Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
58633d14e46266ed2507973fc5264bc9212dffd5
[simgrid.git] / src / xbt / dynar.cpp
1 /* a generic DYNamic ARray implementation.                                  */
2
3 /* Copyright (c) 2004-2022. The SimGrid Team.
4  * All rights reserved.                                                     */
5
6 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
7  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
8
9 #include "xbt/dynar.h"
10 #include "simgrid/Exception.hpp"
11 #include "xbt/ex.h"
12 #include "xbt/log.h"
13 #include "xbt/misc.h"
14 #include "xbt/string.hpp"
15 #include "xbt/sysdep.h"
16 #include <sys/types.h>
17
18 XBT_LOG_NEW_DEFAULT_SUBCATEGORY(xbt_dyn, xbt, "Dynamic arrays");
19
20 static inline void _sanity_check_dynar(const_xbt_dynar_t dynar)
21 {
22   xbt_assert(dynar, "dynar is nullptr");
23 }
24
25 static inline void _sanity_check_idx(int idx)
26 {
27   xbt_assert(idx >= 0, "dynar idx(=%d) < 0", idx);
28 }
29
30 static inline void _check_inbound_idx(const_xbt_dynar_t dynar, int idx)
31 {
32   xbt_assert(idx >= 0 && idx < static_cast<int>(dynar->used),
33              "dynar is not that long. You asked %d, but it's only %lu long", idx, dynar->used);
34 }
35
36 static inline void _check_populated_dynar(const_xbt_dynar_t dynar)
37 {
38   xbt_assert(dynar->used > 0, "dynar %p is empty", dynar);
39 }
40
41 static inline void _xbt_dynar_resize(xbt_dynar_t dynar, unsigned long new_size)
42 {
43   if (new_size != dynar->size) {
44     dynar->size = new_size;
45     dynar->data = xbt_realloc(dynar->data, new_size * dynar->elmsize);
46   }
47 }
48
49 static inline void _xbt_dynar_expand(xbt_dynar_t dynar, unsigned long nb)
50 {
51   const unsigned long old_size = dynar->size;
52
53   if (nb > old_size) {
54     const unsigned long expand = 2 * (old_size + 1);
55     _xbt_dynar_resize(dynar, (nb > expand ? nb : expand));
56     XBT_DEBUG("expand %p from %lu to %lu elements", dynar, old_size, dynar->size);
57   }
58 }
59
60 static inline void* _xbt_dynar_elm(const_xbt_dynar_t dynar, unsigned long idx)
61 {
62   auto* const data            = static_cast<char*>(dynar->data);
63   const unsigned long elmsize = dynar->elmsize;
64
65   return data + idx * elmsize;
66 }
67
68 static inline void _xbt_dynar_get_elm(void* dst, const_xbt_dynar_t dynar, unsigned long idx)
69 {
70   const void* const elm = _xbt_dynar_elm(dynar, idx);
71   memcpy(dst, elm, dynar->elmsize);
72 }
73
74 /**
75  * Creates a new dynar. If a @c free_f is provided, the elements have to be pointer of pointer. That is to say that
76  * dynars can contain either base types (int, char, double, etc) or pointer of pointers (struct **).
77  *
78  * @param elmsize size of each element in the dynar
79  * @param free_f function to call each time we want to get rid of an element (or nullptr if nothing to do).
80  */
81 xbt_dynar_t xbt_dynar_new(const unsigned long elmsize, void_f_pvoid_t free_f)
82 {
83   auto* dynar = xbt_new0(s_xbt_dynar_t, 1);
84
85   dynar->size = 0;
86   dynar->used = 0;
87   dynar->elmsize = elmsize;
88   dynar->data = nullptr;
89   dynar->free_f = free_f;
90
91   return dynar;
92 }
93
94 /** Destructor of the structure leaving the content unmodified. Ie, the array is freed, but the content is not touched
95  * (the @a free_f function is not used).
96  *
97  * @param dynar poor victim
98  */
99 void xbt_dynar_free_container(xbt_dynar_t* dynar)
100 {
101   if (dynar && *dynar) {
102     xbt_dynar_t d = *dynar;
103     xbt_free(d->data);
104     xbt_free(d);
105     *dynar = nullptr;
106   }
107 }
108
109 /** @brief Frees the content and set the size to 0 */
110 void xbt_dynar_reset(xbt_dynar_t dynar)
111 {
112   _sanity_check_dynar(dynar);
113
114   XBT_CDEBUG(xbt_dyn, "Reset the dynar %p", (void *) dynar);
115   if (dynar->free_f) {
116     xbt_dynar_map(dynar, dynar->free_f);
117   }
118   dynar->used = 0;
119 }
120
121 /** @brief Destructor: kilkil a dynar and its content. */
122 void xbt_dynar_free(xbt_dynar_t* dynar)
123 {
124   if (dynar && *dynar) {
125     xbt_dynar_reset(*dynar);
126     xbt_dynar_free_container(dynar);
127   }
128 }
129
130 /** @brief Count of dynar's elements */
131 unsigned long xbt_dynar_length(const_xbt_dynar_t dynar)
132 {
133   return (dynar ? dynar->used : 0UL);
134 }
135
136 /**@brief check if a dynar is empty */
137 int xbt_dynar_is_empty(const_xbt_dynar_t dynar)
138 {
139   return (xbt_dynar_length(dynar) == 0);
140 }
141
142 /** @brief Retrieve a copy of the Nth element of a dynar.
143  *
144  * @param dynar information dealer
145  * @param idx index of the slot we want to retrieve
146  * @param[out] dst where to put the result to.
147  */
148 void xbt_dynar_get_cpy(const_xbt_dynar_t dynar, unsigned long idx, void* dst)
149 {
150   _sanity_check_dynar(dynar);
151   _check_inbound_idx(dynar, idx);
152
153   _xbt_dynar_get_elm(dst, dynar, idx);
154 }
155
156 /** @brief Retrieve a pointer to the Nth element of a dynar.
157  *
158  * Note that the returned value is the actual content of the dynar.
159  * Make a copy before fooling with it.
160  */
161 void* xbt_dynar_get_ptr(const_xbt_dynar_t dynar, unsigned long idx)
162 {
163   void *res;
164   _sanity_check_dynar(dynar);
165   _check_inbound_idx(dynar, idx);
166
167   res = _xbt_dynar_elm(dynar, idx);
168   return res;
169 }
170
171 void* xbt_dynar_set_at_ptr(const xbt_dynar_t dynar, unsigned long idx)
172 {
173   _sanity_check_dynar(dynar);
174
175   if (idx >= dynar->used) {
176     _xbt_dynar_expand(dynar, idx + 1);
177     if (idx > dynar->used) {
178       memset(_xbt_dynar_elm(dynar, dynar->used), 0, (idx - dynar->used) * dynar->elmsize);
179     }
180     dynar->used = idx + 1;
181   }
182   return _xbt_dynar_elm(dynar, idx);
183 }
184
185 /** @brief Make room for a new element, and return a pointer to it
186  *
187  * You can then use regular affectation to set its value instead of relying on the slow memcpy. This is what
188  * xbt_dynar_insert_at_as() does.
189  */
190 void* xbt_dynar_insert_at_ptr(xbt_dynar_t dynar, int idx)
191 {
192   void *res;
193   unsigned long old_used;
194   unsigned long new_used;
195
196   _sanity_check_dynar(dynar);
197   _sanity_check_idx(idx);
198
199   old_used = dynar->used;
200   new_used = old_used + 1;
201
202   _xbt_dynar_expand(dynar, new_used);
203
204   if (long nb_shift = old_used - idx; nb_shift > 0) {
205     memmove(_xbt_dynar_elm(dynar, idx + 1), _xbt_dynar_elm(dynar, idx), nb_shift * dynar->elmsize);
206   }
207
208   dynar->used = new_used;
209   res = _xbt_dynar_elm(dynar, idx);
210   return res;
211 }
212
213 /** @brief Set the Nth dynar's element, expanding the dynar and sliding the previous values to the right
214  *
215  * Set the Nth element of a dynar, expanding the dynar if needed, and moving the previously existing value and all
216  * subsequent ones to one position right in the dynar.
217  */
218 void xbt_dynar_insert_at(xbt_dynar_t dynar, int idx, const void* src)
219 {
220   /* checks done in xbt_dynar_insert_at_ptr */
221   memcpy(xbt_dynar_insert_at_ptr(dynar, idx), src, dynar->elmsize);
222 }
223
224 /** @brief Remove the Nth element, sliding other values to the left
225  *
226  * Get the Nth element of a dynar, removing it from the dynar and moving all subsequent values to one position left in
227  * the dynar.
228  *
229  * If the object argument of this function is a non-null pointer, the removed element is copied to this address. If not,
230  * the element is freed using the free_f function passed at dynar creation.
231  */
232 void xbt_dynar_remove_at(xbt_dynar_t dynar, int idx, void* object)
233 {
234   _sanity_check_dynar(dynar);
235   _check_inbound_idx(dynar, idx);
236
237   if (object) {
238     _xbt_dynar_get_elm(object, dynar, idx);
239   } else if (dynar->free_f) {
240     dynar->free_f(_xbt_dynar_elm(dynar, idx));
241   }
242
243   unsigned long nb_shift = dynar->used - 1 - idx;
244
245   if (nb_shift) {
246     unsigned long offset = nb_shift * dynar->elmsize;
247     memmove(_xbt_dynar_elm(dynar, idx), _xbt_dynar_elm(dynar, idx + 1), offset);
248   }
249
250   dynar->used--;
251 }
252
253 /** @brief Returns a boolean indicating whether the element is part of the dynar
254  *
255  * Beware that if your dynar contains pointed values (such as strings) instead of scalar, this function is probably not
256  * what you want. It would compare the pointer values, not the pointed elements.
257  */
258 int xbt_dynar_member(const_xbt_dynar_t dynar, const void* elem)
259 {
260   for (unsigned long it = 0; it < dynar->used; it++)
261     if (not memcmp(_xbt_dynar_elm(dynar, it), elem, dynar->elmsize)) {
262       return 1;
263     }
264
265   return 0;
266 }
267
268 /** @brief Make room at the end of the dynar for a new element, and return a pointer to it.
269  *
270  * You can then use regular affectation to set its value instead of relying on the slow memcpy. This is what
271  * xbt_dynar_push_as() does.
272  */
273 void* xbt_dynar_push_ptr(xbt_dynar_t dynar)
274 {
275   return xbt_dynar_insert_at_ptr(dynar, dynar->used);
276 }
277
278 /** @brief Add an element at the end of the dynar */
279 void xbt_dynar_push(xbt_dynar_t dynar, const void* src)
280 {
281   /* checks done in xbt_dynar_insert_at_ptr */
282   memcpy(xbt_dynar_insert_at_ptr(dynar, dynar->used), src, dynar->elmsize);
283 }
284
285 /** @brief Mark the last dynar's element as unused and return a pointer to it.
286  *
287  * You can then use regular affectation to set its value instead of relying on the slow memcpy. This is what
288  * xbt_dynar_pop_as() does.
289  */
290 void* xbt_dynar_pop_ptr(xbt_dynar_t dynar)
291 {
292   _check_populated_dynar(dynar);
293   XBT_CDEBUG(xbt_dyn, "Pop %p", (void *) dynar);
294   dynar->used--;
295   return _xbt_dynar_elm(dynar, dynar->used);
296 }
297
298 /** @brief Get and remove the last element of the dynar */
299 void xbt_dynar_pop(xbt_dynar_t dynar, void* dst)
300 {
301   /* sanity checks done by remove_at */
302   XBT_CDEBUG(xbt_dyn, "Pop %p", (void *) dynar);
303   xbt_dynar_remove_at(dynar, dynar->used - 1, dst);
304 }
305
306 /** @brief Add an element at the beginning of the dynar.
307  *
308  * This is less efficient than xbt_dynar_push()
309  */
310 void xbt_dynar_unshift(xbt_dynar_t dynar, const void* src)
311 {
312   /* sanity checks done by insert_at */
313   xbt_dynar_insert_at(dynar, 0, src);
314 }
315
316 /** @brief Get and remove the first element of the dynar.
317  *
318  * This is less efficient than xbt_dynar_pop()
319  */
320 void xbt_dynar_shift(xbt_dynar_t dynar, void* dst)
321 {
322   /* sanity checks done by remove_at */
323   xbt_dynar_remove_at(dynar, 0, dst);
324 }
325
326 /** @brief Apply a function to each member of a dynar
327  *
328  * The mapped function may change the value of the element itself, but should not mess with the structure of the dynar.
329  */
330 void xbt_dynar_map(const_xbt_dynar_t dynar, void_f_pvoid_t op)
331 {
332   auto* const data            = static_cast<char*>(dynar->data);
333   const unsigned long elmsize = dynar->elmsize;
334   const unsigned long used = dynar->used;
335
336   _sanity_check_dynar(dynar);
337
338   for (unsigned long i = 0; i < used; i++) {
339     char* elm = data + i * elmsize;
340     op(elm);
341   }
342 }
343
344 /** @brief Sorts a dynar according to the function <tt>compar_fn</tt>
345  *
346  * This function simply apply the classical qsort(3) function to the data stored in the dynar.
347  * You should thus refer to the libc documentation, or to some online tutorial on how to write
348  * a comparison function. Here is a quick example if you have integers in your dynar:
349  *
350  * @verbatim
351    int cmpfunc (const void * a, const void * b) {
352      int intA = *(int*)a;
353      int intB = *(int*)b;
354      return intA - intB;
355    }
356    @endverbatim
357  *
358  * And now, a function to sort a dynar of MSG hosts depending on their speed:
359  * @verbatim
360    int cmpfunc(const MSG_host_t a, const MSG_host_t b) {
361      MSG_host_t hostA = *(MSG_host_t*)a;
362      MSG_host_t hostB = *(MSG_host_t*)b;
363      return MSG_host_get_speed(hostA) - MSG_host_get_speed(hostB);
364    }
365    @endverbatim
366  *
367  * @param dynar the dynar to sort
368  * @param compar_fn comparison function of type (int (compar_fn*) (const void*) (const void*)).
369  */
370 void xbt_dynar_sort(const_xbt_dynar_t dynar, int_f_cpvoid_cpvoid_t compar_fn)
371 {
372   if (dynar->data != nullptr)
373     qsort(dynar->data, dynar->used, dynar->elmsize, compar_fn);
374 }