Removed redundant functions
[libcds.git] / cds / container / michael_kvlist_rcu.h
index 420d367c78d105f604002cd7f97c597a087931f4..2dbe9ffe4103bd8ac267385478f96b81e5ebdb35 100644 (file)
@@ -1,7 +1,35 @@
-//$$CDS-header$$
-
-#ifndef __CDS_CONTAINER_MICHAEL_KVLIST_RCU_H
-#define __CDS_CONTAINER_MICHAEL_KVLIST_RCU_H
+/*
+    This file is a part of libcds - Concurrent Data Structures library
+
+    (C) Copyright Maxim Khizhinsky (libcds.dev@gmail.com) 2006-2016
+
+    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_MICHAEL_KVLIST_RCU_H
+#define CDSLIB_CONTAINER_MICHAEL_KVLIST_RCU_H
 
 #include <memory>
 #include <functional>   // ref
@@ -105,15 +133,16 @@ namespace cds { namespace container {
 #endif
         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
-        typedef typename maker::key_comparator    key_comparator;   ///< key comparison functor
-        typedef typename base_class::memory_model   memory_model;   ///< Memory ordering. See \p michael_list::traits::memory_model
+        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
+        typedef typename maker::key_comparator    key_comparator; ///< key comparison functor
+        typedef typename base_class::memory_model memory_model;   ///< Memory ordering. See \p michael_list::traits::memory_model
+        typedef typename base_class::stat         stat;           ///< Internal statistics
         typedef typename base_class::rcu_check_deadlock rcu_check_deadlock ; ///< RCU 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
+        static CDS_CONSTEXPR const bool c_bExtractLockExternal = base_class::c_bExtractLockExternal; ///< Group of \p extract_xxx functions do not require external locking
 
     protected:
         //@cond
@@ -127,9 +156,34 @@ namespace cds { namespace container {
 
     public:
         /// pointer to extracted node
-        typedef cds::urcu::exempt_ptr< gc, node_type, value_type, typename maker::intrusive_traits::disposer,
+        using exempt_ptr = cds::urcu::exempt_ptr< gc, node_type, value_type, typename maker::intrusive_traits::disposer,
             cds::urcu::details::conventional_exempt_pair_cast<node_type, value_type>
-        > exempt_ptr;
+        >;
+
+    private:
+        //@cond
+        struct raw_ptr_converter
+        {
+            value_type * operator()( node_type * p ) const
+            {
+               return p ? &p->m_Data : nullptr;
+            }
+
+            value_type& operator()( node_type& n ) const
+            {
+                return n.m_Data;
+            }
+
+            value_type const& operator()( node_type const& n ) const
+            {
+                return n.m_Data;
+            }
+        };
+        //@endcond
+
+    public:
+        /// Result of \p get(), \p get_with() functions - pointer to the node found
+        typedef cds::urcu::raw_ptr_adaptor< value_type, typename base_class::raw_ptr, raw_ptr_converter > raw_ptr;
 
     protected:
         //@cond
@@ -249,7 +303,13 @@ namespace cds { namespace container {
         //@endcond
 
     public:
+    ///@name Forward iterators
+    //@{
         /// Forward iterator
+        /**
+            You may safely use iterators in multi-threaded environment only under external RCU lock.
+            Otherwise, a program crash is possible if another thread deletes the item the iterator points to.
+        */
         typedef iterator_type<false>    iterator;
 
         /// Const forward iterator
@@ -278,28 +338,27 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
-        //@{
         const_iterator begin() const
         {
             return const_iterator( head() );
         }
+        /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
         const_iterator cbegin() const
         {
             return const_iterator( head() );
         }
-        //@}
 
         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
-        //@{
         const_iterator end() const
         {
             return const_iterator();
         }
+        /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
         const_iterator cend() const
         {
             return const_iterator();
         }
-        //@}
+    //@}
 
     public:
         /// Default constructor
@@ -309,7 +368,14 @@ namespace cds { namespace container {
         MichaelKVList()
         {}
 
-        /// List desctructor
+        //@cond
+        template <typename Stat, typename = std::enable_if<std::is_same<stat, michael_list::wrapped_stat<Stat>>::value >>
+        explicit MichaelKVList( Stat& st )
+            : base_class( st )
+        {}
+        //@endcond
+
+        /// List destructor
         /**
             Clears the list
         */
@@ -327,7 +393,7 @@ namespace cds { namespace container {
                 In trivial case, \p K is equal to \ref key_type.
             - The \ref mapped_type should be default-constructible.
 
-            The function makes RCU lock internally.
+            The function applies RCU lock internally.
 
             Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
         */
@@ -345,7 +411,7 @@ namespace cds { namespace container {
             - The \ref key_type should be constructible from \p key of type \p K.
             - The \ref mapped_type should be constructible from \p val of type \p V.
 
-            The function makes RCU lock internally.
+            The function applies RCU lock internally.
 
             Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
         */
@@ -369,8 +435,6 @@ namespace cds { namespace container {
             to the list's item inserted. <tt>item.second</tt> is a reference to item's value that may be changed.
             User-defined functor \p func should guarantee that during changing item's value no any other changes
             could be made on this list's item by concurrent threads.
-            The user-defined functor can be passed by reference using \p std::ref
-            and it is called only if inserting is successful.
 
             The key_type should be constructible from value of type \p K.
 
@@ -382,17 +446,17 @@ namespace cds { namespace container {
             This can be useful if complete initialization of object of \p mapped_type is heavyweight and
             it is preferable that the initialization should be completed only if inserting is successful.
 
-            The function makes RCU lock internally.
+            The function applies RCU lock internally.
 
             @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
         */
         template <typename K, typename Func>
-        bool insert_key( const K& key, Func func )
+        bool insert_with( const K& key, Func func )
         {
-            return insert_key_at( head(), key, func );
+            return insert_with_at( head(), key, func );
         }
 
-        /// Ensures that the \p key exists in the list
+        /// Updates an element with given \p key
         /**
             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
 
@@ -419,27 +483,64 @@ namespace cds { namespace container {
             however, \p func must guarantee that during changing no any other modifications
             could be made on this item by concurrent threads.
 
-            You may pass \p func argument by reference using \p std::ref
-
-            The function makes RCU lock internally.
+            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"
         */
+        /// Updates data by \p key
+        /**
+            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
+            will be inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
+            (note that in this case the \ref key_type should be constructible from type \p K).
+            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 {
+                    void operator()( bool bNew, value_type& item );
+                };
+            \endcode
+            with arguments:
+            - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
+            - \p item - the item found or inserted
+
+            The functor may change any fields of the \p item.second that is \ref mapped_type;
+            however, \p func must guarantee that during changing no any other modifications
+            could be made on this item by concurrent threads.
+
+            The function applies RCU lock internally.
+
+            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 exists.
+
+            @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
+        */
+        template <typename K, typename Func>
+        std::pair<bool, bool> update( const K& key, Func func, bool bAllowInsert = true )
+        {
+            return update_at( head(), key, func, bAllowInsert );
+        }
+        //@cond
         template <typename K, typename Func>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
         std::pair<bool, bool> ensure( const K& key, Func f )
         {
-            return ensure_at( head(), key, f );
+            return update( key, f, true );
         }
+        //@endcond
 
         /// Inserts data of type \ref mapped_type constructed with <tt>std::forward<Args>(args)...</tt>
         /**
             Returns \p true if inserting successful, \p false otherwise.
 
-            The function makes RCU lock internally.
+            The function applies RCU lock internally.
         */
         template <typename K, typename... Args>
         bool emplace( K&& key, Args&&... args )
@@ -470,6 +571,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename Less>
         bool erase_with( K const& key, Less pred )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
         }
 
@@ -480,11 +582,10 @@ namespace cds { namespace container {
 
             The functor \p Func interface:
             \code
-            struct extractor {
+            struct functor {
                 void operator()(value_type& val) { ... }
             };
             \endcode
-            The functor may be passed by reference with <tt>boost:ref</tt>
 
             RCU \p synchronize method can be called. RCU should not be locked.
 
@@ -508,6 +609,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename Less, typename Func>
         bool erase_with( K const& key, Less pred, Func f )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
 
@@ -515,13 +617,12 @@ namespace cds { namespace container {
         /**
         @anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_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 \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 the item found.
+            If \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
-            and returns a pointer to item found.
-            You should lock RCU before calling this function.
+            @note The function does NOT dispose the item found.
+            It just excludes the item from the list and returns a pointer to item found.
+            You shouldn't lock RCU before calling this function.
 
             \code
             #include <cds/urcu/general_buffered.h>
@@ -534,69 +635,85 @@ namespace cds { namespace container {
             // ...
 
             rcu_michael_list::exempt_ptr p;
-            {
-                // first, we should lock RCU
-                rcu_michael_list::rcu_lock sl;
-
-                // Now, you can apply extract function
-                // Note that you must not delete the item found inside the RCU lock
-                if ( theList.extract( p, 10 )) {
-                    // do something with p
-                    ...
-                }
+
+            // The RCU should NOT be locked when extract() is called!
+            assert( !rcu::is_locked() );
+
+            // extract() call
+            p = theList.extract( 10 );
+            if ( p ) {
+                // do something with p
+                ...
             }
-            // Outside RCU lock section we may safely release extracted pointer.
+
+            // we may safely release extracted pointer here.
             // release() passes the pointer to RCU reclamation cycle.
             p.release();
             \endcode
         */
         template <typename K>
-        bool extract( exempt_ptr& dest, K const& key )
+        exempt_ptr extract( K 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_MichaelKVList_rcu_extract "extract(exempt_ptr&, K const&)".
+            This function is the analog for \p extract(K 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 K, typename Less>
-        bool extract_with( exempt_ptr& dest, K const& key, Less pred )
+        exempt_ptr extract_with( K 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_MichaelKVList_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
+            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 find( Q const& key ) const
+        bool contains( Q const& key )
         {
             return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator() );
         }
+        //@cond
+        template <typename Q>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find( Q const& key )
+        {
+            return contains( key );
+        }
+        //@endcond
 
-        /// Finds the key \p key using \p pred predicate for searching
+        /// Checks whether the map contains \p key using \p pred predicate for searching
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_MichaelKVList_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.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the list.
+
+            The function applies RCU lock internally.
         */
         template <typename Q, typename Less>
-        bool find_with( Q const& key, Less pred ) const
+        bool contains( Q const& key, Less pred )
         {
+            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 )
+        {
+            return contains( key, pred );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Finds \p key and performs an action with it
         /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_rcu_find_func
@@ -619,7 +736,7 @@ namespace cds { namespace container {
             The function returns \p true if \p key is found, \p false otherwise.
         */
         template <typename Q, typename Func>
-        bool find( Q const& key, Func f ) const
+        bool find( Q const& key, Func f )
         {
             return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator(), f );
         }
@@ -632,15 +749,16 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         template <typename Q, typename Less, typename Func>
-        bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f ) const
+        bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
 
         /// Finds \p key and return the item found
         /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_rcu_get
             The function searches the item with \p key and returns the pointer to item found.
-            If \p key is not found it returns \p nullptr.
+            If \p key is not found it returns an empty \p raw_ptr object.
 
             Note the compare functor should accept a parameter of type \p K that can be not the same as \p key_type.
 
@@ -650,22 +768,24 @@ namespace cds { namespace container {
             typedef cds::container::MichaelKVList< cds::urcu::gc< cds::urcu::general_buffered<> >, int, foo, my_traits > ord_list;
             ord_list theList;
             // ...
+            tyename ord_list::raw_ptr rp;
             {
                 // Lock RCU
                 ord_list::rcu_lock lock;
 
-                ord_list::value_type * pVal = theList.get( 5 );
-                if ( pVal ) {
-                    // Deal with pVal
+                rp = theList.get( 5 );
+                if ( rp ) {
+                    // Deal with rp
                     //...
                 }
                 // Unlock RCU by rcu_lock destructor
-                // pVal can be freed at any time after RCU has been unlocked
             }
+            // rp can be released at any time after RCU has been unlocked
+            rp.release();
             \endcode
         */
         template <typename K>
-        value_type * get( K const& key ) const
+        raw_ptr get( K const& key )
         {
             return get_at( head(), key, intrusive_key_comparator());
         }
@@ -680,8 +800,9 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         template <typename K, typename Less>
-        value_type * get_with( K const& key, Less pred ) const
+        raw_ptr get_with( K const& key, Less pred )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return get_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
         }
 
@@ -704,6 +825,12 @@ 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
         /**
             Post-condition: the list is empty
@@ -739,7 +866,7 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Func>
-        bool insert_key_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
+        bool insert_with_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
         {
             scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
 
@@ -757,12 +884,13 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Func>
-        std::pair<bool, bool> ensure_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
+        std::pair<bool, bool> update_at( head_type& refHead, const K& key, Func f, bool bAllowInsert )
         {
             scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
 
-            std::pair<bool, bool> ret = base_class::ensure_at( refHead, *pNode,
-                [&f]( bool bNew, node_type& node, node_type& ){ f( bNew, node.m_Data ); });
+            std::pair<bool, bool> ret = base_class::update_at( refHead, *pNode,
+                [&f]( bool bNew, node_type& node, node_type& ){ f( bNew, node.m_Data ); },
+                bAllowInsert );
             if ( ret.first && ret.second )
                 pNode.release();
 
@@ -788,22 +916,21 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Compare>
-        bool find_at( head_type& refHead, K const& key, Compare cmp ) const
+        bool find_at( head_type& refHead, K const& key, Compare cmp )
         {
             return base_class::find_at( refHead, key, cmp, [](node_type&, K const&) {} );
         }
 
         template <typename K, typename Compare, typename Func>
-        bool find_at( head_type& refHead, K& key, Compare cmp, Func f ) const
+        bool find_at( head_type& refHead, K& key, Compare cmp, Func f )
         {
             return base_class::find_at( refHead, key, cmp, [&f](node_type& node, K const&){ f( node.m_Data ); });
         }
 
         template <typename K, typename Compare>
-        value_type * get_at( head_type& refHead, K const& val, Compare cmp ) const
+        raw_ptr get_at( head_type& refHead, K const& val, Compare cmp )
         {
-            node_type * pNode = base_class::get_at( refHead, val, cmp );
-            return pNode ? &pNode->m_Data : nullptr;
+            return raw_ptr( base_class::get_at( refHead, val, cmp ));
         }
 
         //@endcond
@@ -811,4 +938,4 @@ namespace cds { namespace container {
 
 }}  // namespace cds::container
 
-#endif  // #ifndef __CDS_CONTAINER_MICHAEL_KVLIST_RCU_H
+#endif  // #ifndef CDSLIB_CONTAINER_MICHAEL_KVLIST_RCU_H