include/llvm/ADT/ScopedHashTable.h

   1 //===- ScopedHashTable.h - A simple scoped hash table ---------------------===//
   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 implements an efficient scoped hash table, which is useful for
  11 // things like dominator-based optimizations.  This allows clients to do things
  12 // like this:
  13 //
  14 //  ScopedHashTable<int, int> HT;
  15 //  {
  16 //    ScopedHashTableScope<int, int> Scope1(HT);
  17 //    HT.insert(0, 0);
  18 //    HT.insert(1, 1);
  19 //    {
  20 //      ScopedHashTableScope<int, int> Scope2(HT);
  21 //      HT.insert(0, 42);
  22 //    }
  23 //  }
  24 //
  25 // Looking up the value for "0" in the Scope2 block will return 42.  Looking
  26 // up the value for 0 before 42 is inserted or after Scope2 is popped will
  27 // return 0.
  28 //
  29 //===----------------------------------------------------------------------===//
  30
  31 #ifndef LLVM_ADT_SCOPEDHASHTABLE_H
  32 #define LLVM_ADT_SCOPEDHASHTABLE_H
  33
  34 #include "llvm/ADT/DenseMap.h"
  35 #include "llvm/Support/Allocator.h"
  36
  37 namespace llvm {
  38
  39 template <typename K, typename V, typename KInfo = DenseMapInfo<K>,
  40           typename AllocatorTy = MallocAllocator>
  41 class ScopedHashTable;
  42
  43 template <typename K, typename V>
  44 class ScopedHashTableVal {
  45   ScopedHashTableVal *NextInScope;
  46   ScopedHashTableVal *NextForKey;
  47   K Key;
  48   V Val;
  49   ScopedHashTableVal(const K &key, const V &val) : Key(key), Val(val) {}
  50 public:
  51
  52   const K &getKey() const { return Key; }
  53   const V &getValue() const { return Val; }
  54   V &getValue() { return Val; }
  55
  56   ScopedHashTableVal *getNextForKey() { return NextForKey; }
  57   const ScopedHashTableVal *getNextForKey() const { return NextForKey; }
  58   ScopedHashTableVal *getNextInScope() { return NextInScope; }
  59
  60   template <typename AllocatorTy>
  61   static ScopedHashTableVal *Create(ScopedHashTableVal *nextInScope,
  62                                     ScopedHashTableVal *nextForKey,
  63                                     const K &key, const V &val,
  64                                     AllocatorTy &Allocator) {
  65     ScopedHashTableVal *New = Allocator.template Allocate<ScopedHashTableVal>();
  66     // Set up the value.
  67     new (New) ScopedHashTableVal(key, val);
  68     New->NextInScope = nextInScope;
  69     New->NextForKey = nextForKey;
  70     return New;
  71   }
  72
  73   template <typename AllocatorTy>
  74   void Destroy(AllocatorTy &Allocator) {
  75     // Free memory referenced by the item.
  76     this->~ScopedHashTableVal();
  77     Allocator.Deallocate(this);
  78   }
  79 };
  80
  81 template <typename K, typename V, typename KInfo = DenseMapInfo<K>,
  82           typename AllocatorTy = MallocAllocator>
  83 class ScopedHashTableScope {
  84   /// HT - The hashtable that we are active for.
  85   ScopedHashTable<K, V, KInfo, AllocatorTy> &HT;
  86
  87   /// PrevScope - This is the scope that we are shadowing in HT.
  88   ScopedHashTableScope *PrevScope;
  89
  90   /// LastValInScope - This is the last value that was inserted for this scope
  91   /// or null if none have been inserted yet.
  92   ScopedHashTableVal<K, V> *LastValInScope;
  93   void operator=(ScopedHashTableScope&) = delete;
  94   ScopedHashTableScope(ScopedHashTableScope&) = delete;
  95 public:
  96   ScopedHashTableScope(ScopedHashTable<K, V, KInfo, AllocatorTy> &HT);
  97   ~ScopedHashTableScope();
  98
  99   ScopedHashTableScope *getParentScope() { return PrevScope; }
 100   const ScopedHashTableScope *getParentScope() const { return PrevScope; }
 101
 102 private:
 103   friend class ScopedHashTable<K, V, KInfo, AllocatorTy>;
 104   ScopedHashTableVal<K, V> *getLastValInScope() {
 105     return LastValInScope;
 106   }
 107   void setLastValInScope(ScopedHashTableVal<K, V> *Val) {
 108     LastValInScope = Val;
 109   }
 110 };
 111
 112
 113 template <typename K, typename V, typename KInfo = DenseMapInfo<K> >
 114 class ScopedHashTableIterator {
 115   ScopedHashTableVal<K, V> *Node;
 116 public:
 117   ScopedHashTableIterator(ScopedHashTableVal<K, V> *node) : Node(node) {}
 118
 119   V &operator*() const {
 120     assert(Node && "Dereference end()");
 121     return Node->getValue();
 122   }
 123   V *operator->() const {
 124     return &Node->getValue();
 125   }
 126
 127   bool operator==(const ScopedHashTableIterator &RHS) const {
 128     return Node == RHS.Node;
 129   }
 130   bool operator!=(const ScopedHashTableIterator &RHS) const {
 131     return Node != RHS.Node;
 132   }
 133
 134   inline ScopedHashTableIterator& operator++() {          // Preincrement
 135     assert(Node && "incrementing past end()");
 136     Node = Node->getNextForKey();
 137     return *this;
 138   }
 139   ScopedHashTableIterator operator++(int) {        // Postincrement
 140     ScopedHashTableIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
 141   }
 142 };
 143
 144
 145 template <typename K, typename V, typename KInfo, typename AllocatorTy>
 146 class ScopedHashTable {
 147 public:
 148   /// ScopeTy - This is a helpful typedef that allows clients to get easy access
 149   /// to the name of the scope for this hash table.
 150   typedef ScopedHashTableScope<K, V, KInfo, AllocatorTy> ScopeTy;
 151   typedef unsigned size_type;
 152 private:
 153   typedef ScopedHashTableVal<K, V> ValTy;
 154   DenseMap<K, ValTy*, KInfo> TopLevelMap;
 155   ScopeTy *CurScope;
 156
 157   AllocatorTy Allocator;
 158
 159   ScopedHashTable(const ScopedHashTable&); // NOT YET IMPLEMENTED
 160   void operator=(const ScopedHashTable&);  // NOT YET IMPLEMENTED
 161   friend class ScopedHashTableScope<K, V, KInfo, AllocatorTy>;
 162 public:
 163   ScopedHashTable() : CurScope(nullptr) {}
 164   ScopedHashTable(AllocatorTy A) : CurScope(0), Allocator(A) {}
 165   ~ScopedHashTable() {
 166     assert(!CurScope && TopLevelMap.empty() && "Scope imbalance!");
 167   }
 168
 169
 170   /// Access to the allocator.
 171   AllocatorTy &getAllocator() { return Allocator; }
 172   const AllocatorTy &getAllocator() const { return Allocator; }
 173
 174   /// Return 1 if the specified key is in the table, 0 otherwise.
 175   size_type count(const K &Key) const {
 176     return TopLevelMap.count(Key);
 177   }
 178
 179   V lookup(const K &Key) {
 180     typename DenseMap<K, ValTy*, KInfo>::iterator I = TopLevelMap.find(Key);
 181     if (I != TopLevelMap.end())
 182       return I->second->getValue();
 183
 184     return V();
 185   }
 186
 187   void insert(const K &Key, const V &Val) {
 188     insertIntoScope(CurScope, Key, Val);
 189   }
 190
 191   typedef ScopedHashTableIterator<K, V, KInfo> iterator;
 192
 193   iterator end() { return iterator(0); }
 194
 195   iterator begin(const K &Key) {
 196     typename DenseMap<K, ValTy*, KInfo>::iterator I =
 197       TopLevelMap.find(Key);
 198     if (I == TopLevelMap.end()) return end();
 199     return iterator(I->second);
 200   }
 201
 202   ScopeTy *getCurScope() { return CurScope; }
 203   const ScopeTy *getCurScope() const { return CurScope; }
 204
 205   /// insertIntoScope - This inserts the specified key/value at the specified
 206   /// (possibly not the current) scope.  While it is ok to insert into a scope
 207   /// that isn't the current one, it isn't ok to insert *underneath* an existing
 208   /// value of the specified key.
 209   void insertIntoScope(ScopeTy *S, const K &Key, const V &Val) {
 210     assert(S && "No scope active!");
 211     ScopedHashTableVal<K, V> *&KeyEntry = TopLevelMap[Key];
 212     KeyEntry = ValTy::Create(S->getLastValInScope(), KeyEntry, Key, Val,
 213                              Allocator);
 214     S->setLastValInScope(KeyEntry);
 215   }
 216 };
 217
 218 /// ScopedHashTableScope ctor - Install this as the current scope for the hash
 219 /// table.
 220 template <typename K, typename V, typename KInfo, typename Allocator>
 221 ScopedHashTableScope<K, V, KInfo, Allocator>::
 222   ScopedHashTableScope(ScopedHashTable<K, V, KInfo, Allocator> &ht) : HT(ht) {
 223   PrevScope = HT.CurScope;
 224   HT.CurScope = this;
 225   LastValInScope = nullptr;
 226 }
 227
 228 template <typename K, typename V, typename KInfo, typename Allocator>
 229 ScopedHashTableScope<K, V, KInfo, Allocator>::~ScopedHashTableScope() {
 230   assert(HT.CurScope == this && "Scope imbalance!");
 231   HT.CurScope = PrevScope;
 232
 233   // Pop and delete all values corresponding to this scope.
 234   while (ScopedHashTableVal<K, V> *ThisEntry = LastValInScope) {
 235     // Pop this value out of the TopLevelMap.
 236     if (!ThisEntry->getNextForKey()) {
 237       assert(HT.TopLevelMap[ThisEntry->getKey()] == ThisEntry &&
 238              "Scope imbalance!");
 239       HT.TopLevelMap.erase(ThisEntry->getKey());
 240     } else {
 241       ScopedHashTableVal<K, V> *&KeyEntry = HT.TopLevelMap[ThisEntry->getKey()];
 242       assert(KeyEntry == ThisEntry && "Scope imbalance!");
 243       KeyEntry = ThisEntry->getNextForKey();
 244     }
 245
 246     // Pop this value out of the scope.
 247     LastValInScope = ThisEntry->getNextInScope();
 248
 249     // Delete this entry.
 250     ThisEntry->Destroy(HT.getAllocator());
 251   }
 252 }
 253
 254 } // end namespace llvm
 255
 256 #endif