include/llvm/ADT/STLExtras.h

   1 //===- llvm/ADT/STLExtras.h - Useful STL related functions ------*- C++ -*-===//
   2 //
   3 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   4 //
   5 // This file is distributed under the University of Illinois Open Source
   6 // License. See LICENSE.TXT for details.
   7 //
   8 //===----------------------------------------------------------------------===//
   9 //
  10 // This file contains some templates that are useful if you are working with the
  11 // STL at all.
  12 //
  13 // No library is required when using these functions.
  14 //
  15 //===----------------------------------------------------------------------===//
  16
  17 #ifndef LLVM_ADT_STLEXTRAS_H
  18 #define LLVM_ADT_STLEXTRAS_H
  19
  20 #include "llvm/Support/Compiler.h"
  21 #include <algorithm> // for std::all_of
  22 #include <cassert>
  23 #include <cstddef> // for std::size_t
  24 #include <cstdlib> // for qsort
  25 #include <functional>
  26 #include <iterator>
  27 #include <memory>
  28 #include <utility> // for std::pair
  29
  30 namespace llvm {
  31
  32 //===----------------------------------------------------------------------===//
  33 //     Extra additions to <functional>
  34 //===----------------------------------------------------------------------===//
  35
  36 template<class Ty>
  37 struct identity : public std::unary_function<Ty, Ty> {
  38   Ty &operator()(Ty &self) const {
  39     return self;
  40   }
  41   const Ty &operator()(const Ty &self) const {
  42     return self;
  43   }
  44 };
  45
  46 template<class Ty>
  47 struct less_ptr : public std::binary_function<Ty, Ty, bool> {
  48   bool operator()(const Ty* left, const Ty* right) const {
  49     return *left < *right;
  50   }
  51 };
  52
  53 template<class Ty>
  54 struct greater_ptr : public std::binary_function<Ty, Ty, bool> {
  55   bool operator()(const Ty* left, const Ty* right) const {
  56     return *right < *left;
  57   }
  58 };
  59
  60 /// An efficient, type-erasing, non-owning reference to a callable. This is
  61 /// intended for use as the type of a function parameter that is not used
  62 /// after the function in question returns.
  63 ///
  64 /// This class does not own the callable, so it is not in general safe to store
  65 /// a function_ref.
  66 template<typename Fn> class function_ref;
  67
  68 template<typename Ret, typename ...Params>
  69 class function_ref<Ret(Params...)> {
  70   Ret (*callback)(intptr_t callable, Params ...params);
  71   intptr_t callable;
  72
  73   template<typename Callable>
  74   static Ret callback_fn(intptr_t callable, Params ...params) {
  75     return (*reinterpret_cast<Callable*>(callable))(
  76         std::forward<Params>(params)...);
  77   }
  78
  79 public:
  80   template <typename Callable>
  81   function_ref(Callable &&callable,
  82                typename std::enable_if<
  83                    !std::is_same<typename std::remove_reference<Callable>::type,
  84                                  function_ref>::value>::type * = nullptr)
  85       : callback(callback_fn<typename std::remove_reference<Callable>::type>),
  86         callable(reinterpret_cast<intptr_t>(&callable)) {}
  87   Ret operator()(Params ...params) const {
  88     return callback(callable, std::forward<Params>(params)...);
  89   }
  90 };
  91
  92 // deleter - Very very very simple method that is used to invoke operator
  93 // delete on something.  It is used like this:
  94 //
  95 //   for_each(V.begin(), B.end(), deleter<Interval>);
  96 //
  97 template <class T>
  98 inline void deleter(T *Ptr) {
  99   delete Ptr;
 100 }
 101
 102
 103
 104 //===----------------------------------------------------------------------===//
 105 //     Extra additions to <iterator>
 106 //===----------------------------------------------------------------------===//
 107
 108 // mapped_iterator - This is a simple iterator adapter that causes a function to
 109 // be dereferenced whenever operator* is invoked on the iterator.
 110 //
 111 template <class RootIt, class UnaryFunc>
 112 class mapped_iterator {
 113   RootIt current;
 114   UnaryFunc Fn;
 115 public:
 116   typedef typename std::iterator_traits<RootIt>::iterator_category
 117           iterator_category;
 118   typedef typename std::iterator_traits<RootIt>::difference_type
 119           difference_type;
 120   typedef typename UnaryFunc::result_type value_type;
 121
 122   typedef void pointer;
 123   //typedef typename UnaryFunc::result_type *pointer;
 124   typedef void reference;        // Can't modify value returned by fn
 125
 126   typedef RootIt iterator_type;
 127
 128   inline const RootIt &getCurrent() const { return current; }
 129   inline const UnaryFunc &getFunc() const { return Fn; }
 130
 131   inline explicit mapped_iterator(const RootIt &I, UnaryFunc F)
 132     : current(I), Fn(F) {}
 133
 134   inline value_type operator*() const {   // All this work to do this
 135     return Fn(*current);         // little change
 136   }
 137
 138   mapped_iterator &operator++() {
 139     ++current;
 140     return *this;
 141   }
 142   mapped_iterator &operator--() {
 143     --current;
 144     return *this;
 145   }
 146   mapped_iterator operator++(int) {
 147     mapped_iterator __tmp = *this;
 148     ++current;
 149     return __tmp;
 150   }
 151   mapped_iterator operator--(int) {
 152     mapped_iterator __tmp = *this;
 153     --current;
 154     return __tmp;
 155   }
 156   mapped_iterator operator+(difference_type n) const {
 157     return mapped_iterator(current + n, Fn);
 158   }
 159   mapped_iterator &operator+=(difference_type n) {
 160     current += n;
 161     return *this;
 162   }
 163   mapped_iterator operator-(difference_type n) const {
 164     return mapped_iterator(current - n, Fn);
 165   }
 166   mapped_iterator &operator-=(difference_type n) {
 167     current -= n;
 168     return *this;
 169   }
 170   reference operator[](difference_type n) const { return *(*this + n); }
 171
 172   bool operator!=(const mapped_iterator &X) const { return !operator==(X); }
 173   bool operator==(const mapped_iterator &X) const {
 174     return current == X.current;
 175   }
 176   bool operator<(const mapped_iterator &X) const { return current < X.current; }
 177
 178   difference_type operator-(const mapped_iterator &X) const {
 179     return current - X.current;
 180   }
 181 };
 182
 183 template <class Iterator, class Func>
 184 inline mapped_iterator<Iterator, Func>
 185 operator+(typename mapped_iterator<Iterator, Func>::difference_type N,
 186           const mapped_iterator<Iterator, Func> &X) {
 187   return mapped_iterator<Iterator, Func>(X.getCurrent() - N, X.getFunc());
 188 }
 189
 190
 191 // map_iterator - Provide a convenient way to create mapped_iterators, just like
 192 // make_pair is useful for creating pairs...
 193 //
 194 template <class ItTy, class FuncTy>
 195 inline mapped_iterator<ItTy, FuncTy> map_iterator(const ItTy &I, FuncTy F) {
 196   return mapped_iterator<ItTy, FuncTy>(I, F);
 197 }
 198
 199 /// \brief Metafunction to determine if type T has a member called rbegin().
 200 template <typename T> struct has_rbegin {
 201   template <typename U> static char(&f(const U &, decltype(&U::rbegin)))[1];
 202   static char(&f(...))[2];
 203   const static bool value = sizeof(f(std::declval<T>(), nullptr)) == 1;
 204 };
 205
 206 // Returns an iterator_range over the given container which iterates in reverse.
 207 // Note that the container must have rbegin()/rend() methods for this to work.
 208 template <typename ContainerTy>
 209 auto reverse(ContainerTy &&C,
 210              typename std::enable_if<has_rbegin<ContainerTy>::value>::type * =
 211                  nullptr) -> decltype(make_range(C.rbegin(), C.rend())) {
 212   return make_range(C.rbegin(), C.rend());
 213 }
 214
 215 // Returns a std::reverse_iterator wrapped around the given iterator.
 216 template <typename IteratorTy>
 217 std::reverse_iterator<IteratorTy> make_reverse_iterator(IteratorTy It) {
 218   return std::reverse_iterator<IteratorTy>(It);
 219 }
 220
 221 // Returns an iterator_range over the given container which iterates in reverse.
 222 // Note that the container must have begin()/end() methods which return
 223 // bidirectional iterators for this to work.
 224 template <typename ContainerTy>
 225 auto reverse(
 226     ContainerTy &&C,
 227     typename std::enable_if<!has_rbegin<ContainerTy>::value>::type * = nullptr)
 228     -> decltype(make_range(llvm::make_reverse_iterator(std::end(C)),
 229                            llvm::make_reverse_iterator(std::begin(C)))) {
 230   return make_range(llvm::make_reverse_iterator(std::end(C)),
 231                     llvm::make_reverse_iterator(std::begin(C)));
 232 }
 233
 234 //===----------------------------------------------------------------------===//
 235 //     Extra additions to <utility>
 236 //===----------------------------------------------------------------------===//
 237
 238 /// \brief Function object to check whether the first component of a std::pair
 239 /// compares less than the first component of another std::pair.
 240 struct less_first {
 241   template <typename T> bool operator()(const T &lhs, const T &rhs) const {
 242     return lhs.first < rhs.first;
 243   }
 244 };
 245
 246 /// \brief Function object to check whether the second component of a std::pair
 247 /// compares less than the second component of another std::pair.
 248 struct less_second {
 249   template <typename T> bool operator()(const T &lhs, const T &rhs) const {
 250     return lhs.second < rhs.second;
 251   }
 252 };
 253
 254 // A subset of N3658. More stuff can be added as-needed.
 255
 256 /// \brief Represents a compile-time sequence of integers.
 257 template <class T, T... I> struct integer_sequence {
 258   typedef T value_type;
 259
 260   static LLVM_CONSTEXPR size_t size() { return sizeof...(I); }
 261 };
 262
 263 /// \brief Alias for the common case of a sequence of size_ts.
 264 template <size_t... I>
 265 struct index_sequence : integer_sequence<std::size_t, I...> {};
 266
 267 template <std::size_t N, std::size_t... I>
 268 struct build_index_impl : build_index_impl<N - 1, N - 1, I...> {};
 269 template <std::size_t... I>
 270 struct build_index_impl<0, I...> : index_sequence<I...> {};
 271
 272 /// \brief Creates a compile-time integer sequence for a parameter pack.
 273 template <class... Ts>
 274 struct index_sequence_for : build_index_impl<sizeof...(Ts)> {};
 275
 276 //===----------------------------------------------------------------------===//
 277 //     Extra additions for arrays
 278 //===----------------------------------------------------------------------===//
 279
 280 /// Find the length of an array.
 281 template <class T, std::size_t N>
 282 LLVM_CONSTEXPR inline size_t array_lengthof(T (&)[N]) {
 283   return N;
 284 }
 285
 286 /// Adapt std::less<T> for array_pod_sort.
 287 template<typename T>
 288 inline int array_pod_sort_comparator(const void *P1, const void *P2) {
 289   if (std::less<T>()(*reinterpret_cast<const T*>(P1),
 290                      *reinterpret_cast<const T*>(P2)))
 291     return -1;
 292   if (std::less<T>()(*reinterpret_cast<const T*>(P2),
 293                      *reinterpret_cast<const T*>(P1)))
 294     return 1;
 295   return 0;
 296 }
 297
 298 /// get_array_pod_sort_comparator - This is an internal helper function used to
 299 /// get type deduction of T right.
 300 template<typename T>
 301 inline int (*get_array_pod_sort_comparator(const T &))
 302              (const void*, const void*) {
 303   return array_pod_sort_comparator<T>;
 304 }
 305
 306
 307 /// array_pod_sort - This sorts an array with the specified start and end
 308 /// extent.  This is just like std::sort, except that it calls qsort instead of
 309 /// using an inlined template.  qsort is slightly slower than std::sort, but
 310 /// most sorts are not performance critical in LLVM and std::sort has to be
 311 /// template instantiated for each type, leading to significant measured code
 312 /// bloat.  This function should generally be used instead of std::sort where
 313 /// possible.
 314 ///
 315 /// This function assumes that you have simple POD-like types that can be
 316 /// compared with std::less and can be moved with memcpy.  If this isn't true,
 317 /// you should use std::sort.
 318 ///
 319 /// NOTE: If qsort_r were portable, we could allow a custom comparator and
 320 /// default to std::less.
 321 template<class IteratorTy>
 322 inline void array_pod_sort(IteratorTy Start, IteratorTy End) {
 323   // Don't inefficiently call qsort with one element or trigger undefined
 324   // behavior with an empty sequence.
 325   auto NElts = End - Start;
 326   if (NElts <= 1) return;
 327   qsort(&*Start, NElts, sizeof(*Start), get_array_pod_sort_comparator(*Start));
 328 }
 329
 330 template <class IteratorTy>
 331 inline void array_pod_sort(
 332     IteratorTy Start, IteratorTy End,
 333     int (*Compare)(
 334         const typename std::iterator_traits<IteratorTy>::value_type *,
 335         const typename std::iterator_traits<IteratorTy>::value_type *)) {
 336   // Don't inefficiently call qsort with one element or trigger undefined
 337   // behavior with an empty sequence.
 338   auto NElts = End - Start;
 339   if (NElts <= 1) return;
 340   qsort(&*Start, NElts, sizeof(*Start),
 341         reinterpret_cast<int (*)(const void *, const void *)>(Compare));
 342 }
 343
 344 //===----------------------------------------------------------------------===//
 345 //     Extra additions to <algorithm>
 346 //===----------------------------------------------------------------------===//
 347
 348 /// For a container of pointers, deletes the pointers and then clears the
 349 /// container.
 350 template<typename Container>
 351 void DeleteContainerPointers(Container &C) {
 352   for (typename Container::iterator I = C.begin(), E = C.end(); I != E; ++I)
 353     delete *I;
 354   C.clear();
 355 }
 356
 357 /// In a container of pairs (usually a map) whose second element is a pointer,
 358 /// deletes the second elements and then clears the container.
 359 template<typename Container>
 360 void DeleteContainerSeconds(Container &C) {
 361   for (typename Container::iterator I = C.begin(), E = C.end(); I != E; ++I)
 362     delete I->second;
 363   C.clear();
 364 }
 365
 366 /// Provide wrappers to std::all_of which take ranges instead of having to pass
 367 /// being/end explicitly.
 368 template<typename R, class UnaryPredicate>
 369 bool all_of(R &&Range, UnaryPredicate &&P) {
 370   return std::all_of(Range.begin(), Range.end(),
 371                      std::forward<UnaryPredicate>(P));
 372 }
 373
 374 //===----------------------------------------------------------------------===//
 375 //     Extra additions to <memory>
 376 //===----------------------------------------------------------------------===//
 377
 378 // Implement make_unique according to N3656.
 379
 380 /// \brief Constructs a `new T()` with the given args and returns a
 381 ///        `unique_ptr<T>` which owns the object.
 382 ///
 383 /// Example:
 384 ///
 385 ///     auto p = make_unique<int>();
 386 ///     auto p = make_unique<std::tuple<int, int>>(0, 1);
 387 template <class T, class... Args>
 388 typename std::enable_if<!std::is_array<T>::value, std::unique_ptr<T>>::type
 389 make_unique(Args &&... args) {
 390   return std::unique_ptr<T>(new T(std::forward<Args>(args)...));
 391 }
 392
 393 /// \brief Constructs a `new T[n]` with the given args and returns a
 394 ///        `unique_ptr<T[]>` which owns the object.
 395 ///
 396 /// \param n size of the new array.
 397 ///
 398 /// Example:
 399 ///
 400 ///     auto p = make_unique<int[]>(2); // value-initializes the array with 0's.
 401 template <class T>
 402 typename std::enable_if<std::is_array<T>::value && std::extent<T>::value == 0,
 403                         std::unique_ptr<T>>::type
 404 make_unique(size_t n) {
 405   return std::unique_ptr<T>(new typename std::remove_extent<T>::type[n]());
 406 }
 407
 408 /// This function isn't used and is only here to provide better compile errors.
 409 template <class T, class... Args>
 410 typename std::enable_if<std::extent<T>::value != 0>::type
 411 make_unique(Args &&...) = delete;
 412
 413 struct FreeDeleter {
 414   void operator()(void* v) {
 415     ::free(v);
 416   }
 417 };
 418
 419 template<typename First, typename Second>
 420 struct pair_hash {
 421   size_t operator()(const std::pair<First, Second> &P) const {
 422     return std::hash<First>()(P.first) * 31 + std::hash<Second>()(P.second);
 423   }
 424 };
 425
 426 /// A functor like C++14's std::less<void> in its absence.
 427 struct less {
 428   template <typename A, typename B> bool operator()(A &&a, B &&b) const {
 429     return std::forward<A>(a) < std::forward<B>(b);
 430   }
 431 };
 432
 433 /// A functor like C++14's std::equal<void> in its absence.
 434 struct equal {
 435   template <typename A, typename B> bool operator()(A &&a, B &&b) const {
 436     return std::forward<A>(a) == std::forward<B>(b);
 437   }
 438 };
 439
 440 /// Binary functor that adapts to any other binary functor after dereferencing
 441 /// operands.
 442 template <typename T> struct deref {
 443   T func;
 444   // Could be further improved to cope with non-derivable functors and
 445   // non-binary functors (should be a variadic template member function
 446   // operator()).
 447   template <typename A, typename B>
 448   auto operator()(A &lhs, B &rhs) const -> decltype(func(*lhs, *rhs)) {
 449     assert(lhs);
 450     assert(rhs);
 451     return func(*lhs, *rhs);
 452   }
 453 };
 454
 455 } // End llvm namespace
 456
 457 #endif