include/xbt/Extendable.hpp

   1 /* Copyright (c) 2015-2022. The SimGrid Team.
   2  * All rights reserved.                                                     */
   3
   4 /* This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5  * under the terms of the license (GNU LGPL) which comes with this package. */
   6
   7 #ifndef SIMGRID_XBT_LIB_HPP
   8 #define SIMGRID_XBT_LIB_HPP
   9
  10 #include "xbt/base.h" // XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v334
  11 #include <cstddef>
  12 #include <limits>
  13 #include <vector>
  14
  15 namespace simgrid {
  16 namespace xbt {
  17
  18 template<class T, class U> class Extension;
  19 template<class T>          class Extendable;
  20
  21 template<class T, class U>
  22 class Extension {
  23   static constexpr std::size_t INVALID_ID = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
  24   std::size_t id_                         = INVALID_ID;
  25   friend class Extendable<T>;
  26   explicit constexpr Extension(std::size_t id) : id_(id) {}
  27 public:
  28   explicit constexpr Extension() = default;
  29   std::size_t id() const { return id_; }
  30   bool valid() const { return id_ != INVALID_ID; }
  31 };
  32
  33 /** An Extendable is an object that you can extend with external elements.
  34  *
  35  * An Extension is one dimension of such extension. They are similar to the concept of mixins, that is, a set of behavior that is injected into a class without derivation.
  36  *
  37  * Imagine that you want to write a plugin dealing with the energy in SimGrid.
  38  * You will have to store some information about each and every host.
  39  *
  40  * You could modify the Host class directly (but your code will soon become messy).
  41  * You could create a class EnergyHost deriving Host, but it is not easily combinable
  42  *    with a notion of Host extended with another concept (such as mobility).
  43  * You could completely externalize these data with an associative map Host->EnergyHost.
  44  *    It would work, provided that you implement this classical feature correctly (and it would induce a little performance penalty).
  45  * Instead, you should add a new extension to the Host class, that happens to be Extendable.
  46  *
  47  */
  48 template<class T>
  49 class Extendable {
  50 private:
  51   static std::vector<void(*)(void*)> deleters_;
  52   std::vector<void*> extensions_{std::max<decltype(deleters_.size())>(1, deleters_.size()), nullptr};
  53
  54 public:
  55   static size_t extension_create(void (*deleter)(void*))
  56   {
  57     if (deleters_.empty()) { // Save space for void* user data
  58       deleters_.push_back(nullptr);
  59     }
  60     deleters_.push_back(deleter);
  61     return deleters_.size() - 1;
  62   }
  63   template<class U>
  64   static Extension<T,U> extension_create(void (*deleter)(void*))
  65   {
  66     return Extension<T,U>(extension_create(deleter));
  67   }
  68   template<class U> static
  69   Extension<T,U> extension_create()
  70   {
  71     return Extension<T, U>(extension_create([](void* p) { delete static_cast<U*>(p); }));
  72   }
  73   Extendable()                  = default;
  74   Extendable(const Extendable&) = delete;
  75   Extendable& operator=(const Extendable&) = delete;
  76   ~Extendable()
  77   {
  78     /* Call destructors in reverse order of their registrations
  79      *
  80      * The rationale for this, is that if an extension B as been added after
  81      * an extension A, the subsystem of B might depend on the subsystem on A and
  82      * an extension of B might need to have the extension of A around when executing
  83      * its cleanup function/destructor. */
  84     for (std::size_t i = extensions_.size(); i > 1; --i) // rank=0 is the spot of user's void*
  85       if (extensions_[i - 1] != nullptr && deleters_[i - 1] != nullptr)
  86         deleters_[i - 1](extensions_[i - 1]);
  87   }
  88
  89   // Type-unsafe versions of the facet access methods:
  90   void* extension(std::size_t rank) const
  91   {
  92     return rank < extensions_.size() ? extensions_[rank] : nullptr;
  93   }
  94   void extension_set(std::size_t rank, void* value, bool use_dtor = true)
  95   {
  96     if (rank >= extensions_.size())
  97       extensions_.resize(rank + 1, nullptr);
  98     void* old_value = this->extension(rank);
  99     extensions_[rank] = value;
 100     if (use_dtor && old_value != nullptr && deleters_[rank])
 101       deleters_[rank](old_value);
 102   }
 103
 104   // Type safe versions of the facet access methods:
 105   template <class U> U* extension(Extension<T, U> rank) const { return static_cast<U*>(extension(rank.id())); }
 106   template<class U>
 107   void extension_set(Extension<T,U> rank, U* value, bool use_dtor = true)
 108   {
 109     extension_set(rank.id(), value, use_dtor);
 110   }
 111   // void* version, for C users and nostalgics
 112   void set_data(void* data){
 113     extensions_[0]=data;
 114   }
 115   template <typename D> D* get_data() const { return static_cast<D*>(extensions_[0]); }
 116   XBT_ATTRIB_DEPRECATED_v334("Please use typed template Extendable::get_data<>()") void* get_data() const
 117   {
 118     return get_data<void>();
 119   }
 120   // Convenience extension access when the type has an associated EXTENSION ID:
 121   template <class U> U* extension() const { return extension<U>(U::EXTENSION_ID); }
 122   template<class U> void extension_set(U* p) { extension_set<U>(U::EXTENSION_ID, p); }
 123 };
 124
 125 template <class T> std::vector<void (*)(void*)> Extendable<T>::deleters_;
 126 }
 127 }
 128
 129 #endif