Merge branch 'dev' into integration
[libcds.git] / cds / container / impl / michael_kvlist.h
index c6d94c8712054022cf011891f08ac293456efdc6..37f7a499f5108be07a361ceacfbdde65bf0a3dea 100644 (file)
@@ -1,14 +1,42 @@
-//$$CDS-header$$
-
-#ifndef __CDS_CONTAINER_IMPL_MICHAEL_KVLIST_H
-#define __CDS_CONTAINER_IMPL_MICHAEL_KVLIST_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_IMPL_MICHAEL_KVLIST_H
+#define CDSLIB_CONTAINER_IMPL_MICHAEL_KVLIST_H
 
 #include <memory>
 #include <cds/container/details/guarded_ptr_cast.h>
 
 namespace cds { namespace container {
 
-    /// Michael's ordered list fo key-value pair
+    /// Michael's ordered list for key-value pair
     /** @ingroup cds_nonintrusive_list
         \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_gc
 
@@ -108,6 +136,9 @@ namespace cds { namespace container {
         typedef typename base_class::item_counter item_counter;   ///< Item counting policy used
         typedef typename maker::key_comparator    key_comparator; ///< key comparison functor
         typedef typename base_class::memory_model memory_model;   ///< Memory ordering. See cds::opt::memory_model option
+        typedef typename base_class::stat         stat;           ///< Internal statistics
+
+        static CDS_CONSTEXPR const size_t c_nHazardPtrCount = base_class::c_nHazardPtrCount; ///< Count of hazard pointer required for the algorithm
 
     protected:
         //@cond
@@ -121,7 +152,7 @@ namespace cds { namespace container {
 
     public:
         /// Guarded pointer
-        typedef cds::gc::guarded_ptr< gc, node_type, value_type, details::guarded_ptr_cast_map<node_type, value_type> > guarded_ptr;
+        typedef typename gc::template guarded_ptr< node_type, value_type, details::guarded_ptr_cast_map<node_type, value_type> > guarded_ptr;
 
     protected:
         //@cond
@@ -246,14 +277,13 @@ namespace cds { namespace container {
             The forward iterator for Michael's list has some features:
             - it has no post-increment operator
             - to protect the value, the iterator contains a GC-specific guard + another guard is required locally for increment operator.
-              For some GC (gc::HP, gc::HRC), a guard is limited resource per thread, so an exception (or assertion) "no free guard"
+              For some GC (\p gc::HP), a guard is limited resource per thread, so an exception (or assertion) "no free guard"
               may be thrown if a limit of guard count per thread is exceeded.
             - The iterator cannot be moved across thread boundary since 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 list.
 
-            Therefore, the use of iterators in concurrent environment is not good idea. Use the iterator on the concurrent container
-            for debug purpose only.
+            @warning Use this iterator on the concurrent container for debugging purpose only.
 
             The iterator interface to access item data:
             - <tt> operator -> </tt> - returns a pointer to \ref value_type for iterator
@@ -271,6 +301,8 @@ namespace cds { namespace container {
         */
         typedef iterator_type<true>     const_iterator;
 
+    ///@name Forward iterators (only for debugging purpose)
+    //@{
         /// Returns a forward iterator addressing the first element in a list
         /**
             For empty list \code begin() == end() \endcode
@@ -294,28 +326,29 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
-        //@{
         const_iterator begin() const
         {
             return const_iterator( head() );
         }
+
+        /// Returns a forward const iterator addressing the first element in a list
         const_iterator cbegin() const
         {
             return const_iterator( head() );
         }
-        //@}
 
         /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
-        //@{
         const_iterator end() const
         {
             return const_iterator();
         }
+
+        /// Returns an const iterator that addresses the location succeeding the last element in a list
         const_iterator cend() const
         {
             return const_iterator();
         }
-        //@}
+    //@}
 
     public:
         /// Default constructor
@@ -325,7 +358,14 @@ namespace cds { namespace container {
         MichaelKVList()
         {}
 
-        /// List desctructor
+        //@cond
+        template <typename Stat, typename = std::enable_if<std::is_same<stat, michael_list::wrapped_stat<Stat>>::value >>
+        explicit MichaelKVList( Stat& st )
+            : base_class( st )
+        {}
+        //@endcond
+
+        /// List destructor
         /**
             Clears the list
         */
@@ -399,49 +439,53 @@ namespace cds { namespace container {
             @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
         */
         template <typename K, typename Func>
-        bool insert_key( const K& key, Func func )
+        bool insert_with( const K& key, Func func )
         {
-            return insert_key_at( head(), key, func );
+            return insert_with_at( head(), key, func );
         }
 
-        /// Ensures that the \p key exists in the list
+        /// Updates data by \p key
         /**
-            The operation performs inserting or changing data with lock-free manner.
+            The operation performs inserting or replacing the element with lock-free manner.
 
             If the \p key not found in the list, then the new item created from \p key
-            is inserted into the list (note that in this case the \p key_type should be
-            copy-constructible from type \p K).
-            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:
+            will be inserted iff \p bAllowInsert is \p true.
+            (note that in this case the \ref key_type should be constructible from type \p K).
+            Otherwise, if \p key is found, the functor \p func is called with item found.
+
+            The functor \p Func signature is:
             \code
                 struct my_functor {
                     void operator()( bool bNew, value_type& item );
                 };
             \endcode
-
             with arguments:
             - \p bNew - \p true if the item has been inserted, \p false otherwise
-            - \p item - item of the list
+            - \p item - the item found or inserted
 
             The functor may change any fields of the \p item.second of \p mapped_type;
             however, \p func must guarantee that during changing no any other modifications
             could be made on this item by concurrent threads.
 
-            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 exists.
 
             @warning See \ref cds_intrusive_item_creating "insert item troubleshooting"
         */
         template <typename K, typename Func>
-        std::pair<bool, bool> ensure( const K& key, Func f )
+        std::pair<bool, bool> update( K const& key, Func f, bool bAllowInsert = true )
         {
-            return ensure_at( head(), key, f );
+            return update_at( head(), key, f, bAllowInsert );
         }
+        //@cond
+        template <typename K, typename Func>
+        CDS_DEPRECATED("ensure() is deprecated, use update()")
+        std::pair<bool, bool> ensure( K const& key, Func f )
+        {
+            return update( key, f, true );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Inserts a new node using move semantics
         /**
@@ -477,6 +521,7 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename K, typename Less>
         bool erase_with( K const& key, Less pred )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
         }
 
@@ -512,19 +557,20 @@ 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 erase_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
 
         /// Extracts the item from the list with specified \p key
         /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_hp_extract
             The function searches an item with key equal to \p key,
-            unlinks it from the list, 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 list, 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 can be not the same as \p key_type.
 
-            The \ref disposer specified in \p Traits class template parameter is called automatically
-            by garbage collector \p GC specified in class' template parameters when returned \ref guarded_ptr object
+            The \p disposer specified in \p Traits class template parameter is called automatically
+            by garbage collector \p GC specified in class' template parameters 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.
 
@@ -534,24 +580,26 @@ namespace cds { namespace container {
             ord_list theList;
             // ...
             {
-                ord_list::guarded_ptr gp;
-                theList.extract( gp, 5 );
-                // Deal with gp
-                // ...
-
+                ord_list::guarded_ptr gp(theList.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 extract_at( head(), dest.guard(), key, intrusive_key_comparator() );
+            guarded_ptr gp;
+            extract_at( head(), gp.guard(), key, intrusive_key_comparator() );
+            return gp;
         }
 
         /// Extracts the item from the list with comparing functor \p pred
         /**
-            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_MichaelKVList_hp_extract "extract(guarded_ptr&, K const&)"
+            The function is an analog of \ref cds_nonintrusive_MichaelKVList_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 key_type and \p K
@@ -559,34 +607,54 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         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 extract_at( head(), dest.guard(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            CDS_UNUSED( pred );
+            guarded_ptr gp;
+            extract_at( head(), gp.guard(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            return gp;
         }
 
-        /// Finds the key \p key
-        /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_hp_find_val
+        /// Checks whether the list 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
+            and returns \p true if it is found, and \p false otherwise.
         */
         template <typename Q>
-        bool find( Q const& key )
+        bool contains( Q const& key )
         {
             return find_at( head(), key, intrusive_key_comparator() );
         }
+        //@cond
+        template <typename Q>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find( Q const& 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_MichaelKVList_hp_find_val "find(Q const&)"
-            but \p pred is used for key comparing.
+            The function is an analog of <tt>contains( key )</tt> but \p pred is used for key comparing.
             \p Less functor has the interface like \p std::less.
-            \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
+            \p Less must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         template <typename Q, typename Less>
-        bool find_with( Q const& key, Less pred )
+        bool contains( Q const& key, Less pred )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
         }
+        //@cond
+        template <typename Q, typename Less>
+        CDS_DEPRECATED("deprecated, use contains()")
+        bool find_with( Q const& key, Less pred )
+        {
+            CDS_UNUSED( pred );
+            return contains( key, pred );
+        }
+        //@endcond
 
         /// Finds the key \p key and performs an action with it
         /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_hp_find_func
@@ -622,18 +690,18 @@ namespace cds { namespace container {
         template <typename Q, typename Less, typename Func>
         bool find_with( Q const& key, Less pred, Func f )
         {
+            CDS_UNUSED( pred );
             return find_at( head(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type(), f );
         }
 
         /// Finds the \p key and return the item found
         /** \anchor cds_nonintrusive_MichaelKVList_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 it as \p guarded_ptr.
+            If \p key is not found the function returns an empty guarded pointer.
 
-            The \ref disposer specified in \p Traits class template parameter is called
-            by garbage collector \p GC automatically when returned \ref guarded_ptr object
+            The \p disposer specified in \p Traits class template parameter is called
+            by garbage collector \p GC automatically when returned \p guarded_ptr object
             will be destroyed or released.
             @note Each \p guarded_ptr object uses one GC's guard which can be limited resource.
 
@@ -643,8 +711,8 @@ namespace cds { namespace container {
             ord_list theList;
             // ...
             {
-                ord_list::guarded_ptr gp;
-                if ( theList.get( gp, 5 )) {
+                ord_list::guarded_ptr gp(theList.get( 5 ));
+                if ( gp ) {
                     // Deal with gp
                     //...
                 }
@@ -656,9 +724,11 @@ namespace cds { namespace container {
             should accept a parameter of type \p K that can be not the same as \p key_type.
         */
         template <typename K>
-        bool get( guarded_ptr& ptr, K const& key )
+        guarded_ptr get( K const& key )
         {
-            return get_at( head(), ptr.guard(), key, intrusive_key_comparator() );
+            guarded_ptr gp;
+            get_at( head(), gp.guard(), key, intrusive_key_comparator() );
+            return gp;
         }
 
         /// Finds the \p key and return the item found
@@ -671,9 +741,12 @@ namespace cds { namespace container {
             \p pred must imply the same element order as the comparator used for building the list.
         */
         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 get_at( head(), ptr.guard(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            CDS_UNUSED( pred );
+            guarded_ptr gp;
+            get_at( head(), gp.guard(), key, typename maker::template less_wrapper<Less>::type() );
+            return gp;
         }
 
         /// Checks if the list is empty
@@ -701,6 +774,12 @@ namespace cds { namespace container {
             base_class::clear();
         }
 
+        /// Returns const reference to internal statistics
+        stat const& statistics() const
+        {
+            return base_class::statistics();
+        }
+
     protected:
         //@cond
         bool insert_node_at( head_type& refHead, node_type * pNode )
@@ -727,7 +806,7 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Func>
-        bool insert_key_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
+        bool insert_with_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
         {
             scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
 
@@ -745,12 +824,13 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Func>
-        std::pair<bool, bool> ensure_at( head_type& refHead, const K& key, Func f )
+        std::pair<bool, bool> update_at( head_type& refHead, const K& key, Func f, bool bAllowInsert )
         {
             scoped_node_ptr pNode( alloc_node( key ));
 
-            std::pair<bool, bool> ret = base_class::ensure_at( refHead, *pNode,
-                [&f]( bool bNew, node_type& node, node_type& ){ f( bNew, node.m_Data ); });
+            std::pair<bool, bool> ret = base_class::update_at( refHead, *pNode,
+                [&f]( bool bNew, node_type& node, node_type& ){ f( bNew, node.m_Data ); },
+                bAllowInsert );
             if ( ret.first && ret.second )
                 pNode.release();
 
@@ -769,9 +849,9 @@ namespace cds { namespace container {
             return base_class::erase_at( refHead, key, cmp, [&f]( node_type const & node ){ f( const_cast<value_type&>(node.m_Data)); });
         }
         template <typename K, typename Compare>
-        bool extract_at( head_type& refHead, typename gc::Guard& dest, K const& key, Compare cmp )
+        bool extract_at( head_type& refHead, typename guarded_ptr::native_guard& guard, K const& key, Compare cmp )
         {
-            return base_class::extract_at( refHead, dest, key, cmp );
+            return base_class::extract_at( refHead, guard, key, cmp );
         }
 
         template <typename K, typename Compare>
@@ -787,7 +867,7 @@ namespace cds { namespace container {
         }
 
         template <typename K, typename Compare>
-        bool get_at( head_type& refHead, typename gc::Guard& guard, K const& key, Compare cmp )
+        bool get_at( head_type& refHead, typename guarded_ptr::native_guard& guard, K const& key, Compare cmp )
         {
             return base_class::get_at( refHead, guard, key, cmp );
         }
@@ -797,4 +877,4 @@ namespace cds { namespace container {
 
 }}  // namespace cds::container
 
-#endif  // #ifndef __CDS_CONTAINER_IMPL_MICHAEL_KVLIST_H
+#endif  // #ifndef CDSLIB_CONTAINER_IMPL_MICHAEL_KVLIST_H