Update SmallPtrSet::insert's doc comment to match the new return type
[oota-llvm.git] / include / llvm / ADT / SmallPtrSet.h
index a85b4974f89b4338caea0b101a0cbacea8f61425..cb1c5e1fa96a464e511c72c9f2135f5f4bedaf1c 100644 (file)
@@ -2,26 +2,33 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by Chris Lattner and is distributed under
-// the University of Illinois Open Source License. See LICENSE.TXT for details.
+// This file is distributed under the University of Illinois Open Source
+// License. See LICENSE.TXT for details.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 //
 // This file defines the SmallPtrSet class.  See the doxygen comment for
-// SmallPtrSetImpl for more details on the algorithm used.
+// SmallPtrSetImplBase for more details on the algorithm used.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_ADT_SMALLPTRSET_H
 #define LLVM_ADT_SMALLPTRSET_H
 
+#include "llvm/Support/Compiler.h"
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include "llvm/Support/PointerLikeTypeTraits.h"
 #include <cassert>
+#include <cstddef>
 #include <cstring>
-#include "llvm/Support/DataTypes.h"
+#include <iterator>
+#include <utility>
 
 namespace llvm {
 
-/// SmallPtrSetImpl - This is the common code shared among all the
+class SmallPtrSetIteratorImpl;
+
+/// SmallPtrSetImplBase - This is the common code shared among all the
 /// SmallPtrSet<>'s, which is almost everything.  SmallPtrSet has two modes, one
 /// for small and one for large sets.
 ///
@@ -39,111 +46,130 @@ namespace llvm {
 /// (-2), to allow deletion.  The hash table is resized when the table is 3/4 or
 /// more.  When this happens, the table is doubled in size.
 ///
-class SmallPtrSetImpl {
+class SmallPtrSetImplBase {
+  friend class SmallPtrSetIteratorImpl;
 protected:
-  /// CurArray - This is the current set of buckets.  If it points to
-  /// SmallArray, then the set is in 'small mode'.
-  void **CurArray;
+  /// SmallArray - Points to a fixed size set of buckets, used in 'small mode'.
+  const void **SmallArray;
+  /// CurArray - This is the current set of buckets.  If equal to SmallArray,
+  /// then the set is in 'small mode'.
+  const void **CurArray;
   /// CurArraySize - The allocated size of CurArray, always a power of two.
-  /// Note that CurArray points to an array that has CurArraySize+1 elements in
-  /// it, so that the end iterator actually points to valid memory.
   unsigned CurArraySize;
-  
-  // If small, this is # elts allocated consequtively
+
+  // If small, this is # elts allocated consecutively
   unsigned NumElements;
   unsigned NumTombstones;
-  void *SmallArray[1];  // Must be last ivar.
-public:
-  SmallPtrSetImpl(unsigned SmallSize) {
+
+  // Helpers to copy and move construct a SmallPtrSet.
+  SmallPtrSetImplBase(const void **SmallStorage, const SmallPtrSetImplBase &that);
+  SmallPtrSetImplBase(const void **SmallStorage, unsigned SmallSize,
+                  SmallPtrSetImplBase &&that);
+  explicit SmallPtrSetImplBase(const void **SmallStorage, unsigned SmallSize) :
+    SmallArray(SmallStorage), CurArray(SmallStorage), CurArraySize(SmallSize) {
     assert(SmallSize && (SmallSize & (SmallSize-1)) == 0 &&
            "Initial size must be a power of two!");
-    CurArray = &SmallArray[0];
-    CurArraySize = SmallSize;
-    // The end pointer, always valid, is set to a valid element to help the
-    // iterator.
-    CurArray[SmallSize] = 0;
     clear();
   }
-  ~SmallPtrSetImpl() {
-    if (!isSmall())
-      delete[] CurArray;
+  ~SmallPtrSetImplBase();
+
+public:
+  typedef unsigned size_type;
+  bool LLVM_ATTRIBUTE_UNUSED_RESULT empty() const { return size() == 0; }
+  size_type size() const { return NumElements; }
+
+  void clear() {
+    // If the capacity of the array is huge, and the # elements used is small,
+    // shrink the array.
+    if (!isSmall() && NumElements*4 < CurArraySize && CurArraySize > 32)
+      return shrink_and_clear();
+
+    // Fill the array with empty markers.
+    memset(CurArray, -1, CurArraySize*sizeof(void*));
+    NumElements = 0;
+    NumTombstones = 0;
   }
-  
-  bool empty() const { return size() == 0; }
-  unsigned size() const { return NumElements; }
-  
+
+protected:
   static void *getTombstoneMarker() { return reinterpret_cast<void*>(-2); }
   static void *getEmptyMarker() {
     // Note that -1 is chosen to make clear() efficiently implementable with
     // memset and because it's not a valid pointer value.
     return reinterpret_cast<void*>(-1);
   }
-  
-  void clear() {
-    // Fill the array with empty markers.
-    memset(CurArray, -1, CurArraySize*sizeof(void*));
-    NumElements = 0;
-    NumTombstones = 0;
-  }
-  
-  /// insert - This returns true if the pointer was new to the set, false if it
-  /// was already in the set.
-  bool insert(void *Ptr);
-  
-  /// erase - If the set contains the specified pointer, remove it and return
-  /// true, otherwise return false.
-  bool erase(void *Ptr);
-  
-  bool count(void *Ptr) const {
+
+  /// insert_imp - This returns true if the pointer was new to the set, false if
+  /// it was already in the set.  This is hidden from the client so that the
+  /// derived class can check that the right type of pointer is passed in.
+  std::pair<const void *const *, bool> insert_imp(const void *Ptr);
+
+  /// erase_imp - If the set contains the specified pointer, remove it and
+  /// return true, otherwise return false.  This is hidden from the client so
+  /// that the derived class can check that the right type of pointer is passed
+  /// in.
+  bool erase_imp(const void * Ptr);
+
+  bool count_imp(const void * Ptr) const {
     if (isSmall()) {
       // Linear search for the item.
-      for (void *const *APtr = SmallArray, *const *E = SmallArray+NumElements;
-           APtr != E; ++APtr)
+      for (const void *const *APtr = SmallArray,
+                      *const *E = SmallArray+NumElements; APtr != E; ++APtr)
         if (*APtr == Ptr)
           return true;
       return false;
     }
-    
+
     // Big set case.
     return *FindBucketFor(Ptr) == Ptr;
   }
-  
+
 private:
-  bool isSmall() const { return CurArray == &SmallArray[0]; }
+  bool isSmall() const { return CurArray == SmallArray; }
+
+  const void * const *FindBucketFor(const void *Ptr) const;
+  void shrink_and_clear();
 
-  unsigned Hash(void *Ptr) const {
-    return ((uintptr_t)Ptr >> 4) & (CurArraySize-1);
-  }
-  void * const *FindBucketFor(void *Ptr) const;
-  
   /// Grow - Allocate a larger backing store for the buckets and move it over.
-  void Grow();
+  void Grow(unsigned NewSize);
+
+  void operator=(const SmallPtrSetImplBase &RHS) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+protected:
+  /// swap - Swaps the elements of two sets.
+  /// Note: This method assumes that both sets have the same small size.
+  void swap(SmallPtrSetImplBase &RHS);
+
+  void CopyFrom(const SmallPtrSetImplBase &RHS);
+  void MoveFrom(unsigned SmallSize, SmallPtrSetImplBase &&RHS);
 };
 
 /// SmallPtrSetIteratorImpl - This is the common base class shared between all
 /// instances of SmallPtrSetIterator.
 class SmallPtrSetIteratorImpl {
 protected:
-  void *const *Bucket;
+  const void *const *Bucket;
+  const void *const *End;
 public:
-  SmallPtrSetIteratorImpl(void *const *BP) : Bucket(BP) {
-    AdvanceIfNotValid();
+  explicit SmallPtrSetIteratorImpl(const void *const *BP, const void*const *E)
+    : Bucket(BP), End(E) {
+      AdvanceIfNotValid();
   }
-  
+
   bool operator==(const SmallPtrSetIteratorImpl &RHS) const {
     return Bucket == RHS.Bucket;
   }
   bool operator!=(const SmallPtrSetIteratorImpl &RHS) const {
     return Bucket != RHS.Bucket;
   }
-  
+
 protected:
   /// AdvanceIfNotValid - If the current bucket isn't valid, advance to a bucket
   /// that is.   This is guaranteed to stop because the end() bucket is marked
   /// valid.
   void AdvanceIfNotValid() {
-    while (*Bucket == SmallPtrSetImpl::getEmptyMarker() ||
-           *Bucket == SmallPtrSetImpl::getTombstoneMarker())
+    assert(Bucket <= End);
+    while (Bucket != End &&
+           (*Bucket == SmallPtrSetImplBase::getEmptyMarker() ||
+            *Bucket == SmallPtrSetImplBase::getTombstoneMarker()))
       ++Bucket;
   }
 };
@@ -151,81 +177,171 @@ protected:
 /// SmallPtrSetIterator - This implements a const_iterator for SmallPtrSet.
 template<typename PtrTy>
 class SmallPtrSetIterator : public SmallPtrSetIteratorImpl {
+  typedef PointerLikeTypeTraits<PtrTy> PtrTraits;
+  
 public:
-  SmallPtrSetIterator(void *const *BP) : SmallPtrSetIteratorImpl(BP) {}
+  typedef PtrTy                     value_type;
+  typedef PtrTy                     reference;
+  typedef PtrTy                     pointer;
+  typedef std::ptrdiff_t            difference_type;
+  typedef std::forward_iterator_tag iterator_category;
+  
+  explicit SmallPtrSetIterator(const void *const *BP, const void *const *E)
+    : SmallPtrSetIteratorImpl(BP, E) {}
 
   // Most methods provided by baseclass.
-  
-  PtrTy operator*() const {
-    return static_cast<PtrTy>(*Bucket);
+
+  const PtrTy operator*() const {
+    assert(Bucket < End);
+    return PtrTraits::getFromVoidPointer(const_cast<void*>(*Bucket));
   }
-  
+
   inline SmallPtrSetIterator& operator++() {          // Preincrement
     ++Bucket;
     AdvanceIfNotValid();
     return *this;
   }
-  
+
   SmallPtrSetIterator operator++(int) {        // Postincrement
     SmallPtrSetIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
   }
 };
 
-/// NextPowerOfTwo - This is a helper template that rounds N up to the next
-/// power of two.
+/// RoundUpToPowerOfTwo - This is a helper template that rounds N up to the next
+/// power of two (which means N itself if N is already a power of two).
 template<unsigned N>
-struct NextPowerOfTwo;
+struct RoundUpToPowerOfTwo;
 
-/// NextPowerOfTwoH - If N is not a power of two, increase it.  This is a helper
-/// template used to implement NextPowerOfTwo.
+/// RoundUpToPowerOfTwoH - If N is not a power of two, increase it.  This is a
+/// helper template used to implement RoundUpToPowerOfTwo.
 template<unsigned N, bool isPowerTwo>
-struct NextPowerOfTwoH {
+struct RoundUpToPowerOfTwoH {
   enum { Val = N };
 };
 template<unsigned N>
-struct NextPowerOfTwoH<N, false> {
+struct RoundUpToPowerOfTwoH<N, false> {
   enum {
     // We could just use NextVal = N+1, but this converges faster.  N|(N-1) sets
     // the right-most zero bits to one all at once, e.g. 0b0011000 -> 0b0011111.
-    Val = NextPowerOfTwo<(N|(N-1)) + 1>::Val
+    Val = RoundUpToPowerOfTwo<(N|(N-1)) + 1>::Val
   };
 };
 
 template<unsigned N>
-struct NextPowerOfTwo {
-  enum { Val = NextPowerOfTwoH<N, (N&(N-1)) == 0>::Val };
+struct RoundUpToPowerOfTwo {
+  enum { Val = RoundUpToPowerOfTwoH<N, (N&(N-1)) == 0>::Val };
 };
+  
+
+/// \brief A templated base class for \c SmallPtrSet which provides the
+/// typesafe interface that is common across all small sizes.
+///
+/// This is particularly useful for passing around between interface boundaries
+/// to avoid encoding a particular small size in the interface boundary.
+template <typename PtrType>
+class SmallPtrSetImpl : public SmallPtrSetImplBase {
+  typedef PointerLikeTypeTraits<PtrType> PtrTraits;
+
+  SmallPtrSetImpl(const SmallPtrSetImpl&) LLVM_DELETED_FUNCTION;
+protected:
+  // Constructors that forward to the base.
+  SmallPtrSetImpl(const void **SmallStorage, const SmallPtrSetImpl &that)
+      : SmallPtrSetImplBase(SmallStorage, that) {}
+  SmallPtrSetImpl(const void **SmallStorage, unsigned SmallSize,
+                  SmallPtrSetImpl &&that)
+      : SmallPtrSetImplBase(SmallStorage, SmallSize, std::move(that)) {}
+  explicit SmallPtrSetImpl(const void **SmallStorage, unsigned SmallSize)
+      : SmallPtrSetImplBase(SmallStorage, SmallSize) {}
+
+public:
+  typedef SmallPtrSetIterator<PtrType> iterator;
+  typedef SmallPtrSetIterator<PtrType> const_iterator;
+
+  /// Inserts Ptr if and only if there is no element in the container equal to
+  /// Ptr. The bool component of the returned pair is true if and only if the
+  /// insertion takes place, and the iterator component of the pair points to
+  /// the element equal to Ptr.
+  std::pair<iterator, bool> insert(PtrType Ptr) {
+    auto p = insert_imp(PtrTraits::getAsVoidPointer(Ptr));
+    return std::make_pair(iterator(p.first, CurArray + CurArraySize), p.second);
+  }
 
+  /// erase - If the set contains the specified pointer, remove it and return
+  /// true, otherwise return false.
+  bool erase(PtrType Ptr) {
+    return erase_imp(PtrTraits::getAsVoidPointer(Ptr));
+  }
+
+  /// count - Return 1 if the specified pointer is in the set, 0 otherwise.
+  size_type count(PtrType Ptr) const {
+    return count_imp(PtrTraits::getAsVoidPointer(Ptr)) ? 1 : 0;
+  }
+
+  template <typename IterT>
+  void insert(IterT I, IterT E) {
+    for (; I != E; ++I)
+      insert(*I);
+  }
 
-/// SmallPtrSet - This class implements a set which is optimizer for holding
+  inline iterator begin() const {
+    return iterator(CurArray, CurArray+CurArraySize);
+  }
+  inline iterator end() const {
+    return iterator(CurArray+CurArraySize, CurArray+CurArraySize);
+  }
+};
+
+/// SmallPtrSet - This class implements a set which is optimized for holding
 /// SmallSize or less elements.  This internally rounds up SmallSize to the next
 /// power of two if it is not already a power of two.  See the comments above
-/// SmallPtrSetImpl for details of the algorithm.
+/// SmallPtrSetImplBase for details of the algorithm.
 template<class PtrType, unsigned SmallSize>
-class SmallPtrSet : public SmallPtrSetImpl {
+class SmallPtrSet : public SmallPtrSetImpl<PtrType> {
+  typedef SmallPtrSetImpl<PtrType> BaseT;
+
   // Make sure that SmallSize is a power of two, round up if not.
-  enum { SmallSizePowTwo = NextPowerOfTwo<SmallSize>::Val };
-  void *SmallArray[SmallSizePowTwo];
+  enum { SmallSizePowTwo = RoundUpToPowerOfTwo<SmallSize>::Val };
+  /// SmallStorage - Fixed size storage used in 'small mode'.
+  const void *SmallStorage[SmallSizePowTwo];
 public:
-  SmallPtrSet() : SmallPtrSetImpl(NextPowerOfTwo<SmallSizePowTwo>::Val) {}
-  
+  SmallPtrSet() : BaseT(SmallStorage, SmallSizePowTwo) {}
+  SmallPtrSet(const SmallPtrSet &that) : BaseT(SmallStorage, that) {}
+  SmallPtrSet(SmallPtrSet &&that)
+      : BaseT(SmallStorage, SmallSizePowTwo, std::move(that)) {}
+
   template<typename It>
-  SmallPtrSet(It I, It E)
-    : SmallPtrSetImpl(NextPowerOfTwo<SmallSizePowTwo>::Val) {
-    for (; I != E; ++I)
-      insert(*I);
+  SmallPtrSet(It I, It E) : BaseT(SmallStorage, SmallSizePowTwo) {
+    this->insert(I, E);
   }
-  
-  typedef SmallPtrSetIterator<PtrType> iterator;
-  typedef SmallPtrSetIterator<PtrType> const_iterator;
-  inline iterator begin() const {
-    return iterator(CurArray);
+
+  SmallPtrSet<PtrType, SmallSize> &
+  operator=(const SmallPtrSet<PtrType, SmallSize> &RHS) {
+    if (&RHS != this)
+      this->CopyFrom(RHS);
+    return *this;
   }
-  inline iterator end() const {
-    return iterator(CurArray+CurArraySize);
+
+  SmallPtrSet<PtrType, SmallSize>&
+  operator=(SmallPtrSet<PtrType, SmallSize> &&RHS) {
+    if (&RHS != this)
+      this->MoveFrom(SmallSizePowTwo, std::move(RHS));
+    return *this;
+  }
+
+  /// swap - Swaps the elements of two sets.
+  void swap(SmallPtrSet<PtrType, SmallSize> &RHS) {
+    SmallPtrSetImplBase::swap(RHS);
   }
 };
 
 }
 
+namespace std {
+  /// Implement std::swap in terms of SmallPtrSet swap.
+  template<class T, unsigned N>
+  inline void swap(llvm::SmallPtrSet<T, N> &LHS, llvm::SmallPtrSet<T, N> &RHS) {
+    LHS.swap(RHS);
+  }
+}
+
 #endif