HP refactoring:
[libcds.git] / cds / container / split_list_map.h
index 07d7a1c11e45ff77f23b5c68f26c897d0f82418c..29cd7fc8c7a7ac840323a924fda0db4125cf7946 100644 (file)
@@ -1,7 +1,35 @@
-//$$CDS-header$$
-
-#ifndef __CDS_CONTAINER_SPLIT_LIST_MAP_H
-#define __CDS_CONTAINER_SPLIT_LIST_MAP_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_SPLIT_LIST_MAP_H
+#define CDSLIB_CONTAINER_SPLIT_LIST_MAP_H
 
 #include <cds/container/split_list_set.h>
 #include <cds/details/binary_functor_wrapper.h>
@@ -19,7 +47,7 @@ namespace cds { namespace container {
         See intrusive::SplitListSet for a brief description of the split-list algorithm.
 
         Template parameters:
-        - \p GC - Garbage collector used
+        - \p GC - Garbage collector used like \p cds::gc::HP or \p cds::gc::DHP
         - \p Key - key type of an item stored in the map. It should be copy-constructible
         - \p Value - value type stored in the map
         - \p Traits - map traits, default is \p split_list::traits. Instead of declaring \p %split_list::traits -based
@@ -70,13 +98,13 @@ namespace cds { namespace container {
 
         Now you are ready to declare our map class based on \p %SplitListMap:
         \code
-        typedef cc::SplitListMap< cds::gc::PTB, int, std::string, foo_set_traits > int_string_map;
+        typedef cc::SplitListMap< cds::gc::DHP, int, std::string, foo_set_traits > int_string_map;
         \endcode
 
         You may use the modern option-based declaration instead of classic type-traits-based one:
         \code
-        typedef cc:SplitListMap<
-            cs::gc::PTB             // GC used
+        typedef cc::SplitListMap<
+            cs::gc::DHP             // GC used
             ,int                    // key type
             ,std::string            // value type
             ,cc::split_list::make_traits<      // metafunction to build split-list traits
@@ -127,7 +155,7 @@ namespace cds { namespace container {
         typedef GC     gc;          ///< Garbage collector
         typedef Key    key_type;    ///< key type
         typedef Value  mapped_type; ///< type of value to be stored in the map
-        typedef Traits options;     ///< Map traits
+        typedef Traits traits;      ///< Map traits
 
         typedef std::pair<key_type const, mapped_type>  value_type  ;   ///< key-value pair type
         typedef typename base_class::ordered_list       ordered_list;   ///< Underlying ordered list class
@@ -137,6 +165,9 @@ namespace cds { namespace container {
         typedef typename base_class::item_counter   item_counter; ///< Item counter type
         typedef typename base_class::stat           stat;         ///< Internal statistics
 
+        /// Count of hazard pointer required
+        static CDS_CONSTEXPR const size_t c_nHazardPtrCount = base_class::c_nHazardPtrCount;
+
     protected:
         //@cond
         typedef typename base_class::maker::traits::key_accessor key_accessor;
@@ -145,17 +176,54 @@ namespace cds { namespace container {
 
     public:
         /// Guarded pointer
-        typedef cds::gc::guarded_ptr< gc, node_type, value_type, details::guarded_ptr_cast_set<node_type, value_type> > guarded_ptr;
+        typedef typename gc::template guarded_ptr< node_type, value_type, details::guarded_ptr_cast_set<node_type, value_type> > guarded_ptr;
 
     public:
-        /// Forward iterator (see \p SplitListSet::iterator)
+    ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
+    //@{
+        /// Forward iterator
         /**
-            Remember, the iterator <tt>operator -> </tt> and <tt>operator *</tt> returns \ref value_type pointer and reference.
-            To access item key and value use <tt>it->first</tt> and <tt>it->second</tt> respectively.
+            The forward iterator for a split-list has the following features:
+            - it has no post-increment operator
+            - it depends on underlying ordered list iterator
+            - The iterator object cannot be moved across thread boundary because it contains GC's guard that is thread-private GC data.
+            - Iterator ensures thread-safety even if you delete the item that iterator points to. However, in case of concurrent
+              deleting operations it is no guarantee that you iterate all item in the split-list.
+              Moreover, a crash is possible when you try to iterate the next element that has been deleted by concurrent thread.
+
+              @warning Use this iterator on the concurrent container for debugging purpose only.
+
+              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 typename base_class::iterator iterator;
 
-        /// Const forward iterator (see SplitListSet::const_iterator)
+        /// Const forward iterator
         typedef typename base_class::const_iterator const_iterator;
 
         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a map
@@ -179,28 +247,29 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a map
-        //@{
         const_iterator begin() const
         {
             return base_class::begin();
         }
+
+        /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a map
         const_iterator cbegin() const
         {
             return base_class::cbegin();
         }
-        //@}
 
         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a map
-        //@{
         const_iterator end() const
         {
             return base_class::end();
         }
+
+        /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a map
         const_iterator cend() const
         {
             return base_class::cend();
         }
-        //@}
+    //@}
 
     public:
         /// Initializes split-ordered map of default capacity
@@ -236,8 +305,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K>
         bool insert( K const& key )
         {
-            //TODO: pass arguments by reference (make_pair makes copy)
-            return base_class::insert( std::make_pair( key, mapped_type() ) );
+            return base_class::emplace( key_type( key ), mapped_type() );
         }
 
         /// Inserts new node
@@ -254,8 +322,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename V>
         bool insert( K const& key, V const& val )
         {
-            //TODO: pass arguments by reference (make_pair makes copy)
-            return base_class::insert( std::make_pair(key, val) );
+            return base_class::emplace( key_type( key ), mapped_type( val ));
         }
 
         /// Inserts new node and initialize it by a functor
@@ -290,10 +357,10 @@ namespace cds { namespace container {
             synchronization.
         */
         template <typename K, typename Func>
-        bool insert_key( K const& key, Func func )
+        bool insert_with( K const& key, Func func )
         {
             //TODO: pass arguments by reference (make_pair makes copy)
-            return base_class::insert( std::make_pair( key, mapped_type() ), func );
+            return base_class::insert( std::make_pair( key_type( key ), mapped_type()), func );
         }
 
         /// For key \p key inserts data of type \p mapped_type created from \p args
@@ -305,22 +372,17 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename... Args>
         bool emplace( K&& key, Args&&... args )
         {
-            return base_class::emplace( std::forward<K>(key), std::move(mapped_type(std::forward<Args>(args)...)));
+            return base_class::emplace( key_type( std::forward<K>(key)), mapped_type( std::forward<Args>(args)...));
         }
 
-        /// Ensures that the \p key exists in the map
+        /// Updates the node
         /**
             The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
 
-            If the \p key not found in the map, then the new item created from \p key
-            is inserted into the map (note that in this case the \ref key_type should be
-            constructible from type \p K).
+            If \p key is not found in the map, then \p key is inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
             Otherwise, the functor \p func is called with item found.
-            The functor \p Func may be a function with signature:
-            \code
-                void func( bool bNew, value_type& item );
-            \endcode
-            or a functor:
+
+            The functor signature is:
             \code
                 struct my_functor {
                     void operator()( bool bNew, value_type& item );
@@ -329,25 +391,36 @@ 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 item - item of the map
 
-            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.
+            already is in the map.
 
             @warning For \ref cds_nonintrusive_MichaelKVList_gc "MichaelKVList" as the ordered list see \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting".
             \ref cds_nonintrusive_LazyKVList_gc "LazyKVList" provides exclusive access to inserted item and does not require any node-level
             synchronization.
         */
         template <typename K, typename Func>
-        std::pair<bool, bool> ensure( K const& key, Func func )
+        std::pair<bool, bool> update( K const& key, Func func, bool bAllowInsert = true )
         {
             //TODO: pass arguments by reference (make_pair makes copy)
-            return base_class::ensure( std::make_pair( key, mapped_type() ),
-                [&func](bool bNew, value_type& item, value_type const& /*val*/) {
+            typedef decltype( std::make_pair( key_type( key ), mapped_type() )) arg_pair_type;
+
+            return base_class::update( std::make_pair( key_type( key ), mapped_type()),
+                [&func]( bool bNew, value_type& item, arg_pair_type const& /*val*/ ) {
                     func( bNew, item );
-                } );
+                },
+                bAllowInsert );
         }
+        //@cond
+        template <typename K, typename Func>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
+        std::pair<bool, bool> ensure( K const& key, Func func )
+        {
+            return update( key, func, true );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Deletes \p key from the map
         /** \anchor cds_nonintrusive_SplitListMap_erase_val
@@ -370,7 +443,8 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename Less>
         bool erase_with( K const& key, Less pred )
         {
-            return base_class::erase_with( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>() );
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::erase_with( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>());
         }
 
         /// Deletes \p key from the map
@@ -385,7 +459,6 @@ namespace cds { namespace container {
                 void operator()(value_type& item) { ... }
             };
             \endcode
-            The functor may be passed by reference using <tt>boost:ref</tt>
 
             Return \p true if key is found and deleted, \p false otherwise
         */
@@ -405,18 +478,19 @@ 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 base_class::erase_with( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>(), f );
         }
 
         /// Extracts the item with specified \p key
         /** \anchor cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_extract
             The function searches an item with key equal to \p key,
-            unlinks it from the map, and returns it in \p dest parameter.
-            If the item with key equal to \p key is not found the function returns \p false.
+            unlinks it from the map, and returns it as \p guarded_ptr.
+            If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
 
             Note the compare functor should accept a parameter of type \p K that may be not the same as \p value_type.
 
-            The extracted item is freed automatically when returned \ref guarded_ptr object will be destroyed or released.
+            The extracted item is freed automatically when returned \p guarded_ptr object will be destroyed or released.
             @note Each \p guarded_ptr object uses the GC's guard that can be limited resource.
 
             Usage:
@@ -425,24 +499,24 @@ namespace cds { namespace container {
             splitlist_map theMap;
             // ...
             {
-                splitlist_map::guarded_ptr gp;
-                theMap.extract( gp, 5 );
-                // Deal with gp
-                // ...
-
+                splitlist_map::guarded_ptr gp(theMap.extract( 5 ));
+                if ( gp ) {
+                    // Deal with gp
+                    // ...
+                }
                 // Destructor of gp releases internal HP guard
             }
             \endcode
         */
         template <typename K>
-        bool extract( guarded_ptr& dest, K const& key )
+        guarded_ptr extract( K const& key )
         {
-            return base_class::extract_( dest.guard(), key );
+            return base_class::extract_( key );
         }
 
         /// Extracts the item using compare functor \p pred
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_extract "extract(guarded_ptr&, K const&)"
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_extract "extract(K const&)"
             but \p pred predicate is used for key comparing.
 
             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p K
@@ -450,9 +524,10 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the map.
         */
         template <typename K, typename Less>
-        bool extract_with( guarded_ptr& dest, K const& key, Less pred )
+        guarded_ptr extract_with( K const& key, Less pred )
         {
-            return base_class::extract_with_( dest.guard(), key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>() );
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::extract_with_( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>());
         }
 
         /// Finds the key \p key
@@ -490,42 +565,61 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename Less, typename Func>
         bool find_with( K const& key, Less pred, Func f )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return base_class::find_with( key,
                 cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>(),
                 [&f](value_type& pair, K const&){ f( pair ); } );
         }
 
-        /// Finds the key \p key
-        /** \anchor cds_nonintrusive_SplitListMap_find_val
-
+        /// Checks whether the map 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.
+
+            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.
+            Otherwise, you may use \p contains( Q const&, Less pred ) functions with explicit predicate for key comparing.
         */
         template <typename K>
+        bool contains( K const& key )
+        {
+            return base_class::contains( key );
+        }
+        //@cond
+        template <typename K>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
         bool find( K const& key )
         {
-            return base_class::find( key );
+            return contains( key );
         }
+        //@endcond
 
-        /// Finds the key \p val 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_SplitListMap_find_val "find(K const&)"
-            but \p pred is used for key comparing.
+            The function is similar to <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 map.
         */
         template <typename K, typename Less>
+        bool contains( K const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::contains( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>());
+        }
+        //@cond
+        template <typename K, typename Less>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
         bool find_with( K const& key, Less pred )
         {
-            return base_class::find( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>() );
+            return contains( key, pred );
         }
+        //@endcond
 
         /// Finds \p key and return the item found
         /** \anchor cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_get
             The function searches the item with key equal to \p key
-            and assigns the item found to guarded pointer \p ptr.
-            The function returns \p true if \p key is found, and \p false otherwise.
-            If \p key is not found the \p ptr parameter is not changed.
+            and returns the item found as a guarded pointer.
+            If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
 
             @note Each \p guarded_ptr object uses one GC's guard which can be limited resource.
 
@@ -535,8 +629,8 @@ namespace cds { namespace container {
             splitlist_map theMap;
             // ...
             {
-                splitlist_map::guarded_ptr gp;
-                if ( theMap.get( gp, 5 )) {
+                splitlist_map::guarded_ptr gp(theMap.get( 5 ));
+                if ( gp ) {
                     // Deal with gp
                     //...
                 }
@@ -548,14 +642,14 @@ namespace cds { namespace container {
             should accept a parameter of type \p K that can be not the same as \p value_type.
         */
         template <typename K>
-        bool get( guarded_ptr& ptr, K const& key )
+        guarded_ptr get( K const& key )
         {
-            return base_class::get_( ptr.guard(), key );
+            return base_class::get_( key );
         }
 
         /// Finds \p key and return the item found
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_get "get( guarded_ptr&, K const&)"
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_SplitListMap_hp_get "get( K const&)"
             but \p pred is used for comparing the keys.
 
             \p Less functor has the semantics like \p std::less but should take arguments of type \ref value_type and \p K
@@ -563,9 +657,10 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the map.
         */
         template <typename K, typename Less>
-        bool get_with( guarded_ptr& ptr, K const& key, Less pred )
+        guarded_ptr get_with( K const& key, Less pred )
         {
-            return base_class::get_with_( ptr.guard(), key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>() );
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return base_class::get_with_( key, cds::details::predicate_wrapper<value_type, Less, key_accessor>());
         }
 
         /// Clears the map (not atomic)
@@ -600,4 +695,4 @@ namespace cds { namespace container {
 
 }} // namespace cds::container
 
-#endif // #ifndef __CDS_CONTAINER_SPLIT_LIST_MAP_H
+#endif // #ifndef CDSLIB_CONTAINER_SPLIT_LIST_MAP_H