cds/opt/buffer.h

   1 //$$CDS-header$$
   2
   3 #ifndef __CDS_OPT_BUFFER_H
   4 #define __CDS_OPT_BUFFER_H
   5
   6 #include <cds/details/defs.h>
   7 #include <cds/user_setup/allocator.h>
   8 #include <cds/details/allocator.h>
   9 #include <cds/algo/int_algo.h>
  10
  11 namespace cds { namespace opt {
  12
  13     /// [type-option] Option setter for user-provided plain buffer
  14     /**
  15         This option is used by some container as a random access array for storing
  16         container's item; for example, a bounded queue may use
  17         this option to define underlying buffer implementation.
  18
  19         The template parameter \p Type should be rebindable.
  20
  21         Implementations:
  22             - opt::v::static_buffer
  23             - opt::v::dynamic_buffer
  24     */
  25     template <typename Type>
  26     struct buffer {
  27         //@cond
  28         template <typename Base> struct pack: public Base
  29         {
  30             typedef Type buffer;
  31         };
  32         //@endcond
  33     };
  34
  35     namespace v {
  36
  37         /// Static buffer (\ref opt::buffer option)
  38         /**
  39             One of available type for opt::buffer type-option.
  40
  41             This buffer maintains static array. No dynamic memory allocation performed.
  42
  43             \par Template parameters:
  44                 - \p T - item type the buffer stores
  45                 - \p Capacity - the capacity of buffer. The value must be power of two if \p Exp2 is \p true
  46                 - \p Exp2 - a boolean flag. If it is \p true the buffer capacity must be power of two.
  47                     Otherwise it can be any positive number. Usually, it is required that the buffer has
  48                     size of a power of two.
  49         */
  50         template <typename T, size_t Capacity, bool Exp2 = true>
  51         class static_buffer
  52         {
  53         public:
  54             typedef T   value_type  ;   ///< value type
  55             static const size_t c_nCapacity = Capacity ;    ///< Capacity
  56             static const bool c_bExp2 = Exp2; ///< \p Exp2 flag
  57
  58             /// Rebind buffer for other template parameters
  59             template <typename Q, size_t Capacity2 = c_nCapacity, bool Exp22 = c_bExp2>
  60             struct rebind {
  61                 typedef static_buffer<Q, Capacity2, Exp22> other   ;   ///< Rebind result type
  62             };
  63         private:
  64             //@cond
  65             value_type  m_buffer[c_nCapacity];
  66             //@endcond
  67         public:
  68             /// Construct static buffer
  69             static_buffer()
  70             {
  71                 // Capacity must be power of 2
  72                 static_assert( !c_bExp2 || (c_nCapacity & (c_nCapacity - 1)) == 0, "Capacity must be power of two" );
  73             }
  74             /// Construct buffer of given capacity
  75             /**
  76                 This ctor ignores \p nCapacity argument. The capacity of static buffer
  77                 is defined by template argument \p Capacity
  78             */
  79             static_buffer( size_t nCapacity )
  80             {
  81                 // Capacity must be power of 2
  82                 static_assert( !c_bExp2 || (c_nCapacity & (c_nCapacity - 1)) == 0,  "Capacity must be power of two");
  83                 //assert( c_nCapacity == nCapacity );
  84             }
  85
  86             /// Get item \p i
  87             value_type& operator []( size_t i )
  88             {
  89                 assert( i < capacity() );
  90                 return m_buffer[i];
  91             }
  92
  93             /// Get item \p i, const version
  94             const value_type& operator []( size_t i ) const
  95             {
  96                 assert( i < capacity() );
  97                 return m_buffer[i];
  98             }
  99
 100             /// Returns buffer capacity
 101             CDS_CONSTEXPR size_t capacity() const CDS_NOEXCEPT
 102             {
 103                 return c_nCapacity;
 104             }
 105
 106             /// Zeroize the buffer
 107             void zeroize()
 108             {
 109                 memset( m_buffer, 0, capacity() * sizeof(m_buffer[0]) );
 110             }
 111
 112             /// Returns pointer to buffer array
 113             value_type * buffer()
 114             {
 115                 return m_buffer;
 116             }
 117
 118             /// Returns pointer to buffer array (const version)
 119             value_type * buffer() const
 120             {
 121                 return m_buffer;
 122             }
 123
 124         private:
 125             //@cond
 126             // non-copyable
 127             static_buffer(const static_buffer&);
 128             void operator =(const static_buffer&);
 129             //@endcond
 130         };
 131
 132
 133         /// Dynamically allocated buffer
 134         /**
 135             One of available opt::buffer type-option.
 136
 137             This buffer maintains dynamically allocated array.
 138             Allocation is performed at construction time.
 139
 140             \par Template parameters:
 141                 - \p T - item type storing in the buffer
 142                 - \p Alloc - an allocator used for allocating internal buffer (\p std::allocator interface)
 143                 - \p Exp2 - a boolean flag. If it is \p true the buffer capacity must be power of two.
 144                     Otherwise it can be any positive number. Usually, it is required that the buffer has
 145                     size of a power of two.
 146         */
 147         template <typename T, class Alloc = CDS_DEFAULT_ALLOCATOR, bool Exp2 = true>
 148         class dynamic_buffer
 149         {
 150         public:
 151             typedef T   value_type  ;   ///< Value type
 152             static CDS_CONSTEXPR_CONST bool c_bExp2 = Exp2; ///< \p Exp2 flag
 153
 154             /// Rebind buffer for other template parameters
 155             template <typename Q, typename Alloc2=Alloc, bool Exp22 = c_bExp2>
 156             struct rebind {
 157                 typedef dynamic_buffer<Q, Alloc2, Exp22> other   ;  ///< Rebinding result type
 158             };
 159
 160             //@cond
 161             typedef cds::details::Allocator<value_type, Alloc>   allocator_type;
 162             //@endcond
 163
 164         private:
 165             //@cond
 166             value_type *    m_buffer;
 167             size_t const    m_nCapacity;
 168             //@endcond
 169         public:
 170             /// Allocates dynamic buffer of given \p nCapacity
 171             /**
 172                 If \p Exp2 class template parameter is \p true then actual capacity
 173                 of allocating buffer is nearest upper to \p nCapacity power of two.
 174             */
 175             dynamic_buffer( size_t nCapacity )
 176                 : m_nCapacity( c_bExp2 ? beans::ceil2(nCapacity) : nCapacity )
 177             {
 178                 assert( m_nCapacity >= 2 );
 179                 // Capacity must be power of 2
 180                 assert( !c_bExp2 || (m_nCapacity & (m_nCapacity - 1)) == 0 );
 181
 182                 allocator_type a;
 183                 m_buffer = a.NewArray( m_nCapacity );
 184             }
 185
 186             /// Destroys dynamically allocated buffer
 187             ~dynamic_buffer()
 188             {
 189                 allocator_type a;
 190                 a.Delete( m_buffer, m_nCapacity );
 191             }
 192
 193             /// Get item \p i
 194             value_type& operator []( size_t i )
 195             {
 196                 assert( i < capacity() );
 197                 return m_buffer[i];
 198             }
 199
 200             /// Get item \p i, const version
 201             const value_type& operator []( size_t i ) const
 202             {
 203                 assert( i < capacity() );
 204                 return m_buffer[i];
 205             }
 206
 207             /// Returns buffer capacity
 208             size_t capacity() const CDS_NOEXCEPT
 209             {
 210                 return m_nCapacity;
 211             }
 212
 213             /// Zeroize the buffer
 214             void zeroize()
 215             {
 216                 memset( m_buffer, 0, capacity() * sizeof(m_buffer[0]) );
 217             }
 218
 219             /// Returns pointer to buffer array
 220             value_type * buffer()
 221             {
 222                 return m_buffer;
 223             }
 224
 225             /// Returns pointer to buffer array (const version)
 226             value_type * buffer() const
 227             {
 228                 return m_buffer;
 229             }
 230
 231         private:
 232             //@cond
 233             // non-copyable
 234             dynamic_buffer(const dynamic_buffer&);
 235             void operator =(const dynamic_buffer&);
 236             //@endcond
 237         };
 238
 239     }   // namespace v
 240
 241 }}  // namespace cds::opt
 242
 243 #endif // #ifndef __CDS_OPT_BUFFER_H