt <b>before</b> including <tt>striped_set.h</tt>.
117
118             \note It is important to specify <tt>boost::intrusive::constant_time_size<true></tt> option
119             for all \p boost::intrusive container that supports this option. Fast item counting feature is essential part of
120             \p %StripedSet resizing algorithm.
121
122             <table>
123                 <tr>
124                     <th>Container</th>
125                     <th>.h-file for \p adapt</th>
126                     <th>Example</th>
127                     <th>Notes</th>
128                 </tr>
129                 <tr>
130                     <td> \p boost::intrusive::list</td>
131                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_list.h></tt></td>
132                     <td>\code
133                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_list.h>
134                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
135                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
136                         boost::intrusive::list<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >,
137                             cds::opt::less< std::less<T> >
138                         > striped_set;
139                     \endcode
140                     </td>
141                     <td>
142                         The list is ordered.
143                         Template argument pack \p Options <b>must</b> contain cds::opt::less or cds::opt::compare for type \p T stored in the list
144                     </td>
145                 </tr>
146                 <tr>
147                     <td> \p boost::intrusive::slist</td>
148                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_slist.h></tt></td>
149                     <td>\code
150                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_slist.h>
151                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
152                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
153                             boost::intrusive::slist<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >,
154                             cds::opt::less< std::less<T> >
155                         > striped_set;
156                     \endcode
157                     </td>
158                     <td>
159                         The list is ordered.
160                         Template argument pack \p Options <b>must</b> contain \p cds::opt::less or \p cds::opt::compare for type \p T stored in the list
161                     </td>
162                 </tr>
163                 <tr>
164                     <td> \p boost::intrusive::set</td>
165                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_set.h></tt></td>
166                     <td>\code
167                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_set.h>
168                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
169                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
170                             boost::intrusive::set<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >
171                         > striped_set;
172                     \endcode
173                     </td>
174                     <td>
175                         Note that \p boost::intrusive::compare option using in \p boost::intrusive::set
176                         should support \p T type stored in the set and any type \p Q that you can use
177                         in \p erase() and \p find() member functions.
178                     </td>
179                 </tr>
180                 <tr>
181                     <td> \p boost::intrusive::unordered_set</td>
182                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_unordered_set.h></tt></td>
183                     <td>\code
184                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_unordered_set.h>
185                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
186                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
187                             boost::intrusive::unordered_set<T
188                                 ,boost::intrusive::constant_time_size<true>
189                                 ,boost::intrusive::hash< user_provided_hash_functor >
190                             >
191                         > striped_set;
192                     \endcode
193                     </td>
194                     <td>
195                         You should provide two different hash function \p h1 and \p h2 - one for \p boost::intrusive::unordered_set
196                         and other for \p %StripedSet. For the best result, \p h1 and \p h2 must be orthogonal i.e. <tt>h1(X) != h2(X)</tt> for any value \p X
197
198                         The option \p opt::buffer is used for \p boost::intrusive::bucket_traits. 
199                         Default is <tt> cds::opt::v::initialized_static_buffer< cds::any_type, 256 > </tt>.
200                         The resizing policy should correlate with the buffer capacity.
201                         The default resizing policy is <tt>cds::container::striped_set::load_factor_resizing<256> </tt> what gives load factor 1 for
202                         default bucket buffer that is the best for \p boost::intrusive::unordered_set.
203                     </td>
204                 </tr>
205                 <tr>
206                     <td> \p boost::intrusive::avl_set</td>
207                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_avl_set.h></tt></td>
208                     <td>\code
209                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_avl_set.h>
210                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
211                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
212                             boost::intrusive::avl_set<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >
213                         > striped_set;
214                     \endcode
215                     </td>
216                     <td>
217                         Note that \p boost::intrusive::compare option using in \p boost::intrusive::avl_set
218                         should support \p T type stored in the set and any type \p Q that you can use
219                         in \p erase() and \p find() member functions.
220                     </td>
221                 </tr>
222                 <tr>
223                     <td> \p boost::intrusive::sg_set</td>
224                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_sg_set.h></tt></td>
225                     <td>\code
226                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_sg_set.h>
227                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
228                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
229                             boost::intrusive::sg_set<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >
230                         > striped_set;
231                     \endcode
232                     </td>
233                     <td>
234                         Note that \p boost::intrusive::compare option using in \p boost::intrusive::sg_set
235                         should support \p T type stored in the set and any type \p Q that you can use
236                         in \p erase() and \p find() member functions.
237                     </td>
238                 </tr>
239                 <tr>
240                     <td> \p boost::intrusive::splay_set</td>
241                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_splay_set.h></tt></td>
242                     <td>\code
243                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_splay_set.h>
244                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
245                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
246                             boost::intrusive::splay_set<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >
247                         > striped_set;
248                     \endcode
249                     </td>
250                     <td>
251                         Note that \p boost::intrusive::compare option using in \p boost::intrusive::splay_set
252                         should support \p T type stored in the set and any type \p Q that you can use
253                         in \p erase() and \p find() member functions.
254                     </td>
255                 </tr>
256                 <tr>
257                     <td> \p boost::intrusive::treap_set</td>
258                     <td><tt><cds/intrusive/striped_set/boost_treap_set.h></tt></td>
259                     <td>\code
260                         #include <cds/intrusive/striped_set/boost_treap_set.h>
261                         #include <cds/intrusive/striped_set.h>
262                         typedef cds::intrusive::StripedSet<
263                             boost::intrusive::treap_set<T, boost::intrusive::constant_time_size<true> >
264                         > striped_set;
265                     \endcode
266                     </td>
267                     <td>
268                         Note that \p boost::intrusive::compare option using in \p boost::intrusive::treap_set
269                         should support \p T type stored in the set and any type \p Q that you can use
270                         in \p erase() and \p find() member functions.
271                     </td>
272                 </tr>
273             </table>
274
275             You can use another intrusive container type as striped set's bucket.
276             Suppose, you have a container class \p MyBestContainer and you want to integrate it with \p StripedSet as bucket type.
277             There are two possibility:
278             - either your \p MyBestContainer class has native support of bucket's interface;
279                 in this case, you can use default \p intrusive::striped_set::adapt metafunction;
280             - or your \p MyBestContainer class does not support bucket's interface, which means, that you should create a specialization of
281                 <tt>cds::intrusive::striped_set::adapt<MyBestContainer> </tt> metafunction providing necessary interface.
282
283             The <tt>intrusive::striped_set::adapt< Container, OptionPack ></tt> metafunction has two template argument:
284             - \p Container is the class that should be used as the bucket, for example, <tt>boost::intrusive::list< T ></tt>.
285             - \p OptionPack is the packed options from \p %StripedSet declaration. The \p adapt metafunction can use
286                 any option from \p OptionPack for its internal use. For example, a \p compare option can be passed to \p adapt
287                 metafunction via \p OptionPack argument of \p %StripedSet declaration.
288
289             See \p intrusive::striped_set::adapt metafunction for the description of interface that the bucket container must provide
290             to be \p %StripedSet compatible.
291     */
292     template <class Container, typename... Options>
293     class StripedSet
294     {
295     public:
296         //@cond
297         struct default_options {
298             typedef striped_set::striping<>         mutex_policy;
299             typedef typename cds::opt::v::hash_selector< cds::opt::none >::type   hash;
300             typedef cds::atomicity::item_counter    item_counter;
301             typedef CDS_DEFAULT_ALLOCATOR           allocator;
302             typedef cds::opt::none                  resizing_policy;
303             typedef cds::opt::none                  compare;
304             typedef cds::opt::none                  less;
305         };
306
307         typedef typename cds::opt::make_options<
308             typename cds::opt::find_type_traits< default_options, Options... >::type
309             ,Options...
310         >::type   options;
311         //@endcond
312
313         typedef Container                           underlying_container_type   ;   ///< original intrusive container type for the bucket
314         typedef typename cds::intrusive::striped_set::adapt< underlying_container_type, Options... >::type   bucket_type ;   ///< container type adapted for hash set
315         typedef typename bucket_type::value_type    value_type  ;   ///< value type stored in the set
316
317         typedef typename options::hash              hash            ; ///< Hash functor
318         typedef typename options::item_counter      item_counter    ; ///< Item counter
319         typedef typename cds::opt::select_default<
320             typename options::resizing_policy,
321             typename bucket_type::default_resizing_policy
322         >::type                                     resizing_policy ; ///< Resizing policy
323         typedef typename options::allocator         allocator_type  ; ///< allocator type specified in options.
324         typedef typename options::mutex_policy      mutex_policy    ; ///< Mutex policy
325
326         typedef cds::details::Allocator< bucket_type, allocator_type > bucket_allocator;  ///< bucket allocator type based on allocator_type
327
328     protected:
329         bucket_type *   m_Buckets       ;   ///< Bucket table
330         size_t          m_nBucketMask   ;   ///< Bucket table size - 1. m_nBucketMask + 1 should be power of two.
331         item_counter    m_ItemCounter   ;   ///< Item counter
332         hash            m_Hash          ;   ///< Hash functor
333
334         mutex_policy    m_MutexPolicy   ;   ///< Mutex policy
335         resizing_policy m_ResizingPolicy;   ///< Resizing policy
336
337         static const size_t c_nMinimalCapacity = 16 ;   ///< Minimal capacity
338
339     protected:
340         //@cond
341         typedef typename mutex_policy::scoped_cell_lock     scoped_cell_lock;
342         typedef typename mutex_policy::scoped_full_lock     scoped_full_lock;
343         typedef typename mutex_policy::scoped_resize_lock   scoped_resize_lock;
344         //@endcond
345
346     protected:
347         //@cond
348         static size_t calc_init_capacity( size_t nCapacity )
349         {
350             nCapacity = cds::beans::ceil2( nCapacity );
351             return nCapacity < c_nMinimalCapacity ? c_nMinimalCapacity : nCapacity;
352         }
353
354         void alloc_bucket_table( size_t nSize )
355         {
356             assert( cds::beans::is_power2( nSize ));
357             m_nBucketMask = nSize - 1;
358             m_Buckets = bucket_allocator().NewArray( nSize );
359         }
360
361         static void free_bucket_table( bucket_type * pBuckets, size_t nSize )
362         {
363             bucket_allocator().Delete( pBuckets, nSize );
364         }
365
366         template <typename Q>
367         size_t hashing( Q const& v ) const
368         {
369             return m_Hash( v );
370         }
371
372         bucket_type * bucket( size_t nHash ) const CDS_NOEXCEPT
373         {
374             return m_Buckets + (nHash & m_nBucketMask);
375         }
376
377         template <typename Q, typename Func>
378         bool find_( Q& val, Func f )
379         {
380             size_t nHash = hashing( val );
381
382             scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
383             return bucket( nHash )->find( val, f );
384         }
385
386         template <typename Q, typename Less, typename Func>
387         bool find_with_( Q& val, Less pred, Func f )
388         {
389             size_t nHash = hashing( val );
390             scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
391             return bucket( nHash )->find( val, pred, f );
392         }
393
394         void internal_resize( size_t nNewCapacity )
395         {
396             // All locks are already locked!
397             m_MutexPolicy.resize( nNewCapacity );
398
399             size_t nOldCapacity = bucket_count();
400             bucket_type * pOldBuckets = m_Buckets;
401
402             alloc_bucket_table( nNewCapacity );
403
404             typedef typename bucket_type::iterator bucket_iterator;
405             bucket_type * pEnd = pOldBuckets + nOldCapacity;
406             for ( bucket_type * pCur = pOldBuckets; pCur != pEnd; ++pCur ) {
407                 bucket_iterator itEnd = pCur->end();
408                 bucket_iterator itNext;
409                 for ( bucket_iterator it = pCur->begin(); it != itEnd; it = itNext ) {
410                     itNext = it;
411                     ++itNext;
412                     bucket( m_Hash( *it ) )->move_item( *pCur, it );
413                 }
414                 pCur->clear();
415             }
416
417             free_bucket_table( pOldBuckets, nOldCapacity );
418
419             m_ResizingPolicy.reset();
420         }
421
422         void resize()
423         {
424             size_t nOldCapacity = bucket_count();
425             size_t volatile& refBucketMask = m_nBucketMask;
426
427             scoped_resize_lock al( m_MutexPolicy );
428             if ( al.success() ) {
429                 if ( nOldCapacity != refBucketMask + 1 ) {
430                     // someone resized already
431                     return;
432                 }
433
434                 internal_resize( nOldCapacity * 2 );
435             }
436         }
437
438         //@endcond
439
440     public:
441         /// Default ctor. The initial capacity is 16.
442         StripedSet()
443             : m_Buckets( nullptr )
444         , m_nBucketMask( c_nMinimalCapacity - 1 )
445         , m_MutexPolicy( c_nMinimalCapacity )
446         {
447             alloc_bucket_table( m_nBucketMask + 1 );
448         }
449
450         /// Ctor with initial capacity specified
451         StripedSet(
452             size_t nCapacity    ///< Initial size of bucket table and lock array. Must be power of two, the minimum is 16.
453         )
454         : m_Buckets( nullptr )
455         , m_nBucketMask( calc_init_capacity(nCapacity) - 1 )
456         , m_MutexPolicy( m_nBucketMask + 1 )
457         {
458             alloc_bucket_table( m_nBucketMask + 1 );
459         }
460
461         /// Ctor with resizing policy (copy semantics)
462         /**
463             This constructor initializes m_ResizingPolicy member with copy of \p resizingPolicy parameter
464         */
465         StripedSet(
466             size_t nCapacity    ///< Initial size of bucket table and lock array. Must be power of two, the minimum is 16.
467             ,resizing_policy const& resizingPolicy  ///< Resizing policy
468         )
469         : m_Buckets( nullptr )
470         , m_nBucketMask( ( nCapacity ? calc_init_capacity(nCapacity) : c_nMinimalCapacity ) - 1 )
471         , m_MutexPolicy( m_nBucketMask + 1 )
472         , m_ResizingPolicy( resizingPolicy )
473         {
474             alloc_bucket_table( m_nBucketMask + 1 );
475         }
476
477         /// Ctor with resizing policy (move semantics)
478         /**
479             This constructor initializes m_ResizingPolicy member moving \p resizingPolicy parameter
480             Move semantics is used.
481         */
482         StripedSet(
483             size_t nCapacity    ///< Initial size of bucket table and lock array. Must be power of two, the minimum is 16.
484             ,resizing_policy&& resizingPolicy  ///< Resizing policy
485         )
486         : m_Buckets( nullptr )
487         , m_nBucketMask( ( nCapacity ? calc_init_capacity(nCapacity) : c_nMinimalCapacity ) - 1 )
488         , m_MutexPolicy( m_nBucketMask + 1 )
489         , m_ResizingPolicy( std::forward<resizing_policy>( resizingPolicy ) )
490         {
491             alloc_bucket_table( m_nBucketMask + 1 );
492         }
493
494         /// Destructor destroys internal data
495         ~StripedSet()
496         {
497             free_bucket_table( m_Buckets, m_nBucketMask + 1 );
498         }
499
500     public:
501         /// Inserts new node
502         /**
503             The function inserts \p val in the set if it does not contain
504             an item with key equal to \p val.
505
506             Returns \p true if \p val is placed into the set, \p false otherwise.
507         */
508         bool insert( value_type& val )
509         {
510             return insert( val, []( value_type& ) {} );
511         }
512
513         /// Inserts new node
514         /**
515             The function allows to split creating of new item into two part:
516             - create item with key only
517             - insert new item into the set
518             - if inserting is success, calls  \p f functor to initialize value-field of \p val.
519
520             The functor signature is:
521             \code
522                 void func( value_type& val );
523             \endcode
524             where \p val is the item inserted.
525         */
526         template <typename Func>
527         bool insert( value_type& val, Func f )
528         {
529             bool bOk;
530             bool bResize;
531             size_t nHash = hashing( val );
532             bucket_type * pBucket;
533             {
534                 scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
535                 pBucket = bucket( nHash );
536                 bOk = pBucket->insert( val, f );
537                 bResize = bOk && m_ResizingPolicy( ++m_ItemCounter, *this, *pBucket );
538             }
539
540             if ( bResize )
541                 resize();
542             return bOk;
543         }
544
545         /// Updates the node
546         /**
547             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
548
549             If the item \p val is not found in the set, then \p val is inserted
550             iff \p bAllowInsert is \p true.
551             Otherwise, the functor \p func is called with item found.
552             The functor signature is:
553             \code
554                 void func( bool bNew, value_type& item, value_type& val );
555             \endcode
556             with arguments:
557             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
558             - \p item - item of the set
559             - \p val - argument \p val passed into the \p update() function
560             If new item has been inserted (i.e. \p bNew is \p true) then \p item and \p val arguments
561             refers to the same thing.
562
563             The functor may change non-key fields of the \p item.
564
565             Returns std::pair<bool, bool> where \p first is \p true if operation is successfull,
566             \p second is \p true if new item has been added or \p false if the item with \p val
567             already is in the set.
568         */
569         template <typename Func>
570         std::pair<bool, bool> update( value_type& val, Func func, bool bAllowInsert = true )
571         {
572             std::pair<bool, bool> result;
573             bool bResize;
574             size_t nHash = hashing( val );
575             bucket_type * pBucket;
576             {
577                 scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
578                 pBucket = bucket( nHash );
579
580                 result = pBucket->update( val, func, bAllowInsert );
581                 bResize = result.first && result.second && m_ResizingPolicy( ++m_ItemCounter, *this, *pBucket );
582             }
583
584             if ( bResize )
585                 resize();
586             return result;
587         }
588         //@cond
589         template <typename Func>
590         std::pair<bool, bool> ensure( value_type& val, Func func )
591         {
592             return update( val, func, true );
593         }
594         //@endcond
595
596         /// Unlink the item \p val from the set
597         /**
598             The function searches the item \p val in the set and unlink it
599             if it is found and is equal to \p val (here, the equality means that
600             \p val belongs to the set: if \p item is an item found then
601             unlink is successful iif <tt>&val == &item</tt>)
602
603             The function returns \p true if success and \p false otherwise.
604         */
605         bool unlink( value_type& val )
606         {
607             bool bOk;
608             size_t nHash = hashing( val );
609             {
610                 scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
611                 bOk = bucket( nHash )->unlink( val );
612             }
613
614             if ( bOk )
615                 --m_ItemCounter;
616             return bOk;
617         }
618
619         /// Deletes the item from the set
620         /** \anchor cds_intrusive_StripedSet_erase
621             The function searches an item with key equal to \p val in the set,
622             unlinks it from the set, and returns a pointer to unlinked item.
623
624             If the item with key equal to \p val is not found the function return \p nullptr.
625
626             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
627         */
628         template <typename Q>
629         value_type * erase( Q const& val )
630         {
631             return erase( val, [](value_type const&) {} );
632         }
633
634         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
635         /**
636             The function is an analog of \ref cds_intrusive_StripedSet_erase "erase(Q const&)"
637             but \p pred is used for key comparing
638             \p Less has the interface like \p std::less.
639             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
640         */
641         template <typename Q, typename Less>
642         value_type * erase_with( Q const& val, Less pred )
643         {
644             return erase_with( val, pred, [](value_type const&) {} );
645         }
646
647         /// Deletes the item from the set
648         /** \anchor cds_intrusive_StripedSet_erase_func
649
650             The function searches an item with key equal to \p val in the set,
651             call \p f functor with item found, unlinks it from the set, and returns a pointer to unlinked item.
652
653             The \p Func interface is
654             \code
655             struct functor {
656                 void operator()( value_type const& item );
657             };
658             \endcode
659
660             If the item with key equal to \p val is not found the function return \p false.
661
662             Note the hash functor should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
663         */
664         template <typename Q, typename Func>
665         value_type * erase( Q const& val, Func f )
666         {
667             size_t nHash = hashing( val );
668             value_type * pVal;
669             {
670                 scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
671                 pVal = bucket( nHash )->erase( val, f );
672             }
673
674             if ( pVal )
675                 --m_ItemCounter;
676             return pVal;
677         }
678
679         /// Deletes the item from the set using \p pred predicate for searching
680         /**
681             The function is an analog of \ref cds_intrusive_StripedSet_erase_func "erase(Q const&, Func)"
682             but \p pred is used for key comparing
683             \p Less 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, typename Func>
687         value_type * erase_with( Q const& val, Less pred, Func f )
688         {
689             size_t nHash = hashing( val );
690             value_type * pVal;
691             {
692                 scoped_cell_lock sl( m_MutexPolicy, nHash );
693                 pVal = bucket( nHash )->erase( val, pred, f );
694             }
695
696             if ( pVal )
697                 --m_ItemCounter;
698             return pVal;
699         }
700
701         /// Find the key \p val
702         /** \anchor cds_intrusive_StripedSet_find_func
703             The function searches the item with key equal to \p val and calls the functor \p f for item found.
704             The interface of \p Func functor is:
705             \code
706             struct functor {
707                 void operator()( value_type& item, Q& val );
708             };
709             \endcode
710             where \p item is the item found, \p val is the <tt>find</tt> function argument.
711
712             The functor may change non-key fields of \p item.
713
714             The \p val argument is non-const since it can be used as \p f functor destination i.e., the functor
715             may modify both arguments.
716
717             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
718             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
719
720             The function returns \p true if \p val is found, \p false otherwise.
721         */
722         template <typename Q, typename Func>
723         bool find( Q& val, Func f )
724         {
725             return find_( val, f );
726         }
727
728         /// Find the key \p val using \p pred predicate
729         /**
730             The function is an analog of \ref cds_intrusive_StripedSet_find_func "find(Q&, Func)"
731             but \p pred is used for key comparing
732             \p Less has the interface like \p std::less.
733             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
734         */
735         template <typename Q, typename Less, typename Func>
736         bool find_with( Q& val, Less pred, Func f )
737         {
738             return find_with_( val, pred, f );
739         }
740
741         /// Find the key \p val
742         /** \anchor cds_intrusive_StripedSet_find_cfunc
743             The function searches the item with key equal to \p val and calls the functor \p f for item found.
744             The interface of \p Func functor is:
745             \code
746             struct functor {
747                 void operator()( value_type& item, Q const& val );
748             };
749             \endcode
750             where \p item is the item found, \p val is the <tt>find</tt> function argument.
751
752             The functor may change non-key fields of \p item.
753
754             The \p val argument is non-const since it can be used as \p f functor destination i.e., the functor
755             may modify both arguments.
756
757             The function returns \p true if \p val is found, \p false otherwise.
758         */
759         template <typename Q, typename Func>
760         bool find( Q const& val, Func f )
761         {
762             return find_( val, f );
763         }
764
765         /// Find the key \p val using \p pred predicate
766         /**
767             The function is an analog of \ref cds_intrusive_StripedSet_find_cfunc "find(Q const&, Func)"
768             but \p pred is used for key comparing
769             \p Less has the interface like \p std::less.
770             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the set.
771         */
772         template <typename Q, typename Less, typename Func>
773         bool find_with( Q const& val, Less pred, Func f )
774         {
775             return find_with_( val, pred, f );
776         }
777
778         /// Checks whether the set contains \p key
779         /**
780             The function searches the item with key equal to \p key
781             and returns \p true if it is found, and \p false otherwise.
782
783             Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
784             should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
785             Otherwise, you may use \p contains( Q const&, Less pred ) functions with explicit predicate for key comparing.
786         */
787         template <typename Q>
788         bool contains( Q const& key )
789         {
790             return find( key, [](value_type&, Q const& ) {} );
791         }
792         //@cond
793         template <typename Q>
794         CDS_DEPRECATED("use contains()")
795         bool find( Q const& val )
796         {
797             return contains( val );
798         }
799         //@endcond
800
801         /// Checks whether the set contains \p key using \p pred predicate for searching
802         /**
803             The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
804             \p Less functor has the interface like \p std::less.
805             \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
806         */
807         template <typename Q, typename Less>
808         bool contains( Q const& key, Less pred )
809         {
810             return find_with( key, pred, [](value_type& , Q const& ) {} );
811         }
812         //@cond
813         template <typename Q, typename Less>
814         CDS_DEPRECATED("use contains()")
815         bool find_with( Q const& val, Less pred )
816         {
817             return contains( val, pred );
818         }
819         //@endcond
820
821         /// Clears the set
822         /**
823             The function unlinks all items from the set.
824         */
825         void clear()
826         {
827             // locks entire array
828             scoped_full_lock sl( m_MutexPolicy );
829
830             size_t nBucketCount = bucket_count();
831             bucket_type * pBucket = m_Buckets;
832             for ( size_t i = 0; i < nBucketCount; ++i, ++pBucket )
833                 pBucket->clear();
834             m_ItemCounter.reset();
835         }
836
837         /// Clears the set and calls \p disposer for each item
838         /**
839             The function unlinks all items from the set calling \p disposer for each item.
840             \p Disposer functor interface is:
841             \code
842             struct Disposer{
843                 void operator()( value_type * p );
844             };
845             \endcode
846         */
847         template <typename Disposer>
848         void clear_and_dispose( Disposer disposer )
849         {
850             // locks entire array
851             scoped_full_lock sl( m_MutexPolicy );
852
853             size_t nBucketCount = bucket_count();
854             bucket_type * pBucket = m_Buckets;
855             for ( size_t i = 0; i < nBucketCount; ++i, ++pBucket )
856                 pBucket->clear( disposer );
857             m_ItemCounter.reset();
858         }
859
860         /// Checks if the set is empty
861         /**
862             Emptiness is checked by item counting: if item count is zero then the set is empty.
863         */
864         bool empty() const
865         {
866             return size() == 0;
867         }
868
869         /// Returns item count in the set
870         size_t size() const
871         {
872             return m_ItemCounter;
873         }
874
875         /// Returns the size of hash table
876         /**
877             The hash table size is non-constant and can be increased via resizing.
878         */
879         size_t bucket_count() const
880         {
881             return m_nBucketMask + 1;
882         }
883
884         /// Returns lock array size
885         size_t lock_count() const
886         {
887             return m_MutexPolicy.lock_count();
888         }
889
890         /// Returns resizing policy object
891         resizing_policy& get_resizing_policy()
892         {
893             return m_ResizingPolicy;
894         }
895
896         /// Returns resizing policy (const version)
897         resizing_policy const& get_resizing_policy() const
898         {
899             return m_ResizingPolicy;
900         }
901     };
902 }}  // namespace cds::itrusive
903
904 #endif // #ifndef CDSLIB_INTRUSIVE_STRIPED_SET_H