RWQueue refactoring
authorkhizmax <khizmax@gmail.com>
Wed, 8 Oct 2014 13:47:11 +0000 (17:47 +0400)
committerkhizmax <khizmax@gmail.com>
Wed, 8 Oct 2014 13:47:11 +0000 (17:47 +0400)
cds/container/msqueue.h
cds/container/rwqueue.h
tests/test-hdr/queue/hdr_queue.h
tests/test-hdr/queue/hdr_queue_new.h
tests/test-hdr/queue/hdr_rwqueue.cpp
tests/unit/queue/queue_defs.h
tests/unit/queue/queue_type.h

index 7b467f836e68c7430a8cd1c58838e9425ebf6381..42c5c5aa33317e086b87d2828ac936cc2cd9c6b3 100644 (file)
@@ -180,7 +180,9 @@ namespace cds { namespace container {
         };
 
     public:
-        typedef T value_type; ///< Value type stored in the queue
+        typedef T value_type;   ///< Value type stored in the queue
+        typedef Traits traits;  ///< Queue traits
+
         typedef typename base_class::gc             gc;             ///< Garbage collector used
         typedef typename base_class::back_off       back_off;       ///< Back-off strategy used
         typedef typename maker::allocator_type      allocator_type; ///< Allocator type used for allocate/deallocate the nodes
@@ -251,7 +253,7 @@ namespace cds { namespace container {
             return false;
         }
 
-        /// Enqueues \p data to queue using a functor
+        /// Enqueues \p data to the queue using a functor
         /**
             \p Func is a functor called to create node.
             The functor \p f takes one argument - a reference to a new node of type \ref value_type :
@@ -361,6 +363,8 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         /// Returns queue's item count (see \ref intrusive::MSQueue::size for explanation)
+        /** \copydetails cds::intrusive::MSQueue::size()
+        */
         size_t size() const
         {
             return base_class::size();
index 6754b6bcc23b4a098e9986b6ec9074436135b151..1622670751576e9b1301e60562afbd2bbab0f4fc 100644 (file)
@@ -3,16 +3,65 @@
 #ifndef __CDS_CONTAINER_RWQUEUE_H
 #define __CDS_CONTAINER_RWQUEUE_H
 
-#include <memory>
-#include <functional>   // ref
 #include <mutex>        // unique_lock
-#include <cds/opt/options.h>
+#include <cds/container/msqueue.h>
 #include <cds/lock/spinlock.h>
-#include <cds/intrusive/details/queue_stat.h>
-#include <cds/details/allocator.h>
-#include <cds/details/trivial_assign.h>
 
 namespace cds { namespace container {
+    /// RWQueue related definitions
+    /** @ingroup cds_nonintrusive_helper
+    */
+    namespace rwqueue {
+        /// RWQueue default type traits
+        struct traits
+        {
+            /// Lock policy
+            typedef cds::lock::Spin  lock_type;
+
+            /// Node allocator
+            typedef CDS_DEFAULT_ALLOCATOR   allocator;
+
+            /// Item counting feature; by default, disabled. Use \p cds::atomicity::item_counter to enable item counting
+            typedef cds::atomicity::empty_item_counter item_counter;
+
+            /// Alignment of internal queue data. Default is \p opt::cache_line_alignment
+            enum { alignment = opt::cache_line_alignment };
+        };
+
+        /// Metafunction converting option list to \p rwqueue::traits
+        /**
+            Supported \p Options are:
+            - opt::lock_type - lock policy, default is \p cds::lock::Spin. Any type satisfied \p Mutex C++ concept may be used.
+            - opt::allocator - allocator (like \p std::allocator) used for allocating queue nodes. Default is \ref CDS_DEFAULT_ALLOCATOR
+            - opt::item_counter - the type of item counting feature. Default is \p cds::atomicity::empty_item_counter (item counting disabled)
+                To enable item counting use \p cds::atomicity::item_counter.
+            - opt::alignment - the alignment for internal queue data. Default is \p opt::cache_line_alignment
+            - opt::memory_model - C++ memory ordering model. Can be \p opt::v::relaxed_ordering (relaxed memory model, the default)
+                or \p opt::v::sequential_consistent (sequentially consisnent memory model).
+
+            Example: declare mutex-based \p %RWQueue with item counting
+            \code
+            typedef cds::container::RWQueue< Foo, 
+                typename cds::container::rwqueue::make_traits<
+                    cds::opt::item_counter< cds::atomicity::item_counter >,
+                    cds::opt::lock_type< std::mutex >
+                >::type
+            > myQueue;
+            \endcode
+        */
+        template <typename... Options>
+        struct make_traits {
+#   ifdef CDS_DOXYGEN_INVOKED
+            typedef implementation_defined type;   ///< Metafunction result
+#   else
+            typedef typename cds::opt::make_options<
+                typename cds::opt::find_type_traits< traits, Options... >::type
+                , Options...
+            >::type type;
+#   endif
+        };
+
+    } // namespace rwqueue
 
     /// Michael & Scott blocking queue with fine-grained synchronization schema
     /** @ingroup cds_nonintrusive_queue
@@ -25,61 +74,47 @@ namespace cds { namespace container {
                 and blocking concurrent queue algorithms"
 
         <b>Template arguments</b>
-        - \p T - type to be stored in the queue
-        - \p Options - options
-
-        \p Options are:
-        - opt::allocator - allocator (like \p std::allocator). Default is \ref CDS_DEFAULT_ALLOCATOR
-        - opt::lock_type - type of lock primitive. Default is cds::lock::Spin.
-        - opt::item_counter - the type of item counting feature. Default is \ref atomicity::empty_item_counter
-        - opt::stat - the type to gather internal statistics.
-            Possible option value are: queue_stat, queue_dummy_stat, user-provided class that supports queue_stat interface.
-            Default is \ref intrusive::queue_dummy_stat.
-            <tt>RWQueue</tt> uses only \p onEnqueue and \p onDequeue counter.
-        - opt::alignment - the alignment for \p lock_type to prevent false sharing. Default is opt::cache_line_alignment
-
-        This queue has no intrusive counterpart.
+        - \p T - value type to be stored in the queue
+        - \p Traits - queue traits, default is \p rwqueue::traits. You can use \p rwqueue::make_traits
+            metafunction to make your traits or just derive your traits from \p %rwqueue::traits:
+            \code
+            struct myTraits: public cds::container::rwqueue::traits {
+                typedef cds::atomicity::item_counter    item_counter;
+            };
+            typedef cds::container::RWQueue< Foo, myTraits > myQueue;
+
+            // Equivalent make_traits example:
+            typedef cds::container::RWQueue< Foo, 
+                typename cds::container::rwqueue::make_traits< 
+                    cds::opt::item_counter< cds::atomicity::item_counter >
+                >::type
+            > myQueue;
+            \endcode
     */
-    template <typename T, typename... Options>
+    template <typename T, typename Traits = rwqueue::traits >
     class RWQueue
     {
-        //@cond
-        struct default_options
-        {
-            typedef lock::Spin  lock_type;
-            typedef CDS_DEFAULT_ALLOCATOR   allocator;
-            typedef atomicity::empty_item_counter item_counter;
-            typedef intrusive::queue_dummy_stat stat;
-            enum { alignment = opt::cache_line_alignment };
-        };
-        //@endcond
-
-    public:
-        //@cond
-        typedef typename opt::make_options<
-            typename cds::opt::find_type_traits< default_options, Options... >::type
-            ,Options...
-        >::type   options;
-        //@endcond
-
     public:
         /// Rebind template arguments
-        template <typename T2, typename... Options2>
+        template <typename T2, typename Traits2>
         struct rebind {
-            typedef RWQueue< T2, Options2...> other   ;   ///< Rebinding result
+            typedef RWQueue< T2, Traits2 > other   ;   ///< Rebinding result
         };
 
     public:
-        typedef T   value_type  ;   ///< type of value stored in the queue
+        typedef T       value_type; ///< Type of value to be stored in the queue
+        typedef Traits  traits;     ///< Queue traits
 
-        typedef typename options::lock_type lock_type   ;   ///< Locking primitive used
+        typedef typename traits::lock_type  lock_type;      ///< Locking primitive
+        typedef typename traits::item_counter item_counter; ///< Item counting policy used
+        typedef typename traits::memory_model memory_model;   ///< Memory ordering. See \p cds::opt::memory_model option
 
     protected:
         //@cond
         /// Node type
         struct node_type
         {
-            node_type * volatile    m_pNext ;   ///< Pointer to the next node in queue
+            node_type * volatile    m_pNext ;   ///< Pointer to the next node in the queue
             value_type              m_value ;   ///< Value stored in the node
 
             node_type( value_type const& v )
@@ -100,18 +135,15 @@ namespace cds { namespace container {
         //@endcond
 
     public:
-        typedef typename options::allocator::template rebind<node_type>::other allocator_type   ; ///< Allocator type used for allocate/deallocate the queue nodes
-        typedef typename options::item_counter item_counter ;   ///< Item counting policy used
-        typedef typename options::stat      stat        ;   ///< Internal statistics policy used
+        typedef typename traits::allocator::template rebind<node_type>::other allocator_type; ///< Allocator type used for allocate/deallocate the queue nodes
 
     protected:
         //@cond
-        typedef typename opt::details::alignment_setter< lock_type, options::alignment >::type aligned_lock_type;
-        typedef std::unique_lock<lock_type>   auto_lock;
+        typedef typename opt::details::alignment_setter< lock_type, traits::alignment >::type aligned_lock_type;
+        typedef std::unique_lock<lock_type> scoped_lock;
         typedef cds::details::Allocator< node_type, allocator_type >  node_allocator;
 
         item_counter    m_ItemCounter;
-        stat            m_Stat;
 
         mutable aligned_lock_type   m_HeadLock;
         node_type * m_pHead;
@@ -146,12 +178,11 @@ namespace cds { namespace container {
         {
             assert( p != nullptr );
             {
-                auto_lock lock( m_TailLock );
+                scoped_lock lock( m_TailLock );
                 m_pTail =
                     m_pTail->m_pNext = p;
             }
             ++m_ItemCounter;
-            m_Stat.onEnqueue();
             return true;
         }
 
@@ -185,37 +216,29 @@ namespace cds { namespace container {
         bool enqueue( value_type const& data )
         {
             scoped_node_ptr p( alloc_node( data ));
-            if ( enqueue_node( p.get() )) {
+            if ( enqueue_node( p )) {
                 p.release();
                 return true;
             }
             return false;
         }
 
-        /// Enqueues \p data to queue using copy functor
+        /// Enqueues \p data to the queue using a functor
         /**
-            \p Func is a functor called to copy value \p data of type \p Type
-            which may be differ from type \p T stored in the queue.
-            The functor's interface is:
+            \p Func is a functor called to create node.
+            The functor \p f takes one argument - a reference to a new node of type \ref value_type :
             \code
-            struct myFunctor {
-                void operator()(T& dest, Type const& data)
-                {
-                    // // Code to copy \p data to \p dest
-                    dest = data;
-                }
-            };
+            cds::container::RWQueue< cds::gc::HP, Foo > myQueue;
+            Bar bar;
+            myQueue.enqueue_with( [&bar]( Foo& dest ) { dest = bar; } );
             \endcode
-            You may use \p boost:ref construction to pass functor \p f by reference.
-
-            <b>Requirements</b> The functor \p Func should not throw any exception.
         */
-        template <typename Type, typename Func>
-        bool enqueue( Type const& data, Func f  )
+        template <typename Func>
+        bool enqueue_with( Func f )
         {
-            scoped_node_ptr p( alloc_node());
-            f( p->m_value, data );
-            if ( enqueue_node( p.get() )) {
+            scoped_node_ptr p( alloc_node() );
+            f( p->m_value );
+            if ( enqueue_node( p ) ) {
                 p.release();
                 return true;
             }
@@ -234,92 +257,83 @@ namespace cds { namespace container {
             return false;
         }
 
-        /// Dequeues a value using copy functor
+        /// Synonym for \p enqueue() function
+        bool push( value_type const& val )
+        {
+            return enqueue( val );
+        }
+
+        /// Synonym for \p enqueue_with() function
+        template <typename Func>
+        bool push_with( Func f )
+        {
+            return enqueue_with( f );
+        }
+
+        /// Dequeues a value to \p dest.
+        /**
+            If queue is empty returns \a false, \p dest can be corrupted.
+            If queue is not empty returns \a true, \p dest contains the value dequeued
+        */
+        bool dequeue( value_type& dest )
+        {
+            return dequeue( [&dest]( value_type * src ) { dest = src; } );
+        }
+
+        /// Dequeues a value using a functor
         /**
-            \p Func is a functor called to copy dequeued value to \p dest of type \p Type
-            which may be differ from type \p T stored in the queue.
-            The functor's interface is:
+            \p Func is a functor called to copy dequeued value.
+            The functor takes one argument - a reference to removed node:
             \code
-            struct myFunctor {
-                void operator()(Type& dest, T const& data)
-                {
-                    // // Copy \p data to \p dest
-                    dest = data;
-                }
-            };
+            cds:container::RWQueue< cds::gc::HP, Foo > myQueue;
+            Bar bar;
+            myQueue.dequeue_with( [&bar]( Foo& src ) { bar = std::move( src );});
             \endcode
-            You may use \p boost:ref construction to pass functor \p f by reference.
-
-            <b>Requirements</b> The functor \p Func should not throw any exception.
+            The functor is called only if the queue is not empty.
         */
-        template <typename Type, typename Func>
-        bool dequeue( Type& dest, Func f )
+        template <typename Func>
+        bool dequeue_with( Func f )
         {
             node_type * pNode;
             {
-                auto_lock lock( m_HeadLock );
+                scoped_lock lock( m_HeadLock );
                 pNode = m_pHead;
                 node_type * pNewHead = pNode->m_pNext;
                 if ( pNewHead == nullptr )
                     return false;
-                f( dest, pNewHead->m_value );
+                f( pNewHead->m_value );
                 m_pHead = pNewHead;
             }    // unlock here
             --m_ItemCounter;
             free_node( pNode );
-            m_Stat.onDequeue();
             return true;
         }
 
-        /** Dequeues a value to \p dest.
-
-            If queue is empty returns \a false, \p dest may be corrupted.
-            If queue is not empty returns \a true, \p dest contains the value dequeued
-        */
-        bool dequeue( value_type& dest )
-        {
-            typedef cds::details::trivial_assign<value_type, value_type> functor;
-            return dequeue( dest, functor() );
-        }
-
-        /// Synonym for \ref enqueue
-        bool push( value_type const& data )
-        {
-            return enqueue( data );
-        }
-
-        /// Synonym for template version of \ref enqueue function
-        template <typename Type, typename Func>
-        bool push( Type const& data, Func f  )
-        {
-            return enqueue( data, f );
-        }
-
-        /// Synonym for \ref dequeue
-        bool pop( value_type& data )
+        /// Synonym for \p dequeue() function
+        bool pop( value_type& dest )
         {
-            return dequeue( data );
+            return dequeue( dest );
         }
 
-        /// Synonym for template version of \ref dequeue function
-        template <typename Type, typename Func>
-        bool pop( Type& dest, Func f )
+        /// Synonym for \p dequeue_with() function
+        template <typename Func>
+        bool pop_with( Func f )
         {
-            return dequeue( dest, f );
+            return dequeue_with( f );
         }
 
         /// Checks if queue is empty
         bool empty() const
         {
-            auto_lock lock( m_HeadLock );
+            scoped_lock lock( m_HeadLock );
             return m_pHead->m_pNext == nullptr;
         }
 
         /// Clears queue
         void clear()
         {
-            auto_lock lockR( m_HeadLock );
-            auto_lock lockW( m_TailLock );
+            scoped_lock lockR( m_HeadLock );
+            scoped_lock lockW( m_TailLock );
             while ( m_pHead->m_pNext != nullptr ) {
                 node_type * pHead = m_pHead;
                 m_pHead = m_pHead->m_pNext;
@@ -329,23 +343,24 @@ namespace cds { namespace container {
 
         /// Returns queue's item count
         /**
-            The value returned depends on opt::item_counter option. For atomicity::empty_item_counter,
+            The value returned depends on \p rwqueue::traits::item_counter. For \p atomicity::empty_item_counter,
             this function always returns 0.
 
-            <b>Warning</b>: even if you use real item counter and it returns 0, this fact is not mean that the queue
-            is empty. To check queue emptyness use \ref empty() method.
+            @note Even if you use real item counter and it returns 0, this fact is not mean that the queue
+            is empty. To check queue emptyness use \p empty() method.
         */
         size_t    size() const
         {
             return m_ItemCounter.value();
         }
 
+        //@cond
         /// Returns reference to internal statistics
-        stat const& statistics() const
+        cds::container::msqueue::empty_stat statistics() const
         {
-            return m_Stat;
+            return cds::container::msqueue::empty_stat();
         }
-
+        //@endcond
     };
 
 }}  // namespace cds::container
index 728885e8c1831c9152d133a88dd1b69be3c5f1bb..f213e771b6893afbf29053c83ab76ecc910a9611 100644 (file)
@@ -151,9 +151,6 @@ namespace queue {
         void Vyukov_MPMCCyclicQueue();
         void Vyukov_MPMCCyclicQueue_Counted();
 
-        void RWQueue_();
-        void RWQueue_Counted();
-
         CPPUNIT_TEST_SUITE(Queue_TestHeader)
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_deque)
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_deque_elimination)
@@ -164,9 +161,6 @@ namespace queue {
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_list_mutex)
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_list_stat)
 
-            CPPUNIT_TEST(RWQueue_);
-            CPPUNIT_TEST(RWQueue_Counted);
-
             CPPUNIT_TEST(Vyukov_MPMCCyclicQueue);
             CPPUNIT_TEST(Vyukov_MPMCCyclicQueue_Counted);
         CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
index 4fb373eedbe9ebd1460cd39062d8a690531939cf..5c8f93a32e42ad90fe557be131f1d982ff0c107a 100644 (file)
@@ -287,7 +287,13 @@ namespace queue {
         void BasketQueue_DHP_Counted_seqcst();
         void BasketQueue_DHP_Counted_relax_align();
         void BasketQueue_DHP_Counted_seqcst_align();
-/*
+
+        void RWQueue_default();
+        void RWQueue_mutex();
+        void RWQueue_ic();
+        void RWQueue_ic_mutex();
+
+        /*
         void FCQueue_deque();
         void FCQueue_deque_elimination();
         void FCQueue_deque_mutex();
@@ -300,8 +306,6 @@ namespace queue {
         void Vyukov_MPMCCyclicQueue();
         void Vyukov_MPMCCyclicQueue_Counted();
 
-        void RWQueue_();
-        void RWQueue_Counted();
 */
 
         CPPUNIT_TEST_SUITE( HdrTestQueue )
@@ -402,12 +406,13 @@ namespace queue {
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_list_mutex)
             CPPUNIT_TEST(FCQueue_list_stat)
 
-            CPPUNIT_TEST(RWQueue_);
-            CPPUNIT_TEST(RWQueue_Counted);
-
             CPPUNIT_TEST(Vyukov_MPMCCyclicQueue);
             CPPUNIT_TEST(Vyukov_MPMCCyclicQueue_Counted);
 */
+            CPPUNIT_TEST( RWQueue_default)
+            CPPUNIT_TEST( RWQueue_mutex )
+            CPPUNIT_TEST( RWQueue_ic )
+
         CPPUNIT_TEST_SUITE_END();
 
     };
index 5969d22f3f81acb23181e6d4b0bd28bea3804bac..bb826a08d5f969d81bc09e9e17ad0a2e8229f225 100644 (file)
@@ -1,28 +1,45 @@
 //$$CDS-header$$
 
 #include <cds/container/rwqueue.h>
+#include <mutex>
 
-#include "queue/hdr_queue.h"
+#include "queue/hdr_queue_new.h"
 
 namespace queue {
-    void Queue_TestHeader::RWQueue_()
+    void HdrTestQueue::RWQueue_default()
     {
-        testNoItemCounter<
-            cds::container::RWQueue<
-                int
-                ,cds::opt::lock_type< cds::SpinLock >
-            >
-        >();
+        test_no_ic< cds::container::RWQueue< int > >();
     }
 
-    void Queue_TestHeader::RWQueue_Counted()
+    void HdrTestQueue::RWQueue_mutex()
     {
-        testWithItemCounter<
-            cds::container::RWQueue<
-            int
-            ,cds::opt::lock_type< cds::SpinLock >
-            ,cds::opt::item_counter< cds::atomicity::item_counter >
-            >
-        >();
+        struct queue_traits : public cds::container::rwqueue::traits
+        {
+            typedef std::mutex lock_type;
+        };
+
+        test_no_ic< cds::container::RWQueue< int, queue_traits > >();
+    }
+
+    void HdrTestQueue::RWQueue_ic()
+    {
+        struct queue_traits : public cds::container::rwqueue::traits
+        {
+            typedef cds::atomicity::item_counter item_counter;
+        };
+
+        test_ic< cds::container::RWQueue< int, queue_traits > >();
     }
+
+    void HdrTestQueue::RWQueue_ic_mutex()
+    {
+        struct queue_traits : public cds::container::rwqueue::traits
+        {
+            typedef cds::atomicity::item_counter item_counter;
+            typedef std::mutex lock_type;
+        };
+
+        test_ic< cds::container::RWQueue< int, queue_traits > >();
+    }
+
 }
index 1731ad3e96e35618c42b02e3aa0db59a8c6044d9..febb7fa1fd220befb9b4ee1671af252b2c6b1481 100644 (file)
 #define CDSUNIT_DECLARE_RWQueue( ITEM_TYPE ) \
     TEST_CASE( RWQueue_Spin, ITEM_TYPE ) \
     TEST_CASE( RWQueue_Spin_ic, ITEM_TYPE ) \
-    TEST_CASE( RWQueue_Spin_stat, ITEM_TYPE )
+    TEST_CASE( RWQueue_mutex, ITEM_TYPE )
 
 #define CDSUNIT_TEST_RWQueue \
     CPPUNIT_TEST(RWQueue_Spin) \
     CPPUNIT_TEST(RWQueue_Spin_ic) \
-    CPPUNIT_TEST(RWQueue_Spin_stat)
+    CPPUNIT_TEST(RWQueue_mutex)
 
 // TsigasCycleQueue
 #define CDSUNIT_DECLARE_TsigasCysleQueue( ITEM_TYPE ) \
index 1060ea11d741de5ee1d3b4aea147bd48bbcac77d..2bb57bb03c7bf1cdbed97cf3f960490fa178662d 100644 (file)
@@ -371,19 +371,20 @@ namespace queue {
 
 
         // RWQueue
-        typedef cds::container::RWQueue<
-            Value
-        > RWQueue_Spin;
+        typedef cds::container::RWQueue< Value > RWQueue_Spin;
 
-        typedef cds::container::RWQueue<
-            Value
-            ,cds::opt::item_counter< cds::atomicity::item_counter >
-        > RWQueue_Spin_ic;
+        struct traits_RWQueue_Spin_ic : public cds::container::rwqueue::traits
+        {
+            typedef cds::atomicity::item_counter item_counter;
+        };
+        typedef cds::container::RWQueue< Value, traits_RWQueue_Spin_ic > RWQueue_Spin_ic;
 
-        typedef cds::container::RWQueue<
-            Value
-            ,cds::opt::stat< cds::intrusive::queue_stat<> >
-        > RWQueue_Spin_stat;
+        struct traits_RWQueue_mutex : public 
+            cds::container::rwqueue::make_traits<
+                cds::opt::lock_type< std::mutex >
+            >::type
+        {};
+        typedef cds::container::RWQueue< Value, traits_RWQueue_mutex > traits_RWQueue_mutex;
 
         // FCQueue
         class traits_FCQueue_elimination:
@@ -574,7 +575,7 @@ namespace std {
             << "\t\t      fix list call: " << s.m_FixListCount.get() << "\n";
     }
 
-    static inline std::ostream& operator <<( std::ostream& o, cds::intrusive::optimistic_queue::dummy_stat const& s )
+    static inline std::ostream& operator <<( std::ostream& o, cds::intrusive::optimistic_queue::empty_stat const& s )
     {
         return o;
     }