Updated copyright
[libcds.git] / cds / container / lazy_list_rcu.h
index d35f318465faf9488e071af4ddb655c161820ab8..738e50426c36e3e5dfe68ed2284027dbe809532f 100644 (file)
@@ -1,7 +1,35 @@
-//$$CDS-header$$
+/*
+    This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
 
-#ifndef __CDS_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H
-#define __CDS_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H
+    (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
 
 #include <memory>
 #include <cds/container/details/lazy_list_base.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:
-        typedef cds::urcu::exempt_ptr< gc, node_type, value_type, typename maker::intrusive_traits::disposer > exempt_ptr; ///< 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
@@ -348,7 +357,7 @@ namespace cds { namespace container {
             \code void func( value_type& itemValue ) ;\endcode
 
             The argument \p itemValue of user-defined functor \p func is the reference
-            to the list's item inserted. 
+            to the list's item inserted.
             The user-defined functor is called only if the inserting is success.
 
             The type \p Q should contain the complete key of the 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
@@ -443,6 +462,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Less>
         bool erase_with( Q const& key, Less pred )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), [](value_type const&){} );
         }
 
@@ -457,7 +477,6 @@ namespace cds { namespace container {
                 void operator()(value_type const& val) { ... }
             };
             \endcode
-            The functor may be passed by reference with <tt>boost:ref</tt>
 
             Since the key of LazyList's item type \p T is not explicitly specified,
             template parameter \p Q defines the key type searching in the list.
@@ -484,6 +503,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Less, typename Func>
         bool erase_with( Q const& key, Less pred, Func f )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
 
@@ -491,8 +511,8 @@ namespace cds { namespace container {
         /**
         @anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_extract
             The function searches an item with key equal to \p key in the list,
-            unlinks it from the list, and returns pointer to an item found in \p dest argument.
-            If the item with the key equal to \p key is not found the function returns \p false.
+            unlinks it from the list, and returns \ref cds::urcu::exempt_ptr "exempt_ptr" pointer to an item found.
+            If the item with the key equal to \p key is not found the function returns an empty \p exempt_ptr.
 
             @note The function does NOT call RCU read-side lock or synchronization,
             and does NOT dispose the item found. It just excludes the item from the list
@@ -516,7 +536,8 @@ namespace cds { namespace container {
 
                 // Now, you can apply extract function
                 // Note that you must not delete the item found inside the RCU lock
-                if ( theList.extract( p, 10 )) {
+                p = theList.extract( 10 );
+                if ( p ) {
                     // do something with p
                     ...
                 }
@@ -527,52 +548,67 @@ namespace cds { namespace container {
             \endcode
         */
         template <typename Q>
-        bool extract( exempt_ptr& dest, Q const& key )
+        exempt_ptr extract( Q const& key )
         {
-            dest = extract_at( head(), key, intrusive_key_comparator() );
-            return !dest.empty();
+            return exempt_ptr(extract_at( head(), key, intrusive_key_comparator()));
         }
 
         /// 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.
             \p pred must imply the same element order as \ref key_comparator.
         */
         template <typename Q, typename Less>
-        bool extract_with( exempt_ptr& dest, Q const& key, Less pred )
+        exempt_ptr extract_with( Q const& key, Less pred )
         {
-            dest = extract_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
-            return !dest.empty();
+            CDS_UNUSED( pred );
+            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 contains( Q const& key, Less pred ) const
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            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 find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            return contains( key, pred );
         }
+        //@endcond
 
         /// Finds the key \p key and performs an action with it
         /** \anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_find_func
@@ -585,8 +621,6 @@ namespace cds { namespace container {
             \endcode
             where \p item is the item found, \p key is the \p find() function argument.
 
-            You may pass \p f argument by reference using \p std::ref.
-
             The functor may change non-key fields of \p item. Note that the function is only guarantee
             that \p item cannot be deleted during functor is executing.
             The function does not serialize simultaneous access to the list \p item. If such access is
@@ -604,6 +638,13 @@ namespace cds { namespace container {
         {
             return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator(), f );
         }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Func>
+        bool find( Q const& key, Func f ) const
+        {
+            return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator(), f );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
         /**
@@ -615,8 +656,17 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Less, typename Func>
         bool find_with( Q& key, Less pred, Func f ) const
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
+        }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Less, typename Func>
+        bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f ) const
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
+        //@endcond
 
         /// Finds the key \p key and return the item found
         /** \anchor cds_nonintrusive_LazyList_rcu_get
@@ -663,6 +713,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Less>
         value_type * get_with( Q const& key, Less pred ) const
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return get_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type());
         }
 
@@ -685,6 +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()
         {
@@ -693,6 +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 );
@@ -707,9 +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>
@@ -719,11 +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;
             }
@@ -733,7 +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>
@@ -743,12 +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();
 
@@ -774,9 +837,55 @@ 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
     };
 
 }} // namespace cds::container
 
-#endif // #ifndef __CDS_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H
+#endif // #ifndef CDSLIB_CONTAINER_LAZY_LIST_RCU_H