]> git.llucax.com Git - software/druntime.git/blob - src/compiler/dmd/aaA.d
Removed stdc directory. This was moved to core/stdc.
[software/druntime.git] / src / compiler / dmd / aaA.d
1 //_ aaA.d
2
3 /**
4  * Part of the D programming language runtime library.
5  * Implementation of associative arrays.
6  */
7
8 /*
9  *  Copyright (C) 2000-2008 by Digital Mars, http://www.digitalmars.com
10  *  Written by Walter Bright
11  *
12  *  This software is provided 'as-is', without any express or implied
13  *  warranty. In no event will the authors be held liable for any damages
14  *  arising from the use of this software.
15  *
16  *  Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
17  *  including commercial applications, and to alter it and redistribute it
18  *  freely, subject to the following restrictions:
19  *
20  *  o  The origin of this software must not be misrepresented; you must not
21  *     claim that you wrote the original software. If you use this software
22  *     in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
23  *     appreciated but is not required.
24  *  o  Altered source versions must be plainly marked as such, and must not
25  *     be misrepresented as being the original software.
26  *  o  This notice may not be removed or altered from any source
27  *     distribution.
28  */
29
30 /*
31  *  Modified by Sean Kelly for use with the D Runtime Project
32  */
33
34 module rt.aaA;
35
36 private
37 {
38     import core.stdc.stdarg;
39     import core.stdc.string;
40
41     enum BlkAttr : uint
42     {
43         FINALIZE = 0b0000_0001,
44         NO_SCAN  = 0b0000_0010,
45         NO_MOVE  = 0b0000_0100,
46         ALL_BITS = 0b1111_1111
47     }
48
49     extern (C) void* gc_malloc( size_t sz, uint ba = 0 );
50     extern (C) void* gc_calloc( size_t sz, uint ba = 0 );
51     extern (C) void  gc_free( void* p );
52 }
53
54 // Auto-rehash and pre-allocate - Dave Fladebo
55
56 static size_t[] prime_list = [
57               97UL,            389UL,
58            1_543UL,          6_151UL,
59           24_593UL,         98_317UL,
60           393_241UL,      1_572_869UL,
61         6_291_469UL,     25_165_843UL,
62       100_663_319UL,    402_653_189UL,
63     1_610_612_741UL,  4_294_967_291UL,
64 //  8_589_934_513UL, 17_179_869_143UL
65 ];
66
67 /* This is the type of the return value for dynamic arrays.
68  * It should be a type that is returned in registers.
69  * Although DMD will return types of Array in registers,
70  * gcc will not, so we instead use a 'long'.
71  */
72 alias long ArrayRet_t;
73
74 struct Array
75 {
76     size_t length;
77     void* ptr;
78 }
79
80 struct aaA
81 {
82     aaA *left;
83     aaA *right;
84     hash_t hash;
85     /* key   */
86     /* value */
87 }
88
89 struct BB
90 {
91     aaA*[] b;
92     size_t nodes;       // total number of aaA nodes
93     TypeInfo keyti;     // TODO: replace this with TypeInfo_AssociativeArray when available in _aaGet()
94 }
95
96 /* This is the type actually seen by the programmer, although
97  * it is completely opaque.
98  */
99
100 struct AA
101 {
102     BB* a;
103 }
104
105 /**********************************
106  * Align to next pointer boundary, so that
107  * GC won't be faced with misaligned pointers
108  * in value.
109  */
110
111 size_t aligntsize(size_t tsize)
112 {
113     // Is pointer alignment on the x64 4 bytes or 8?
114     return (tsize + size_t.sizeof - 1) & ~(size_t.sizeof - 1);
115 }
116
117 extern (C):
118
119 /*************************************************
120  * Invariant for aa.
121  */
122
123 /+
124 void _aaInvAh(aaA*[] aa)
125 {
126     for (size_t i = 0; i < aa.length; i++)
127     {
128         if (aa[i])
129             _aaInvAh_x(aa[i]);
130     }
131 }
132
133 private int _aaCmpAh_x(aaA *e1, aaA *e2)
134 {   int c;
135
136     c = e1.hash - e2.hash;
137     if (c == 0)
138     {
139         c = e1.key.length - e2.key.length;
140         if (c == 0)
141             c = memcmp((char *)e1.key, (char *)e2.key, e1.key.length);
142     }
143     return c;
144 }
145
146 private void _aaInvAh_x(aaA *e)
147 {
148     hash_t key_hash;
149     aaA *e1;
150     aaA *e2;
151
152     key_hash = getHash(e.key);
153     assert(key_hash == e.hash);
154
155     while (1)
156     {   int c;
157
158         e1 = e.left;
159         if (e1)
160         {
161             _aaInvAh_x(e1);             // ordinary recursion
162             do
163             {
164                 c = _aaCmpAh_x(e1, e);
165                 assert(c < 0);
166                 e1 = e1.right;
167             } while (e1 != null);
168         }
169
170         e2 = e.right;
171         if (e2)
172         {
173             do
174             {
175                 c = _aaCmpAh_x(e, e2);
176                 assert(c < 0);
177                 e2 = e2.left;
178             } while (e2 != null);
179             e = e.right;                // tail recursion
180         }
181         else
182             break;
183     }
184 }
185 +/
186
187 /****************************************************
188  * Determine number of entries in associative array.
189  */
190
191 size_t _aaLen(AA aa)
192 in
193 {
194     //printf("_aaLen()+\n");
195     //_aaInv(aa);
196 }
197 out (result)
198 {
199     size_t len = 0;
200
201     void _aaLen_x(aaA* ex)
202     {
203         auto e = ex;
204         len++;
205
206         while (1)
207         {
208             if (e.right)
209                _aaLen_x(e.right);
210             e = e.left;
211             if (!e)
212                 break;
213             len++;
214         }
215     }
216
217     if (aa.a)
218     {
219         foreach (e; aa.a.b)
220         {
221             if (e)
222                 _aaLen_x(e);
223         }
224     }
225     assert(len == result);
226
227     //printf("_aaLen()-\n");
228 }
229 body
230 {
231     return aa.a ? aa.a.nodes : 0;
232 }
233
234
235 /*************************************************
236  * Get pointer to value in associative array indexed by key.
237  * Add entry for key if it is not already there.
238  */
239
240 void* _aaGet(AA* aa, TypeInfo keyti, size_t valuesize, ...)
241 in
242 {
243     assert(aa);
244 }
245 out (result)
246 {
247     assert(result);
248     assert(aa.a);
249     assert(aa.a.b.length);
250     //assert(_aaInAh(*aa.a, key));
251 }
252 body
253 {
254     auto pkey = cast(void *)(&valuesize + 1);
255     size_t i;
256     aaA *e;
257     auto keysize = aligntsize(keyti.tsize());
258
259     if (!aa.a)
260         aa.a = new BB();
261     aa.a.keyti = keyti;
262
263     if (!aa.a.b.length)
264     {
265         alias aaA *pa;
266         auto len = prime_list[0];
267
268         aa.a.b = new pa[len];
269     }
270
271     auto key_hash = keyti.getHash(pkey);
272     //printf("hash = %d\n", key_hash);
273     i = key_hash % aa.a.b.length;
274     auto pe = &aa.a.b[i];
275     while ((e = *pe) !is null)
276     {
277         if (key_hash == e.hash)
278         {
279             auto c = keyti.compare(pkey, e + 1);
280             if (c == 0)
281                 goto Lret;
282             pe = (c < 0) ? &e.left : &e.right;
283         }
284         else
285             pe = (key_hash < e.hash) ? &e.left : &e.right;
286     }
287
288     // Not found, create new elem
289     //printf("create new one\n");
290     size_t size = aaA.sizeof + keysize + valuesize;
291     e = cast(aaA *) gc_calloc(size);
292     memcpy(e + 1, pkey, keysize);
293     e.hash = key_hash;
294     *pe = e;
295
296     auto nodes = ++aa.a.nodes;
297     //printf("length = %d, nodes = %d\n", (*aa.a).length, nodes);
298     if (nodes > aa.a.b.length * 4)
299     {
300         _aaRehash(aa,keyti);
301     }
302
303 Lret:
304     return cast(void *)(e + 1) + keysize;
305 }
306
307
308 /*************************************************
309  * Get pointer to value in associative array indexed by key.
310  * Returns null if it is not already there.
311  */
312
313 void* _aaGetRvalue(AA aa, TypeInfo keyti, size_t valuesize, ...)
314 {
315     //printf("_aaGetRvalue(valuesize = %u)\n", valuesize);
316     if (!aa.a)
317         return null;
318
319     auto pkey = cast(void *)(&valuesize + 1);
320     auto keysize = aligntsize(keyti.tsize());
321     auto len = aa.a.b.length;
322
323     if (len)
324     {
325         auto key_hash = keyti.getHash(pkey);
326         //printf("hash = %d\n", key_hash);
327         size_t i = key_hash % len;
328         auto e = aa.a.b[i];
329         while (e !is null)
330         {
331             if (key_hash == e.hash)
332             {
333                 auto c = keyti.compare(pkey, e + 1);
334             if (c == 0)
335                 return cast(void *)(e + 1) + keysize;
336                 e = (c < 0) ? e.left : e.right;
337             }
338             else
339                 e = (key_hash < e.hash) ? e.left : e.right;
340         }
341     }
342     return null;    // not found, caller will throw exception
343 }
344
345
346 /*************************************************
347  * Determine if key is in aa.
348  * Returns:
349  *      null    not in aa
350  *      !=null  in aa, return pointer to value
351  */
352
353 void* _aaIn(AA aa, TypeInfo keyti, ...)
354 in
355 {
356 }
357 out (result)
358 {
359     //assert(result == 0 || result == 1);
360 }
361 body
362 {
363     if (aa.a)
364     {
365         auto pkey = cast(void *)(&keyti + 1);
366
367         //printf("_aaIn(), .length = %d, .ptr = %x\n", aa.a.length, cast(uint)aa.a.ptr);
368         auto len = aa.a.b.length;
369
370         if (len)
371         {
372             auto key_hash = keyti.getHash(pkey);
373             //printf("hash = %d\n", key_hash);
374             size_t i = key_hash % len;
375             auto e = aa.a.b[i];
376             while (e !is null)
377             {
378                 if (key_hash == e.hash)
379                 {
380                     auto c = keyti.compare(pkey, e + 1);
381                     if (c == 0)
382                         return cast(void *)(e + 1) + aligntsize(keyti.tsize());
383                     e = (c < 0) ? e.left : e.right;
384                 }
385                 else
386                     e = (key_hash < e.hash) ? e.left : e.right;
387             }
388         }
389     }
390
391     // Not found
392     return null;
393 }
394
395 /*************************************************
396  * Delete key entry in aa[].
397  * If key is not in aa[], do nothing.
398  */
399
400 void _aaDel(AA aa, TypeInfo keyti, ...)
401 {
402     auto pkey = cast(void *)(&keyti + 1);
403     aaA *e;
404
405     if (aa.a && aa.a.b.length)
406     {
407         auto key_hash = keyti.getHash(pkey);
408         //printf("hash = %d\n", key_hash);
409         size_t i = key_hash % aa.a.b.length;
410         auto pe = &aa.a.b[i];
411         while ((e = *pe) !is null) // null means not found
412         {
413             if (key_hash == e.hash)
414             {
415                 auto c = keyti.compare(pkey, e + 1);
416                 if (c == 0)
417                 {
418                     if (!e.left && !e.right)
419                     {
420                         *pe = null;
421                     }
422                     else if (e.left && !e.right)
423                     {
424                         *pe = e.left;
425                          e.left = null;
426                     }
427                     else if (!e.left && e.right)
428                     {
429                         *pe = e.right;
430                          e.right = null;
431                     }
432                     else
433                     {
434                         *pe = e.left;
435                         e.left = null;
436                         do
437                             pe = &(*pe).right;
438                         while (*pe);
439                         *pe = e.right;
440                         e.right = null;
441                     }
442
443                     aa.a.nodes--;
444                     gc_free(e);
445                     break;
446                 }
447                 pe = (c < 0) ? &e.left : &e.right;
448             }
449             else
450                 pe = (key_hash < e.hash) ? &e.left : &e.right;
451         }
452     }
453 }
454
455
456 /********************************************
457  * Produce array of values from aa.
458  */
459
460 ArrayRet_t _aaValues(AA aa, size_t keysize, size_t valuesize)
461 in
462 {
463     assert(keysize == aligntsize(keysize));
464 }
465 body
466 {
467     size_t resi;
468     Array a;
469
470     void _aaValues_x(aaA* e)
471     {
472         do
473         {
474             memcpy(a.ptr + resi * valuesize,
475                    cast(byte*)e + aaA.sizeof + keysize,
476                    valuesize);
477             resi++;
478             if (e.left)
479             {   if (!e.right)
480                 {   e = e.left;
481                     continue;
482                 }
483                 _aaValues_x(e.left);
484             }
485             e = e.right;
486         } while (e !is null);
487     }
488
489     if (aa.a)
490     {
491         a.length = _aaLen(aa);
492         a.ptr = cast(byte*) gc_malloc(a.length * valuesize,
493                                       valuesize < (void*).sizeof ? BlkAttr.NO_SCAN : 0);
494         resi = 0;
495         foreach (e; aa.a.b)
496         {
497             if (e)
498                 _aaValues_x(e);
499         }
500         assert(resi == a.length);
501     }
502     return *cast(ArrayRet_t*)(&a);
503 }
504
505
506 /********************************************
507  * Rehash an array.
508  */
509
510 void* _aaRehash(AA* paa, TypeInfo keyti)
511 in
512 {
513     //_aaInvAh(paa);
514 }
515 out (result)
516 {
517     //_aaInvAh(result);
518 }
519 body
520 {
521     BB newb;
522
523     void _aaRehash_x(aaA* olde)
524     {
525         while (1)
526         {
527             auto left = olde.left;
528             auto right = olde.right;
529             olde.left = null;
530             olde.right = null;
531
532             aaA *e;
533
534             //printf("rehash %p\n", olde);
535             auto key_hash = olde.hash;
536             size_t i = key_hash % newb.b.length;
537             auto pe = &newb.b[i];
538             while ((e = *pe) !is null)
539             {
540                 //printf("\te = %p, e.left = %p, e.right = %p\n", e, e.left, e.right);
541                 assert(e.left != e);
542                 assert(e.right != e);
543                 if (key_hash == e.hash)
544                 {
545                     auto c = keyti.compare(olde + 1, e + 1);
546                     assert(c != 0);
547                     pe = (c < 0) ? &e.left : &e.right;
548                 }
549                 else
550                     pe = (key_hash < e.hash) ? &e.left : &e.right;
551             }
552             *pe = olde;
553
554             if (right)
555             {
556                 if (!left)
557                 {   olde = right;
558                     continue;
559                 }
560                 _aaRehash_x(right);
561             }
562             if (!left)
563                 break;
564             olde = left;
565         }
566     }
567
568     //printf("Rehash\n");
569     if (paa.a)
570     {
571         auto aa = paa.a;
572         auto len = _aaLen(*paa);
573         if (len)
574         {   size_t i;
575
576             for (i = 0; i < prime_list.length - 1; i++)
577             {
578                 if (len <= prime_list[i])
579                     break;
580             }
581             len = prime_list[i];
582             newb.b = new aaA*[len];
583
584             foreach (e; aa.b)
585             {
586                 if (e)
587                     _aaRehash_x(e);
588             }
589
590             newb.nodes = aa.nodes;
591             newb.keyti = aa.keyti;
592         }
593
594         *paa.a = newb;
595         _aaBalance(paa);
596     }
597     return (*paa).a;
598 }
599
600 /********************************************
601  * Balance an array.
602  */
603
604 void _aaBalance(AA* paa)
605 {
606     //printf("_aaBalance()\n");
607     if (paa.a)
608     {
609         aaA*[16] tmp;
610         aaA*[] array = tmp;
611         auto aa = paa.a;
612         foreach (j, e; aa.b)
613         {
614             /* Temporarily store contents of bucket in array[]
615              */
616             size_t k = 0;
617             void addToArray(aaA* e)
618             {
619                 while (e)
620                 {   addToArray(e.left);
621                     if (k == array.length)
622                         array.length = array.length * 2;
623                     array[k++] = e;
624                     e = e.right;
625                 }
626             }
627             addToArray(e);
628             /* The contents of the bucket are now sorted into array[].
629              * Rebuild the tree.
630              */
631             void buildTree(aaA** p, size_t x1, size_t x2)
632             {
633                 if (x1 >= x2)
634                     *p = null;
635                 else
636                 {   auto mid = (x1 + x2) >> 1;
637                     *p = array[mid];
638                     buildTree(&(*p).left, x1, mid);
639                     buildTree(&(*p).right, mid + 1, x2);
640                 }
641             }
642             auto p = &aa.b[j];
643             buildTree(p, 0, k);
644         }
645     }
646 }
647 /********************************************
648  * Produce array of N byte keys from aa.
649  */
650
651 ArrayRet_t _aaKeys(AA aa, size_t keysize)
652 {
653     byte[] res;
654     size_t resi;
655
656     void _aaKeys_x(aaA* e)
657     {
658         do
659         {
660             memcpy(&res[resi * keysize], cast(byte*)(e + 1), keysize);
661             resi++;
662             if (e.left)
663             {   if (!e.right)
664                 {   e = e.left;
665                     continue;
666                 }
667                 _aaKeys_x(e.left);
668             }
669             e = e.right;
670         } while (e !is null);
671     }
672
673     auto len = _aaLen(aa);
674     if (!len)
675         return 0;
676     res = (cast(byte*) gc_malloc(len * keysize,
677                                  !(aa.a.keyti.flags() & 1) ? BlkAttr.NO_SCAN : 0))[0 .. len * keysize];
678     resi = 0;
679     foreach (e; aa.a.b)
680     {
681         if (e)
682             _aaKeys_x(e);
683     }
684     assert(resi == len);
685
686     Array a;
687     a.length = len;
688     a.ptr = res.ptr;
689     return *cast(ArrayRet_t*)(&a);
690 }
691
692
693 /**********************************************
694  * 'apply' for associative arrays - to support foreach
695  */
696
697 // dg is D, but _aaApply() is C
698 extern (D) typedef int delegate(void *) dg_t;
699
700 int _aaApply(AA aa, size_t keysize, dg_t dg)
701 in
702 {
703     assert(aligntsize(keysize) == keysize);
704 }
705 body
706 {   int result;
707
708     //printf("_aaApply(aa = x%llx, keysize = %d, dg = x%llx)\n", aa.a, keysize, dg);
709
710     int treewalker(aaA* e)
711     {   int result;
712
713         do
714         {
715             //printf("treewalker(e = %p, dg = x%llx)\n", e, dg);
716             result = dg(cast(void *)(e + 1) + keysize);
717             if (result)
718                 break;
719             if (e.right)
720             {   if (!e.left)
721                 {
722                     e = e.right;
723                     continue;
724                 }
725                 result = treewalker(e.right);
726                 if (result)
727                     break;
728             }
729             e = e.left;
730         } while (e);
731
732         return result;
733     }
734
735     if (aa.a)
736     {
737         foreach (e; aa.a.b)
738         {
739             if (e)
740             {
741                 result = treewalker(e);
742                 if (result)
743                     break;
744             }
745         }
746     }
747     return result;
748 }
749
750 // dg is D, but _aaApply2() is C
751 extern (D) typedef int delegate(void *, void *) dg2_t;
752
753 int _aaApply2(AA aa, size_t keysize, dg2_t dg)
754 in
755 {
756     assert(aligntsize(keysize) == keysize);
757 }
758 body
759 {   int result;
760
761     //printf("_aaApply(aa = x%llx, keysize = %d, dg = x%llx)\n", aa.a, keysize, dg);
762
763     int treewalker(aaA* e)
764     {   int result;
765
766         do
767         {
768             //printf("treewalker(e = %p, dg = x%llx)\n", e, dg);
769             result = dg(cast(void *)(e + 1), cast(void *)(e + 1) + keysize);
770             if (result)
771                 break;
772             if (e.right)
773             {   if (!e.left)
774                 {
775                     e = e.right;
776                     continue;
777                 }
778                 result = treewalker(e.right);
779                 if (result)
780                     break;
781             }
782             e = e.left;
783         } while (e);
784
785         return result;
786     }
787
788     if (aa.a)
789     {
790         foreach (e; aa.a.b)
791         {
792             if (e)
793             {
794                 result = treewalker(e);
795                 if (result)
796                     break;
797             }
798         }
799     }
800     return result;
801 }
802
803
804 /***********************************
805  * Construct an associative array of type ti from
806  * length pairs of key/value pairs.
807  */
808
809 extern (C)
810 BB* _d_assocarrayliteralT(TypeInfo_AssociativeArray ti, size_t length, ...)
811 {
812     auto valuesize = ti.next.tsize();           // value size
813     auto keyti = ti.key;
814     auto keysize = keyti.tsize();               // key size
815     BB* result;
816
817     //printf("_d_assocarrayliteralT(keysize = %d, valuesize = %d, length = %d)\n", keysize, valuesize, length);
818     //printf("tivalue = %.*s\n", ti.next.classinfo.name);
819     if (length == 0 || valuesize == 0 || keysize == 0)
820     {
821         ;
822     }
823     else
824     {
825         va_list q;
826         va_start!(size_t)(q, length);
827
828         result = new BB();
829         result.keyti = keyti;
830         size_t i;
831
832         for (i = 0; i < prime_list.length - 1; i++)
833         {
834             if (length <= prime_list[i])
835                 break;
836         }
837         auto len = prime_list[i];
838         result.b = new aaA*[len];
839
840         size_t keystacksize   = (keysize   + int.sizeof - 1) & ~(int.sizeof - 1);
841         size_t valuestacksize = (valuesize + int.sizeof - 1) & ~(int.sizeof - 1);
842
843         size_t keytsize = aligntsize(keysize);
844
845         for (size_t j = 0; j < length; j++)
846         {   void* pkey = q;
847             q += keystacksize;
848             void* pvalue = q;
849             q += valuestacksize;
850             aaA* e;
851
852             auto key_hash = keyti.getHash(pkey);
853             //printf("hash = %d\n", key_hash);
854             i = key_hash % len;
855             auto pe = &result.b[i];
856             while (1)
857             {
858                 e = *pe;
859                 if (!e)
860                 {
861                     // Not found, create new elem
862                     //printf("create new one\n");
863                     e = cast(aaA *) cast(void*) new void[aaA.sizeof + keytsize + valuesize];
864                     memcpy(e + 1, pkey, keysize);
865                     e.hash = key_hash;
866                     *pe = e;
867                     result.nodes++;
868                     break;
869                 }
870                 if (key_hash == e.hash)
871                 {
872                     auto c = keyti.compare(pkey, e + 1);
873                     if (c == 0)
874                         break;
875                     pe = (c < 0) ? &e.left : &e.right;
876                 }
877                 else
878                     pe = (key_hash < e.hash) ? &e.left : &e.right;
879             }
880             memcpy(cast(void *)(e + 1) + keytsize, pvalue, valuesize);
881         }
882
883         va_end(q);
884     }
885     return result;
886 }