Updated copyright
[libcds.git] / cds / container / lazy_list_rcu.h
index 218a6d9e836da4748a3648b12ae3b773d72cd4ce..738e50426c36e3e5dfe68ed2284027dbe809532f 100644 (file)
@@ -1,4 +1,32 @@
-//$$CDS-header$$
+/*
+    This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
+
+    (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2017
+
+    Source code repo: http://github.com/khizmax/libcds/
+    Download: http://sourceforge.net/projects/libcds/files/
+
+    Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+    modification, are permitted provided that the following conditions are met:
+
+    * Redistributions of source code must retain the above copyright notice, this
+      list of conditions and the following disclaimer.
+
+    * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
+      this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
+      and/or other materials provided with the distribution.
+
+    THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS "AS IS"
+    AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+    IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE
+    DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT HOLDER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+    FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+    DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
+    SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
+    CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
+    OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
+    OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+*/
 
 #ifndef CDSLIB_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H
 #define CDSLIB_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H
@@ -108,16 +136,33 @@ namespace cds { namespace container {
         typedef T value_type;          ///< Type of value stored in the list
         typedef Traits traits;         ///< List traits
 
-        typedef typename base_class::back_off       back_off;       ///< Back-off strategy
-        typedef typename maker::allocator_type      allocator_type; ///< Allocator type used for allocate/deallocate the nodes
-        typedef typename base_class::item_counter   item_counter;   ///< Item counting policy used
-        typedef typename maker::key_comparator      key_comparator; ///< key compare functor
-        typedef typename base_class::memory_model   memory_model;   ///< Memory ordering. See cds::opt::memory_model option
+        typedef typename base_class::back_off     back_off;       ///< Back-off strategy
+        typedef typename maker::allocator_type    allocator_type; ///< Allocator type used for allocate/deallocate the nodes
+        typedef typename base_class::item_counter item_counter;   ///< Item counting policy used
+        typedef typename maker::key_comparator    key_comparator; ///< key compare functor
+        typedef typename base_class::memory_model memory_model;   ///< Memory ordering. See cds::opt::memory_model option
+        typedef typename base_class::stat         stat;           ///< Internal statistics
         typedef typename base_class::rcu_check_deadlock rcu_check_deadlock; ///< Deadlock checking policy
 
         typedef typename gc::scoped_lock  rcu_lock ;  ///< RCU scoped lock
         static CDS_CONSTEXPR const bool c_bExtractLockExternal = base_class::c_bExtractLockExternal; ///< Group of \p extract_xxx functions require external locking
 
+        //@cond
+        // Rebind traits (split-list support)
+        template <typename... Options>
+        struct rebind_traits {
+            typedef LazyList<
+                gc
+                , value_type
+                , typename cds::opt::make_options< traits, Options...>::type
+            > type;
+        };
+
+        // Stat selector
+        template <typename Stat>
+        using select_stat_wrapper = typename base_class::template select_stat_wrapper< Stat >;
+        //@endcond
+
     protected:
         //@cond
         typedef typename base_class::value_type     node_type;
@@ -126,41 +171,6 @@ namespace cds { namespace container {
         typedef typename maker::intrusive_traits::compare intrusive_key_comparator;
 
         typedef typename base_class::node_type head_type;
-        //@endcond
-
-    public:
-        using exempt_ptr = cds::urcu::exempt_ptr< gc, node_type, value_type, typename maker::intrusive_traits::disposer >; ///< pointer to extracted node
-
-    private:
-        //@cond
-        static value_type& node_to_value( node_type& n )
-        {
-            return n.m_Value;
-        }
-        static value_type const& node_to_value( node_type const& n )
-        {
-            return n.m_Value;
-        }
-        //@endcond
-
-    protected:
-        //@cond
-        template <typename Q>
-        static node_type * alloc_node( Q const& v )
-        {
-            return cxx_allocator().New( v );
-        }
-
-        template <typename... Args>
-        static node_type * alloc_node( Args&&... args )
-        {
-            return cxx_allocator().MoveNew( std::forward<Args>(args)... );
-        }
-
-        static void free_node( node_type * pNode )
-        {
-            cxx_allocator().Delete( pNode );
-        }
 
         struct node_disposer {
             void operator()( node_type * pNode )
@@ -169,30 +179,15 @@ namespace cds { namespace container {
             }
         };
         typedef std::unique_ptr< node_type, node_disposer >     scoped_node_ptr;
-
-        head_type& head()
-        {
-            return base_class::m_Head;
-        }
-
-        head_type& head() const
-        {
-            return const_cast<head_type&>( base_class::m_Head );
-        }
-
-        head_type& tail()
-        {
-            return base_class::m_Tail;
-        }
-
-        head_type const&  tail() const
-        {
-            return base_class::m_Tail;
-        }
         //@endcond
 
+    public:
+        using exempt_ptr = cds::urcu::exempt_ptr< gc, node_type, value_type, typename maker::intrusive_traits::disposer >; ///< pointer to extracted node
+        /// Type of \p get() member function return value
+        typedef value_type * raw_ptr;
+
     protected:
-                //@cond
+        //@cond
         template <bool IsConst>
         class iterator_type: protected base_class::template iterator_type<IsConst>
         {
@@ -251,7 +246,13 @@ namespace cds { namespace container {
         //@endcond
 
     public:
+    ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
+    //@{
         /// Forward iterator
+        /**
+            You may safely use iterators in multi-threaded environment only under RCU lock.
+            Otherwise, a crash is possible if another thread deletes the item the iterator points to.
+        */
         typedef iterator_type<false>    iterator;
 
         /// Const forward iterator
@@ -266,7 +267,7 @@ namespace cds { namespace container {
         */
         iterator begin()
         {
-            iterator it( head() );
+            iterator it( head());
             ++it        ;   // skip dummy head node
             return it;
         }
@@ -280,42 +281,50 @@ namespace cds { namespace container {
         */
         iterator end()
         {
-            return iterator( tail() );
+            return iterator( tail());
         }
 
         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
-        //@{
         const_iterator begin() const
         {
-            const_iterator it( head() );
+            const_iterator it( head());
             ++it        ;   // skip dummy head node
             return it;
         }
+
+        /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
         const_iterator cbegin() const
         {
-            const_iterator it( head() );
+            const_iterator it( head());
             ++it        ;   // skip dummy head node
             return it;
         }
-        //@}
 
         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
-        //@{
         const_iterator end() const
         {
-            return const_iterator( tail() );
+            return const_iterator( tail());
         }
+
+        /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
         const_iterator cend() const
         {
-            return const_iterator( tail() );
+            return const_iterator( tail());
         }
-        //@}
+    //@}
 
     public:
         /// Default constructor
         LazyList()
         {}
 
+        //@cond
+        template <typename Stat, typename = std::enable_if<std::is_same<stat, lazy_list::wrapped_stat<Stat>>::value >>
+        explicit LazyList( Stat& st )
+            : base_class( st )
+        {}
+        //@endcond
+
         /// Desctructor clears the list
         ~LazyList()
         {
@@ -336,9 +345,9 @@ namespace cds { namespace container {
             Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
         */
         template <typename Q>
-        bool insert( Q const& val )
+        bool insert( Q&& val )
         {
-            return insert_at( head(), val );
+            return insert_at( head(), std::forward<Q>( val ));
         }
 
         /// Inserts new node
@@ -365,9 +374,9 @@ namespace cds { namespace container {
             The function makes RCU lock internally.
         */
         template <typename Q, typename Func>
-        bool insert( Q const& key, Func func )
+        bool insert( Q&& key, Func func )
         {
-            return insert_at( head(), key, func );
+            return insert_at( head(), std::forward<Q>( key ), func );
         }
 
         /// Inserts data of type \p value_type constructed from \p args
@@ -382,12 +391,14 @@ namespace cds { namespace container {
             return emplace_at( head(), std::forward<Args>(args)... );
         }
 
-        /// Ensures that the \p key exists in the list
+        /// Updates data by \p key
         /**
-            The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
+            The operation performs inserting or replacing the element with lock-free manner.
 
             If the \p key not found in the list, then the new item created from \p key
-            is inserted into the list. Otherwise, the functor \p func is called with the item found.
+            will be inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
+            Otherwise, if \p key is found, the functor \p func is called with item found.
+
             The functor \p Func signature is:
             \code
                 struct my_functor {
@@ -398,23 +409,31 @@ namespace cds { namespace container {
             with arguments:
             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
             - \p item - item of the list
-            - \p val - argument \p key passed into the \p ensure function
+            - \p val - argument \p key passed into the \p %update() function
 
-            The functor may change non-key fields of the \p item.
+            The functor may change non-key fields of the \p item;
+            during \p func call \p item is locked so it is safe to modify the item in
+            multi-threaded environment.
 
             The function applies RCU lock internally.
 
-            Returns <tt> std::pair<bool, bool> </tt> where \p first is true if operation is successfull,
+            Returns <tt> std::pair<bool, bool> </tt> where \p first is true if operation is successful,
             \p second is true if new item has been added or \p false if the item with \p key
-            already is in the list.
-
-            @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
+            already exists.
         */
         template <typename Q, typename Func>
+        std::pair<bool, bool> update( Q const& key, Func func, bool bAllowInsert = true )
+        {
+            return update_at( head(), key, func, bAllowInsert );
+        }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Func>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
         std::pair<bool, bool> ensure( Q const& key, Func f )
         {
-            return ensure_at( head(), key, f );
+            return update( key, f, true );
         }
+        //@endcond
 
         /// Deletes \p key from the list
         /** \anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_erase
@@ -536,7 +555,7 @@ namespace cds { namespace container {
 
         /// Extracts an item from the list using \p pred predicate for searching
         /**
-            This function is the analog for \ref cds_nonintrusive_LazyList_rcu_extract "extract(exempt_ptr&, Q const&)".
+            This function is the analog for \p extract(Q const&).
 
             The \p pred is a predicate used for key comparing.
             \p Less has the interface like \p std::less.
@@ -549,32 +568,47 @@ namespace cds { namespace container {
             return exempt_ptr( extract_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type()));
         }
 
-        /// Finds the key \p key
-        /** \anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_find_val
+        /// Checks whether the list contains \p key
+        /**
             The function searches the item with key equal to \p key
             and returns \p true if it is found, and \p false otherwise.
 
-            The function makes RCU lock internally.
+            The function applies RCU lock internally.
         */
         template <typename Q>
+        bool contains( Q const& key ) const
+        {
+            return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator());
+        }
+        //@cond
+        template <typename Q>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
         bool find( Q const& key ) const
         {
-            return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator() );
+            return contains( key );
         }
+        //@endcond
 
-        /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
+        /// Checks whether the list contains \p key using \p pred predicate for searching
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_LazyList_rcu_find_val "find(Q const&)"
-            but \p pred is used for key comparing.
+            The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
             \p Less functor has the interface like \p std::less.
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         template <typename Q, typename Less>
-        bool find_with( Q const& key, Less pred ) const
+        bool contains( Q const& key, Less pred ) const
         {
             CDS_UNUSED( pred );
-            return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type());
         }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Less>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find_with( Q const& key, Less pred ) const
+        {
+            return contains( key, pred );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Finds the key \p key and performs an action with it
         /** \anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_find_func
@@ -702,6 +736,12 @@ namespace cds { namespace container {
             return base_class::size();
         }
 
+        /// Returns const reference to internal statistics
+        stat const& statistics() const
+        {
+            return base_class::statistics();
+        }
+
         /// Clears the list
         void clear()
         {
@@ -710,6 +750,11 @@ namespace cds { namespace container {
 
     protected:
         //@cond
+        bool insert_node( node_type * pNode )
+        {
+            return insert_node_at( head(), pNode );
+        }
+
         bool insert_node_at( head_type& refHead, node_type * pNode )
         {
             assert( pNode != nullptr );
@@ -724,9 +769,9 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename Q>
-        bool insert_at( head_type& refHead, Q const& val )
+        bool insert_at( head_type& refHead, Q&& val )
         {
-            return insert_node_at( refHead, alloc_node( val ));
+            return insert_node_at( refHead, alloc_node( std::forward<Q>( val )));
         }
 
         template <typename... Args>
@@ -736,11 +781,11 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename Q, typename Func>
-        bool insert_at( head_type& refHead, Q const& key, Func f )
+        bool insert_at( head_type& refHead, Q&& key, Func f )
         {
-            scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
+            scoped_node_ptr pNode( alloc_node( std::forward<Q>( key )));
 
-            if ( base_class::insert_at( &refHead, *pNode, [&f](node_type& node){ f( node_to_value(node) ); } )) {
+            if ( base_class::insert_at( &refHead, *pNode, [&f](node_type& node){ f( node_to_value(node)); } )) {
                 pNode.release();
                 return true;
             }
@@ -750,7 +795,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Compare, typename Func>
         bool erase_at( head_type& refHead, Q const& key, Compare cmp, Func f )
         {
-            return base_class::erase_at( &refHead, key, cmp, [&f](node_type const& node){ f( node_to_value(node) ); } );
+            return base_class::erase_at( &refHead, key, cmp, [&f](node_type const& node){ f( node_to_value(node)); } );
         }
 
         template <typename Q, typename Compare>
@@ -760,12 +805,13 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename Q, typename Func>
-        std::pair<bool, bool> ensure_at( head_type& refHead, Q const& key, Func f )
+        std::pair<bool, bool> update_at( head_type& refHead, Q const& key, Func f, bool bAllowInsert )
         {
             scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
 
-            std::pair<bool, bool> ret = base_class::ensure_at( &refHead, *pNode,
-                [&f, &key](bool bNew, node_type& node, node_type&){f( bNew, node_to_value(node), key ); });
+            std::pair<bool, bool> ret = base_class::update_at( &refHead, *pNode,
+                [&f, &key](bool bNew, node_type& node, node_type&){f( bNew, node_to_value(node), key );},
+                bAllowInsert );
             if ( ret.first && ret.second )
                 pNode.release();
 
@@ -791,6 +837,52 @@ namespace cds { namespace container {
             return pNode ? &pNode->m_Value : nullptr;
         }
 
+        static value_type& node_to_value( node_type& n )
+        {
+            return n.m_Value;
+        }
+
+        static value_type const& node_to_value( node_type const& n )
+        {
+            return n.m_Value;
+        }
+
+        template <typename Q>
+        static node_type * alloc_node( Q&& v )
+        {
+            return cxx_allocator().New( std::forward<Q>( v ));
+        }
+
+        template <typename... Args>
+        static node_type * alloc_node( Args&&... args )
+        {
+            return cxx_allocator().MoveNew( std::forward<Args>( args )... );
+        }
+
+        static void free_node( node_type * pNode )
+        {
+            cxx_allocator().Delete( pNode );
+        }
+
+        head_type& head()
+        {
+            return base_class::m_Head;
+        }
+
+        head_type& head() const
+        {
+            return const_cast<head_type&>(base_class::m_Head);
+        }
+
+        head_type& tail()
+        {
+            return base_class::m_Tail;
+        }
+
+        head_type const&  tail() const
+        {
+            return base_class::m_Tail;
+        }
         //@endcond
     };