fix a bug in post-order iterators with external storage, patch by
[oota-llvm.git] / include / llvm / ADT / FoldingSet.h
index c808d3bebb5c9d4e21bf2768e4cee06e630d8328..1bcff3dc9eb3f30565f4fa3b196f5227992a6056 100644 (file)
@@ -2,39 +2,46 @@
 //
 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
 //
-// This file was developed by James M. Laskey 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 a hash set that can be used to remove duplication of nodes
 // in a graph.  This code was originally created by Chris Lattner for use with
-// SelectionDAGCSEMap, but was isolated to provide use across the llvm code set. 
+// SelectionDAGCSEMap, but was isolated to provide use across the llvm code set.
 //
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 
 #ifndef LLVM_ADT_FOLDINGSET_H
 #define LLVM_ADT_FOLDINGSET_H
 
+#include "llvm/Support/DataTypes.h"
 #include "llvm/ADT/SmallVector.h"
+#include <string>
+#include <iterator>
 
 namespace llvm {
+  class APFloat;
+  class APInt;
 
 /// This folding set used for two purposes:
 ///   1. Given information about a node we want to create, look up the unique
 ///      instance of the node in the set.  If the node already exists, return
 ///      it, otherwise return the bucket it should be inserted into.
 ///   2. Given a node that has already been created, remove it from the set.
-/// 
+///
 /// This class is implemented as a single-link chained hash table, where the
 /// "buckets" are actually the nodes themselves (the next pointer is in the
-/// node).  The last node points back to the bucket to simplified node removal.
+/// node).  The last node points back to the bucket to simplify node removal.
 ///
 /// Any node that is to be included in the folding set must be a subclass of
 /// FoldingSetNode.  The node class must also define a Profile method used to
 /// establish the unique bits of data for the node.  The Profile method is
-/// passed a FoldingSetNodeID object which is used to gather the bits.  Just 
+/// passed a FoldingSetNodeID object which is used to gather the bits.  Just
 /// call one of the Add* functions defined in the FoldingSetImpl::NodeID class.
+/// NOTE: That the folding set does not own the nodes and it is the
+/// responsibility of the user to dispose of the nodes.
 ///
 /// Eg.
 ///    class MyNode : public FoldingSetNode {
@@ -44,7 +51,7 @@ namespace llvm {
 ///    public:
 ///      MyNode(const char *N, unsigned V) : Name(N), Value(V) {}
 ///       ...
-///      void Profile(FoldingSetNodeID &ID) {
+///      void Profile(FoldingSetNodeID &ID) const {
 ///        ID.AddString(Name);
 ///        ID.AddInteger(Value);
 ///       }
@@ -56,7 +63,7 @@ namespace llvm {
 /// Eg.
 ///    FoldingSet<MyNode> MyFoldingSet;
 ///
-/// Four public methods are available to manipulate the folding set; 
+/// Four public methods are available to manipulate the folding set;
 ///
 /// 1) If you have an existing node that you want add to the set but unsure
 /// that the node might already exist then call;
@@ -81,7 +88,7 @@ namespace llvm {
 /// If found then M with be non-NULL, else InsertPoint will point to where it
 /// should be inserted using InsertNode.
 ///
-/// 3) If you get a NULL result from FindNodeOrInsertPos then you can ass a new
+/// 3) If you get a NULL result from FindNodeOrInsertPos then you can as a new
 /// node with FindNodeOrInsertPos;
 ///
 ///    InsertNode(N, InsertPoint);
@@ -90,8 +97,9 @@ namespace llvm {
 ///
 ///    bool WasRemoved = RemoveNode(N);
 ///
-/// The result indicates whether the node did exist in the folding set.
+/// The result indicates whether the node existed in the folding set.
 
+class FoldingSetNodeID;
 
 //===----------------------------------------------------------------------===//
 /// FoldingSetImpl - Implements the folding set functionality.  The main
@@ -99,63 +107,24 @@ namespace llvm {
 /// the nodes it contains.  The bucket itself points to the nodes contained
 /// in the bucket via a singly linked list.  The last node in the list points
 /// back to the bucket to facilitate node removal.
-/// 
+///
 class FoldingSetImpl {
-private:
-  // Buckets - Array of bucket chains.
+protected:
+  /// Buckets - Array of bucket chains.
+  ///
   void **Buckets;
-  
-  // NumBuckets - Length of the Buckets array.  Always a power of 2.
+
+  /// NumBuckets - Length of the Buckets array.  Always a power of 2.
+  ///
   unsigned NumBuckets;
-  
-  // NumNodes - Number of nodes in the folding set.  Growth occurs when NumNodes
-  // is greater than twice teh number of buckets.
+
+  /// NumNodes - Number of nodes in the folding set. Growth occurs when NumNodes
+  /// is greater than twice the number of buckets.
   unsigned NumNodes;
-  
-public:
-  FoldingSetImpl();
-  ~FoldingSetImpl();
-  
-  // Forward declaration.
-  class Node;
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  /// NodeID - This class is used to gather all the unique data bits of a
-  /// node.  When all the bits are gathered this class is used to produce a
-  /// hash value for the node.  
-  ///
-  class NodeID {
-    /// Bits - Vector of all the data bits that make the node unique.
-    /// Use a SmallVector to avoid a heap allocation in the common case.
-    SmallVector<unsigned, 32> Bits;
-    
-  public:
-    NodeID() {}
-    
-    /// getRawData - Return the ith entry in the Bits data.
-    ///
-    unsigned getRawData(unsigned i) const {
-      return Bits[i];
-    }
-    
-    /// Add* - Add various data types to Bit data.
-    ///
-    void AddPointer(const void *Ptr);
-    void AddInteger(signed I);
-    void AddInteger(unsigned I);
-    void AddInteger(uint64_t I);
-    void AddFloat(float F);
-    void AddDouble(double D);
-    void AddString(const std::string &String);
-    
-    /// ComputeHash - Compute a strong hash value for this NodeID, used to 
-    /// lookup the node in the FoldingSetImpl.
-    unsigned ComputeHash() const;
-    
-    /// operator== - Used to compare two nodes to each other.
-    ///
-    bool operator==(const NodeID &RHS) const;
-  };
+public:
+  explicit FoldingSetImpl(unsigned Log2InitSize = 6);
+  virtual ~FoldingSetImpl();
 
   //===--------------------------------------------------------------------===//
   /// Node - This class is used to maintain the singly linked bucket list in
@@ -163,119 +132,330 @@ public:
   ///
   class Node {
   private:
-    // nextInBucket - next linek in the bucket list.
-    void *nextInBucket;
-    
+    // NextInFoldingSetBucket - next link in the bucket list.
+    void *NextInFoldingSetBucket;
+
   public:
 
-    Node() : nextInBucket(0) {}
-    
+    Node() : NextInFoldingSetBucket(0) {}
+
     // Accessors
-    void *getNextInBucket() const { return nextInBucket; }
-    void SetNextInBucket(void *N) { nextInBucket = N; }
+    void *getNextInBucket() const { return NextInFoldingSetBucket; }
+    void SetNextInBucket(void *N) { NextInFoldingSetBucket = N; }
   };
 
+  /// clear - Remove all nodes from the folding set.
+  void clear();
+
   /// RemoveNode - Remove a node from the folding set, returning true if one
   /// was removed or false if the node was not in the folding set.
   bool RemoveNode(Node *N);
-  
+
   /// GetOrInsertNode - If there is an existing simple Node exactly
   /// equal to the specified node, return it.  Otherwise, insert 'N' and return
   /// it instead.
   Node *GetOrInsertNode(Node *N);
-  
+
   /// FindNodeOrInsertPos - Look up the node specified by ID.  If it exists,
   /// return it.  If not, return the insertion token that will make insertion
   /// faster.
-  Node *FindNodeOrInsertPos(const NodeID &ID, void *&InsertPos);
-  
+  Node *FindNodeOrInsertPos(const FoldingSetNodeID &ID, void *&InsertPos);
+
   /// InsertNode - Insert the specified node into the folding set, knowing that
-  /// it is not already in the folding set.  InsertPos must be obtained from 
+  /// it is not already in the folding set.  InsertPos must be obtained from
   /// FindNodeOrInsertPos.
   void InsertNode(Node *N, void *InsertPos);
-    
-  private:
-    /// GetNextPtr - In order to save space, each bucket is a
-    /// singly-linked-list. In order to make deletion more efficient, we make
-    /// the list circular, so we can delete a node without computing its hash.
-    /// The problem with this is that the start of the hash buckets are not
-    /// Nodes.  If NextInBucketPtr is a bucket pointer, this method returns null
-    /// : use GetBucketPtr when this happens.
-    Node *GetNextPtr(void *NextInBucketPtr);
-    
-    /// GetNextPtr - This is just like the previous GetNextPtr implementation,
-    /// but allows a bucket array to be specified.
-    Node *GetNextPtr(void *NextInBucketPtr, void **Buckets, unsigned NumBuck);
-    
-    /// GetBucketPtr - Provides a casting of a bucket pointer for isNode
-    /// testing.
-    void **GetBucketPtr(void *NextInBucketPtr);
-    
-    /// GetBucketFor - Hash the specified node ID and return the hash bucket for
-    /// the specified ID.
-    void **GetBucketFor(const NodeID &ID) const;
-    
-    /// GrowHashTable - Double the size of the hash table and rehash everything.
-    ///
-    void GrowHashTable();
-    
-  protected:
-  
-    /// GetNodeProfile - Instantiations of the FoldingSet template implement
-    /// this function to gather data bits for teh given node.
-    virtual void GetNodeProfile(NodeID &ID, Node *N) = 0;
-  };
 
-  // Convenence types to hide the implementation of the folding set.
-  typedef FoldingSetImpl::Node FoldingSetNode;
-  typedef FoldingSetImpl::NodeID FoldingSetNodeID;
+  /// size - Returns the number of nodes in the folding set.
+  unsigned size() const { return NumNodes; }
 
-  //===--------------------------------------------------------------------===//
-  /// FoldingSet - This template class is used to instantiate a specialized
-  /// implementation of the folding set to the node class T.  T must be a 
-  /// subclass of FoldingSetNode and implement a Profile function.
+  /// empty - Returns true if there are no nodes in the folding set.
+  bool empty() const { return NumNodes == 0; }
+
+private:
+
+  /// GrowHashTable - Double the size of the hash table and rehash everything.
   ///
-  template<class T> class FoldingSet : public FoldingSetImpl {
-  private:
-    /// GetNodeProfile - Each instantiatation of the FoldingSet 
-    virtual void GetNodeProfile(NodeID &ID, Node *N) {
-      T *TN = static_cast<T *>(N);
-      TN->Profile(ID);
-    }
-    
-  public:
-    /// RemoveNode - Remove a node from the folding set, returning true if one
-    /// was removed or false if the node was not in the folding set.
-    bool RemoveNode(T *N) {
-      return FoldingSetImpl::RemoveNode(static_cast<FoldingSetNode *>(N));
-    }
-    
-    /// GetOrInsertNode - If there is an existing simple Node exactly
-    /// equal to the specified node, return it.  Otherwise, insert 'N' and
-    /// return it instead.
-    T *GetOrInsertNode(Node *N) {
-      return static_cast<T *>(FoldingSetImpl::GetOrInsertNode(
-                                             static_cast<FoldingSetNode *>(N)));
-    }
-    
-    /// FindNodeOrInsertPos - Look up the node specified by ID.  If it exists,
-    /// return it.  If not, return the insertion token that will make insertion
-    /// faster.
-    T *FindNodeOrInsertPos(const FoldingSetNodeID &ID, void *&InsertPos) {
-      return static_cast<T *>(FoldingSetImpl::FindNodeOrInsertPos(ID,
-                                                                  InsertPos));
-    }
-    
-    /// InsertNode - Insert the specified node into the folding set, knowing
-    /// that it is not already in the folding set.  InsertPos must be obtained
-    /// from  FindNodeOrInsertPos.
-    void InsertNode(T *N, void *InsertPos) {
-      FoldingSetImpl::InsertNode(static_cast<FoldingSetNode *>(N), InsertPos);
-    }
-  };
+  void GrowHashTable();
 
-}; // End of namespace llvm.
+protected:
 
+  /// GetNodeProfile - Instantiations of the FoldingSet template implement
+  /// this function to gather data bits for the given node.
+  virtual void GetNodeProfile(FoldingSetNodeID &ID, Node *N) const = 0;
+};
 
-#endif
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSetTrait - This trait class is used to define behavior of how
+///  to "profile" (in the FoldingSet parlance) an object of a given type.
+///  The default behavior is to invoke a 'Profile' method on an object, but
+///  through template specialization the behavior can be tailored for specific
+///  types.  Combined with the FoldingSetNodeWrapper classs, one can add objects
+///  to FoldingSets that were not originally designed to have that behavior.
+///
+template<typename T> struct FoldingSetTrait {
+  static inline void Profile(const T& X, FoldingSetNodeID& ID) { X.Profile(ID);}
+  static inline void Profile(T& X, FoldingSetNodeID& ID) { X.Profile(ID); }
+};
+
+//===--------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSetNodeID - This class is used to gather all the unique data bits of
+/// a node.  When all the bits are gathered this class is used to produce a
+/// hash value for the node.
+///
+class FoldingSetNodeID {
+  /// Bits - Vector of all the data bits that make the node unique.
+  /// Use a SmallVector to avoid a heap allocation in the common case.
+  SmallVector<unsigned, 32> Bits;
+
+public:
+  FoldingSetNodeID() {}
+
+  /// getRawData - Return the ith entry in the Bits data.
+  ///
+  unsigned getRawData(unsigned i) const {
+    return Bits[i];
+  }
+
+  /// Add* - Add various data types to Bit data.
+  ///
+  void AddPointer(const void *Ptr);
+  void AddInteger(signed I);
+  void AddInteger(unsigned I);
+  void AddInteger(long I);
+  void AddInteger(unsigned long I);
+  void AddInteger(long long I);
+  void AddInteger(unsigned long long I);
+  void AddBoolean(bool B) { AddInteger(B ? 1U : 0U); }
+  void AddString(const char* String, const char* End);
+  void AddString(const std::string &String);
+  void AddString(const char* String);
+
+  template <typename T>
+  inline void Add(const T& x) { FoldingSetTrait<T>::Profile(x, *this); }
+
+  /// clear - Clear the accumulated profile, allowing this FoldingSetNodeID
+  ///  object to be used to compute a new profile.
+  inline void clear() { Bits.clear(); }
+
+  /// ComputeHash - Compute a strong hash value for this FoldingSetNodeID, used
+  ///  to lookup the node in the FoldingSetImpl.
+  unsigned ComputeHash() const;
+
+  /// operator== - Used to compare two nodes to each other.
+  ///
+  bool operator==(const FoldingSetNodeID &RHS) const;
+};
+
+// Convenience type to hide the implementation of the folding set.
+typedef FoldingSetImpl::Node FoldingSetNode;
+template<class T> class FoldingSetIterator;
+template<class T> class FoldingSetBucketIterator;
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSet - This template class is used to instantiate a specialized
+/// implementation of the folding set to the node class T.  T must be a
+/// subclass of FoldingSetNode and implement a Profile function.
+///
+template<class T> class FoldingSet : public FoldingSetImpl {
+private:
+  /// GetNodeProfile - Each instantiatation of the FoldingSet needs to provide a
+  /// way to convert nodes into a unique specifier.
+  virtual void GetNodeProfile(FoldingSetNodeID &ID, Node *N) const {
+    T *TN = static_cast<T *>(N);
+    FoldingSetTrait<T>::Profile(*TN,ID);
+  }
+
+public:
+  explicit FoldingSet(unsigned Log2InitSize = 6)
+  : FoldingSetImpl(Log2InitSize)
+  {}
+
+  typedef FoldingSetIterator<T> iterator;
+  iterator begin() { return iterator(Buckets); }
+  iterator end() { return iterator(Buckets+NumBuckets); }
 
+  typedef FoldingSetIterator<const T> const_iterator;
+  const_iterator begin() const { return const_iterator(Buckets); }
+  const_iterator end() const { return const_iterator(Buckets+NumBuckets); }
+
+  typedef FoldingSetBucketIterator<T> bucket_iterator;
+
+  bucket_iterator bucket_begin(unsigned hash) {
+    return bucket_iterator(Buckets + (hash & (NumBuckets-1)));
+  }
+
+  bucket_iterator bucket_end(unsigned hash) {
+    return bucket_iterator(Buckets + (hash & (NumBuckets-1)), true);
+  }
+
+  /// GetOrInsertNode - If there is an existing simple Node exactly
+  /// equal to the specified node, return it.  Otherwise, insert 'N' and
+  /// return it instead.
+  T *GetOrInsertNode(Node *N) {
+    return static_cast<T *>(FoldingSetImpl::GetOrInsertNode(N));
+  }
+
+  /// FindNodeOrInsertPos - Look up the node specified by ID.  If it exists,
+  /// return it.  If not, return the insertion token that will make insertion
+  /// faster.
+  T *FindNodeOrInsertPos(const FoldingSetNodeID &ID, void *&InsertPos) {
+    return static_cast<T *>(FoldingSetImpl::FindNodeOrInsertPos(ID, InsertPos));
+  }
+};
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSetIteratorImpl - This is the common iterator support shared by all
+/// folding sets, which knows how to walk the folding set hash table.
+class FoldingSetIteratorImpl {
+protected:
+  FoldingSetNode *NodePtr;
+  FoldingSetIteratorImpl(void **Bucket);
+  void advance();
+
+public:
+  bool operator==(const FoldingSetIteratorImpl &RHS) const {
+    return NodePtr == RHS.NodePtr;
+  }
+  bool operator!=(const FoldingSetIteratorImpl &RHS) const {
+    return NodePtr != RHS.NodePtr;
+  }
+};
+
+
+template<class T>
+class FoldingSetIterator : public FoldingSetIteratorImpl {
+public:
+  explicit FoldingSetIterator(void **Bucket) : FoldingSetIteratorImpl(Bucket) {}
+
+  T &operator*() const {
+    return *static_cast<T*>(NodePtr);
+  }
+
+  T *operator->() const {
+    return static_cast<T*>(NodePtr);
+  }
+
+  inline FoldingSetIterator& operator++() {          // Preincrement
+    advance();
+    return *this;
+  }
+  FoldingSetIterator operator++(int) {        // Postincrement
+    FoldingSetIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
+  }
+};
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSetBucketIteratorImpl - This is the common bucket iterator support
+///  shared by all folding sets, which knows how to walk a particular bucket
+///  of a folding set hash table.
+
+class FoldingSetBucketIteratorImpl {
+protected:
+  void *Ptr;
+
+  explicit FoldingSetBucketIteratorImpl(void **Bucket);
+
+  FoldingSetBucketIteratorImpl(void **Bucket, bool)
+    : Ptr(Bucket) {}
+
+  void advance() {
+    void *Probe = static_cast<FoldingSetNode*>(Ptr)->getNextInBucket();
+    uintptr_t x = reinterpret_cast<uintptr_t>(Probe) & ~0x1;
+    Ptr = reinterpret_cast<void*>(x);
+  }
+
+public:
+  bool operator==(const FoldingSetBucketIteratorImpl &RHS) const {
+    return Ptr == RHS.Ptr;
+  }
+  bool operator!=(const FoldingSetBucketIteratorImpl &RHS) const {
+    return Ptr != RHS.Ptr;
+  }
+};
+
+
+template<class T>
+class FoldingSetBucketIterator : public FoldingSetBucketIteratorImpl {
+public:
+  explicit FoldingSetBucketIterator(void **Bucket) :
+    FoldingSetBucketIteratorImpl(Bucket) {}
+
+  FoldingSetBucketIterator(void **Bucket, bool) :
+    FoldingSetBucketIteratorImpl(Bucket, true) {}
+
+  T& operator*() const { return *static_cast<T*>(Ptr); }
+  T* operator->() const { return static_cast<T*>(Ptr); }
+
+  inline FoldingSetBucketIterator& operator++() { // Preincrement
+    advance();
+    return *this;
+  }
+  FoldingSetBucketIterator operator++(int) {      // Postincrement
+    FoldingSetBucketIterator tmp = *this; ++*this; return tmp;
+  }
+};
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+/// FoldingSetNodeWrapper - This template class is used to "wrap" arbitrary
+/// types in an enclosing object so that they can be inserted into FoldingSets.
+template <typename T>
+class FoldingSetNodeWrapper : public FoldingSetNode {
+  T data;
+public:
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const T& x) : data(x) {}
+  virtual ~FoldingSetNodeWrapper() {}
+
+  template<typename A1>
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const A1& a1)
+    : data(a1) {}
+
+  template <typename A1, typename A2>
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const A1& a1, const A2& a2)
+    : data(a1,a2) {}
+
+  template <typename A1, typename A2, typename A3>
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const A1& a1, const A2& a2, const A3& a3)
+    : data(a1,a2,a3) {}
+
+  template <typename A1, typename A2, typename A3, typename A4>
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const A1& a1, const A2& a2, const A3& a3,
+                                 const A4& a4)
+    : data(a1,a2,a3,a4) {}
+
+  template <typename A1, typename A2, typename A3, typename A4, typename A5>
+  explicit FoldingSetNodeWrapper(const A1& a1, const A2& a2, const A3& a3,
+                                 const A4& a4, const A5& a5)
+  : data(a1,a2,a3,a4,a5) {}
+
+
+  void Profile(FoldingSetNodeID& ID) { FoldingSetTrait<T>::Profile(data, ID); }
+
+  T& getValue() { return data; }
+  const T& getValue() const { return data; }
+
+  operator T&() { return data; }
+  operator const T&() const { return data; }
+};
+
+//===----------------------------------------------------------------------===//
+// Partial specializations of FoldingSetTrait.
+
+template<typename T> struct FoldingSetTrait<T*> {
+  static inline void Profile(const T* X, FoldingSetNodeID& ID) {
+    ID.AddPointer(X);
+  }
+  static inline void Profile(T* X, FoldingSetNodeID& ID) {
+    ID.AddPointer(X);
+  }
+};
+
+template<typename T> struct FoldingSetTrait<const T*> {
+  static inline void Profile(const T* X, FoldingSetNodeID& ID) {
+    ID.AddPointer(X);
+  }
+};
+
+} // End of namespace llvm.
+
+#endif