Fixed -Wshadow warnings
[libcds.git] / cds / container / michael_set_nogc.h
index ce0dc31c25ca80a0376a7cdbd4c8c1b600140a6d..5874dd206700a4987162c8f3db6b75514ed31fb5 100644 (file)
@@ -1,11 +1,38 @@
-//$$CDS-header$$
+/*
+    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_MICHAEL_SET_NOGC_H
 #define CDSLIB_CONTAINER_MICHAEL_SET_NOGC_H
 
 #include <cds/container/details/michael_set_base.h>
 #include <cds/gc/nogc.h>
-#include <cds/details/allocator.h>
 
 namespace cds { namespace container {
 
@@ -31,71 +58,109 @@ namespace cds { namespace container {
     class MichaelHashSet< cds::gc::nogc, OrderedList, Traits >
     {
     public:
-        typedef cds::gc::nogc gc;        ///< Garbage collector
-        typedef OrderedList bucket_type; ///< type of ordered list to be used as a bucket implementation
-        typedef Traits      traits;      ///< Set traits
+        typedef cds::gc::nogc gc;         ///< Garbage collector
+        typedef OrderedList ordered_list; ///< type of ordered list to be used as a bucket implementation
+        typedef Traits      traits;       ///< Set traits
 
-        typedef typename bucket_type::value_type        value_type;     ///< type of value stored in the list
-        typedef typename bucket_type::key_comparator    key_comparator; ///< key comparison functor
+        typedef typename ordered_list::value_type     value_type;     ///< type of value stored in the list
+        typedef typename ordered_list::key_comparator key_comparator; ///< key comparison functor
+#ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
+        typedef typename ordered_list::stat           stat;           ///< Internal statistics
+#endif
 
         /// Hash functor for \ref value_type and all its derivatives that you use
         typedef typename cds::opt::v::hash_selector< typename traits::hash >::type hash;
-        typedef typename traits::item_counter  item_counter; ///< Item counter type
+        typedef typename traits::item_counter item_counter; ///< Item counter type
+        typedef typename traits::allocator    allocator;    ///< Bucket table allocator
 
-        /// Bucket table allocator
-        typedef cds::details::Allocator< bucket_type, typename traits::allocator >  bucket_table_allocator;
-
-        //@cond
-        typedef cds::container::michael_set::implementation_tag implementation_tag;
-        //@endcond
+        // GC and OrderedList::gc must be the same
+        static_assert(std::is_same<gc, typename ordered_list::gc>::value, "GC and OrderedList::gc must be the same");
 
     protected:
         //@cond
-        typedef typename bucket_type::iterator        bucket_iterator;
-        typedef typename bucket_type::const_iterator  bucket_const_iterator;
-        //@endcond
+        typedef typename ordered_list::template select_stat_wrapper< typename ordered_list::stat > bucket_stat;
 
-    protected:
-        item_counter    m_ItemCounter;   ///< Item counter
-        hash            m_HashFunctor;   ///< Hash functor
-        bucket_type *   m_Buckets;       ///< bucket table
+        typedef typename ordered_list::template rebind_traits<
+            cds::opt::item_counter< cds::atomicity::empty_item_counter >
+            , cds::opt::stat< typename bucket_stat::wrapped_stat >
+        >::type internal_bucket_type_;
 
-    private:
+        class internal_bucket_type: public internal_bucket_type_
+        {
+            typedef internal_bucket_type_ base_class;
+        public:
+            using base_class::base_class;
+            using typename base_class::node_type;
+            using base_class::alloc_node;
+            using base_class::insert_node;
+            using base_class::node_to_value;
+        };
+
+        /// Bucket table allocator
+        typedef typename allocator::template rebind< internal_bucket_type >::other bucket_table_allocator;
+
+        typedef typename internal_bucket_type::iterator        bucket_iterator;
+        typedef typename internal_bucket_type::const_iterator  bucket_const_iterator;
+        //@endcond
+
+    public:
         //@cond
-        const size_t    m_nHashBitmask;
+        typedef typename bucket_stat::stat stat;
         //@endcond
 
     protected:
         //@cond
-        /// Calculates hash value of \p key
-        template <typename Q>
-        size_t hash_value( const Q& key ) const
-        {
-            return m_HashFunctor( key ) & m_nHashBitmask;
-        }
-
-        /// Returns the bucket (ordered list) for \p key
-        template <typename Q>
-        bucket_type&    bucket( const Q& key )
-        {
-            return m_Buckets[ hash_value( key ) ];
-        }
+        const size_t    m_nHashBitmask;
+        hash            m_HashFunctor;      ///< Hash functor
+        internal_bucket_type*   m_Buckets;  ///< bucket table
+        item_counter    m_ItemCounter;      ///< Item counter
+        stat            m_Stat;             ///< Internal statistics
         //@endcond
 
     public:
+    ///@name Forward iterators
+    //@{
         /// Forward iterator
         /**
             The forward iterator for Michael's set is based on \p OrderedList forward iterator and has some features:
             - it has no post-increment operator
             - it iterates items in unordered fashion
+
+            The iterator interface:
+            \code
+            class iterator {
+            public:
+                // Default constructor
+                iterator();
+
+                // Copy construtor
+                iterator( iterator const& src );
+
+                // Dereference operator
+                value_type * operator ->() const;
+
+                // Dereference operator
+                value_type& operator *() const;
+
+                // Preincrement operator
+                iterator& operator ++();
+
+                // Assignment operator
+                iterator& operator = (iterator const& src);
+
+                // Equality operators
+                bool operator ==(iterator const& i ) const;
+                bool operator !=(iterator const& i ) const;
+            };
+            \endcode
         */
-        typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, false >    iterator;
+        typedef michael_set::details::iterator< internal_bucket_type, false >    iterator;
 
         /// Const forward iterator
         /**
             For iterator's features and requirements see \ref iterator
         */
-        typedef michael_set::details::iterator< bucket_type, true >     const_iterator;
+        typedef michael_set::details::iterator< internal_bucket_type, true >     const_iterator;
 
         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a set
         /**
@@ -103,7 +168,7 @@ namespace cds { namespace container {
         */
         iterator begin()
         {
-            return iterator( m_Buckets[0].begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
+            return iterator( m_Buckets[0].begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count());
         }
 
         /// Returns an iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
@@ -114,44 +179,33 @@ namespace cds { namespace container {
         */
         iterator end()
         {
-            return iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
+            return iterator( m_Buckets[bucket_count() - 1].end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count());
         }
 
         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
-        //@{
         const_iterator begin() const
         {
             return get_const_begin();
         }
+
+        /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a set
         const_iterator cbegin() const
         {
             return get_const_begin();
         }
-        //@}
 
         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
-        //@{
         const_iterator end() const
         {
             return get_const_end();
         }
+
+        /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a set
         const_iterator cend() const
         {
             return get_const_end();
         }
-        //@}
-
-    private:
-        //@cond
-        const_iterator get_const_begin() const
-        {
-            return const_iterator( const_cast<bucket_type const&>(m_Buckets[0]).begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count() );
-        }
-        const_iterator get_const_end() const
-        {
-            return const_iterator( const_cast<bucket_type const&>(m_Buckets[bucket_count() - 1]).end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count() );
-        }
-        //@endcond
+    //@}
 
     public:
         /// Initialize hash set
@@ -167,22 +221,19 @@ namespace cds { namespace container {
             size_t nMaxItemCount,   ///< estimation of max item count in the hash set
             size_t nLoadFactor      ///< load factor: estimation of max number of items in the bucket
         ) : m_nHashBitmask( michael_set::details::init_hash_bitmask( nMaxItemCount, nLoadFactor ))
+          , m_Buckets( bucket_table_allocator().allocate( bucket_count()))
         {
-            // GC and OrderedList::gc must be the same
-            static_assert( std::is_same<gc, typename bucket_type::gc>::value, "GC and OrderedList::gc must be the same");
-
-            // atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter
-            static_assert( !std::is_same<item_counter, atomicity::empty_item_counter>::value,
-                           "cds::atomicity::empty_item_counter is not allowed as a item counter");
-
-            m_Buckets = bucket_table_allocator().NewArray( bucket_count() );
+            for ( auto it = m_Buckets, itEnd = m_Buckets + bucket_count(); it != itEnd; ++it )
+                construct_bucket<bucket_stat>( it );
         }
 
         /// Clears hash set and destroys it
         ~MichaelHashSet()
         {
             clear();
-            bucket_table_allocator().Delete( m_Buckets, bucket_count() );
+            for ( auto it = m_Buckets, itEnd = m_Buckets + bucket_count(); it != itEnd; ++it )
+                it->~internal_bucket_type();
+            bucket_table_allocator().deallocate( m_Buckets, bucket_count());
         }
 
         /// Inserts new node
@@ -195,12 +246,12 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q>
         iterator insert( const Q& val )
         {
-            bucket_type& refBucket = bucket( val );
+            internal_bucket_type& refBucket = bucket( val );
             bucket_iterator it = refBucket.insert( val );
 
-            if ( it != refBucket.end() ) {
+            if ( it != refBucket.end()) {
                 ++m_ItemCounter;
-                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count() );
+                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count());
             }
 
             return end();
@@ -213,79 +264,106 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename... Args>
         iterator emplace( Args&&... args )
         {
-            bucket_type& refBucket = bucket( value_type(std::forward<Args>(args)...));
-            bucket_iterator it = refBucket.emplace( std::forward<Args>(args)... );
-
-            if ( it != refBucket.end() ) {
+            typename internal_bucket_type::node_type * pNode = internal_bucket_type::alloc_node( std::forward<Args>( args )... );
+            internal_bucket_type& refBucket = bucket( internal_bucket_type::node_to_value( *pNode ));
+            bucket_iterator it = refBucket.insert_node( pNode );
+            if ( it != refBucket.end()) {
                 ++m_ItemCounter;
-                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count() );
+                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count());
             }
 
             return end();
         }
 
-        /// Ensures that the item \p val exists in the set
+        /// Updates the element
         /**
-            The operation inserts new item if the key \p val is not found in the set.
-            Otherwise, the function returns an iterator that points to item found.
+            The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
+
+            If the item \p val not found in the set, then \p val is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
 
             Returns <tt> std::pair<iterator, bool> </tt> where \p first is an iterator pointing to
-            item found or inserted, \p second is true if new item has been added or \p false if the item
-            already is in the set.
+            item found or inserted, or \p end() if \p bAllowInsert is \p false,
 
-            @warning For \ref cds_nonintrusive_MichaelList_nogc "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
-            \ref cds_nonintrusive_LazyList_nogc "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
+            \p second is true if new item has been added or \p false if the item is already in the set.
+
+            @warning For \ref cds_intrusive_MichaelList_hp "MichaelList" as the bucket see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
+            \ref cds_intrusive_LazyList_hp "LazyList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
             synchronization.
         */
         template <typename Q>
-        std::pair<iterator, bool> ensure( const Q& val )
+        std::pair<iterator, bool> update( Q const& val, bool bAllowInsert = true )
         {
-            bucket_type& refBucket = bucket( val );
-            std::pair<bucket_iterator, bool> ret = refBucket.ensure( val );
+            internal_bucket_type& refBucket = bucket( val );
+            std::pair<bucket_iterator, bool> ret = refBucket.update( val, bAllowInsert );
 
-            if ( ret.first != refBucket.end() ) {
+            if ( ret.first != refBucket.end()) {
                 if ( ret.second )
                     ++m_ItemCounter;
-                return std::make_pair( iterator( ret.first, &refBucket, m_Buckets + bucket_count() ), ret.second );
+                return std::make_pair( iterator( ret.first, &refBucket, m_Buckets + bucket_count()), ret.second );
             }
-
             return std::make_pair( end(), ret.second );
         }
+        //@cond
+        template <typename Q>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
+        std::pair<iterator, bool> ensure( Q const& val )
+        {
+            return update( val, true );
+        }
+        //@endcond
 
-        /// Find the key \p key
-        /** \anchor cds_nonintrusive_MichealSet_nogc_find
+        /// Checks whether the set contains \p key
+        /**
             The function searches the item with key equal to \p key
             and returns an iterator pointed to item found if the key is found,
-            and \ref end() otherwise
+            or \ref end() otherwise.
+
+            Note the hash functor specified for class \p Traits template parameter
+            should accept a parameter of type \p Q that can be not the same as \p value_type.
         */
         template <typename Q>
-        iterator find( Q const& key )
+        iterator contains( Q const& key )
         {
-            bucket_type& refBucket = bucket( key );
-            bucket_iterator it = refBucket.find( key );
-            if ( it != refBucket.end() )
-                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count() );
+            internal_bucket_type& refBucket = bucket( key );
+            bucket_iterator it = refBucket.contains( key );
+            if ( it != refBucket.end())
+                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count());
 
             return end();
         }
+        //@cond
+        template <typename Q>
+        CDS_DEPRECATED("use contains()")
+        iterator find( Q const& key )
+        {
+            return contains( key );
+        }
+        //@endcond
 
-        /// Finds the key \p val using \p pred predicate for searching
+        /// Checks whether the set contains \p key using \p pred predicate for searching
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_MichealSet_nogc_find "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 Less must imply the same element order as the comparator used for building the set.
         */
         template <typename Q, typename Less>
-        iterator find_with( Q const& key, Less pred )
+        iterator contains( Q const& key, Less pred )
         {
-            bucket_type& refBucket = bucket( key );
-            bucket_iterator it = refBucket.find_with( key, pred );
-            if ( it != refBucket.end() )
-                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count() );
+            internal_bucket_type& refBucket = bucket( key );
+            bucket_iterator it = refBucket.contains( key, pred );
+            if ( it != refBucket.end())
+                return iterator( it, &refBucket, m_Buckets + bucket_count());
 
             return end();
         }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Less>
+        CDS_DEPRECATED("use contains()")
+        iterator find_with( Q const& key, Less pred )
+        {
+            return contains( key, pred );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Clears the set (not atomic)
         void clear()
@@ -297,8 +375,8 @@ namespace cds { namespace container {
 
         /// Checks if the set is empty
         /**
-            The emptiness is checked by the item counting: if item count is zero then the set is empty.
-            Thus, the correct item counting feature is an important part of Michael's set implementation.
+            @warning If you use \p atomicity::empty_item_counter in \p traits::item_counter,
+            the function always returns \p true.
         */
         bool empty() const
         {
@@ -306,11 +384,21 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         /// Returns item count in the set
+        /**
+            @warning If you use \p atomicity::empty_item_counter in \p traits::item_counter,
+            the function always returns 0.
+        */
         size_t size() const
         {
             return m_ItemCounter;
         }
 
+        /// Returns const reference to internal statistics
+        stat const& statistics() const
+        {
+            return m_Stat;
+        }
+
         /// Returns the size of hash table
         /**
             Since \p %MichaelHashSet cannot dynamically extend the hash table size,
@@ -321,6 +409,47 @@ namespace cds { namespace container {
         {
             return m_nHashBitmask + 1;
         }
+
+    protected:
+        //@cond
+        /// Calculates hash value of \p key
+        template <typename Q>
+        size_t hash_value( const Q& key ) const
+        {
+            return m_HashFunctor( key ) & m_nHashBitmask;
+        }
+
+        /// Returns the bucket (ordered list) for \p key
+        template <typename Q>
+        internal_bucket_type& bucket( const Q& key )
+        {
+            return m_Buckets[hash_value( key )];
+        }
+        //@endcond
+
+    private:
+        //@cond
+        template <typename Stat>
+        typename std::enable_if< Stat::empty >::type construct_bucket( internal_bucket_type* b )
+        {
+            new (b) internal_bucket_type;
+        }
+
+        template <typename Stat>
+        typename std::enable_if< !Stat::empty >::type construct_bucket( internal_bucket_type* b )
+        {
+            new (b) internal_bucket_type( m_Stat );
+        }
+
+        const_iterator get_const_begin() const
+        {
+            return const_iterator( const_cast<internal_bucket_type const&>(m_Buckets[0]).begin(), m_Buckets, m_Buckets + bucket_count());
+        }
+        const_iterator get_const_end() const
+        {
+            return const_iterator( const_cast<internal_bucket_type const&>(m_Buckets[bucket_count() - 1]).end(), m_Buckets + bucket_count() - 1, m_Buckets + bucket_count());
+        }
+        //@endcond
     };
 
 }} // cds::container