Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Public GIT Repository
[s4u] Fix atomic_flag initialization
[simgrid.git] / include / simgrid / s4u / actor.hpp
index fbb3112..53bb726 100644 (file)
@@ -6,21 +6,23 @@
 #ifndef SIMGRID_S4U_ACTOR_HPP
 #define SIMGRID_S4U_ACTOR_HPP
 
+#include <atomic>
+#include <functional>
+#include <future>
+#include <memory>
 #include <stdexcept>
+#include <type_traits>
+
 #include <xbt/base.h>
+#include <xbt/functional.hpp>
+
 #include <simgrid/simix.h>
 #include <simgrid/s4u/forward.hpp>
 
 namespace simgrid {
 namespace s4u {
 
-/** @defgroup  s4u_actor Actors: simulation agents
- *  @addtogroup S4U_API
- */
-  
-/** @addtogroup s4u_actor
- * 
- * @tableofcontents
+/** @ingroup s4u_api
  * 
  * An actor is an independent stream of execution in your distributed application.
  *
@@ -31,52 +33,178 @@ namespace s4u {
  * An actor is located on a (simulated) host, but it can interact
  * with the whole simulated platform.
  * 
- * (back to the @ref s4u_api "S4U documentation")
+ * The s4u::Actor API is strongly inspired from the C++11 threads.
+ * The <a href="http://en.cppreference.com/w/cpp/thread">documentation 
+ * of this standard</a> may help to understand the philosophy of the S4U
+ * Actors. 
  * 
- * @section s4u_actor_def Defining an Actor
+ * @section s4u_actor_def Defining the skeleton of an Actor
  * 
- * The code of an actor (ie, the code that this actor will run when starting) the () operator.
- * In this code, your actor can use the functions of the simgrid::s4u::this_actor namespace to interact with the world.
+ * %As in the <a href="http://en.cppreference.com/w/cpp/thread">C++11
+ * standard</a>, you can declare the code of your actor either as a
+ * pure function or as an object. It is very simple with functions:
  * 
- * For example, a Worker actor should be declared as follows:
- *
- * \code{.cpp}
+ * @code{.cpp}
+ * #include "s4u/actor.hpp"
+ * 
+ * // Declare the code of your worker
+ * void worker() {
+ *   printf("Hello s4u");
+ *   simgrid::s4u::this_actor::execute(5*1024*1024); // Get the worker executing a task of 5 MFlops
+ * };
+ * 
+ * // From your main or from another actor, create your actor on the host Jupiter
+ * // The following line actually creates a new actor, even if there is no "new". 
+ * Actor("Alice", simgrid::s4u::Host::by_name("Jupiter"), worker);
+ * @endcode
+ * 
+ * But some people prefer to encapsulate their actors in classes and
+ * objects to save the actor state in a cleanly dedicated location.
+ * The syntax is slightly more complicated, but not much.
+ * 
+ * @code{.cpp}
  * #include "s4u/actor.hpp"
  * 
+ * // Declare the class representing your actors
  * class Worker {
+ * public:
  *   void operator()() { // Two pairs of () because this defines the method called ()
  *     printf("Hello s4u");
  *     simgrid::s4u::this_actor::execute(5*1024*1024); // Get the worker executing a task of 5 MFlops
  *   }
  * };
- * \endcode
  * 
- * @section s4u_actor_new Creating a new instance of your Actor
+ * // From your main or from another actor, create your actor. Note the () after Worker
+ * Actor("Bob", simgrid::s4u::Host::by_name("Jupiter"), Worker());
+ * @endcode
  * 
- * // Then later in your main() function or so:
- *   ...
- *   new Actor("worker", host, Worker());
- *   ...
+ * @section s4u_actor_flesh Fleshing your actor
+ * 
+ * The body of your actor can use the functions of the
+ * simgrid::s4u::this_actor namespace to interact with the world.
+ * This namespace contains the methods to start new activities
+ * (executions, communications, etc), and to get informations about
+ * the currently running thread (its location, etc).
+ * 
+ * Please refer to the @link simgrid::s4u::this_actor full API @endlink.
  *
- * You can start your actors with simple @c new, for example from the @c main function, 
- * but this is usually considered as a bad habit as it makes it harder to test your application
- * in differing settings. Instead, you are advised to use an XML deployment file using 
- * s4u::Engine::loadDeployment() to start your actors.
+ * 
+ * @section s4u_actor_deploy Using a deployment file
+ * 
+ * @warning This is currently not working with S4U. Sorry about that.
+ * 
+ * The best practice is to use an external deployment file as
+ * follows, because it makes it easier to test your application in
+ * differing settings. Load this file with
+ * s4u::Engine::loadDeployment() before the simulation starts. 
+ * Refer to the @ref deployment section for more information.
+ * 
+ * @code{.xml}
+ * <?xml version='1.0'?>
+ * <!DOCTYPE platform SYSTEM "http://simgrid.gforge.inria.fr/simgrid/simgrid.dtd">
+ * <platform version="4">
+ * 
+ *   <!-- Start a process called 'master' on the host called 'Tremblay' -->
+ *   <process host="Tremblay" function="master">
+ *      <!-- Here come the parameter that you want to feed to this instance of master -->
+ *      <argument value="20"/>        <!-- argv[1] -->
+ *      <argument value="50000000"/>  <!-- argv[2] -->
+ *      <argument value="1000000"/>   <!-- argv[3] -->
+ *      <argument value="5"/>         <!-- argv[4] -->
+ *   </process>
+ * 
+ *   <!-- Start a process called 'worker' on the host called 'Jupiter' -->
+ *   <process host="Jupiter" function="worker"/> <!-- Don't provide any parameter ->>
+ * 
+ * </platform>
+ * @endcode
  * 
  *  @{
  */
-   
+
 /** @brief Simulation Agent (see \ref s4u_actor)*/
 XBT_PUBLIC_CLASS Actor {
-  explicit Actor(smx_process_t smx_proc);
+private:
+  /** Wrap a (possibly non-copyable) single-use task into a `std::function` */
+  template<class F, class... Args>
+  class Task {
+  public:
+    Task(F&& code, Args&&... args) :
+      code_(std::forward<F>(code)),
+      args_(std::forward<Args>(args)...)
+    {
+      done_.clear();
+    }
+    void operator()()
+    {
+      if (done_.test_and_set())
+        throw std::logic_error("Actor task already executed");
+      simgrid::xbt::apply(std::move(code_), std::move(args_));
+    }
+  private:
+    std::atomic_flag done_;
+    F code_;
+    std::tuple<Args...> args_;
+  };
+  /** Wrap a (possibly non-copyable) single-use task into a `std::function` */
+  template<class F, class... Args>
+  static std::function<void()> wrap_task(F f, Args... args)
+  {
+    std::shared_ptr<Task<F, Args...>> task(
+      new Task<F, Args...>(std::move(f), std::move(args)...));
+    return [=] {
+      (*task)();
+    };
+  }
 public:
+  Actor() : pimpl_(nullptr) {}
+  Actor(smx_process_t smx_proc) :
+    pimpl_(SIMIX_process_ref(smx_proc)) {}
+  ~Actor()
+  {
+    SIMIX_process_unref(pimpl_);
+  }
+
+  // Copy+move (with the copy-and-swap idiom):
+  Actor(Actor const& actor) : pimpl_(SIMIX_process_ref(actor.pimpl_)) {}
+  friend void swap(Actor& first, Actor& second)
+  {
+    using std::swap;
+    swap(first.pimpl_, second.pimpl_);
+  }
+  Actor& operator=(Actor actor)
+  {
+    swap(*this, actor);
+    return *this;
+  }
+  Actor(Actor&& actor) : pimpl_(nullptr)
+  {
+    swap(*this, actor);
+  }
+
+  /** Create an actor using a function
+   *
+   *  If the actor is restarted, the actor has a fresh copy of the function.
+   */
   Actor(const char* name, s4u::Host *host, double killTime, std::function<void()> code);
+
   Actor(const char* name, s4u::Host *host, std::function<void()> code)
-    : Actor(name, host, -1, std::move(code)) {};
-  template<class C>
-  Actor(const char* name, s4u::Host *host, C code)
-    : Actor(name, host, -1, std::function<void()>(std::move(code))) {}
-  ~Actor();
+    : Actor(name, host, -1.0d, std::move(code)) {};
+
+  /** Create an actor using code
+   *
+   *  Using this constructor, move-only type can be used. The consequence is
+   *  that we cannot copy the value and restart the process in its initial
+   *  state. In order to use auto-restart, an explicit `function` must be passed
+   *  instead.
+   */
+  template<class F, class... Args,
+    // This constructor is enabled only if the call code(args...) is valid:
+    typename = typename std::result_of<F(Args...)>::type
+    >
+  Actor(const char* name, s4u::Host *host, F code, Args... args) :
+    Actor(name, host, wrap_task(std::move(code), std::move(args)...))
+  {}
 
   /** Retrieves the actor that have the given PID (or NULL if not existing) */
   //static Actor *byPid(int pid); not implemented
@@ -114,13 +242,12 @@ public:
   /** Ask kindly to all actors to die. Only the issuer will survive. */
   static void killAll();
 
-protected:
-  smx_process_t getInferior() {return pimpl_;}
 private:
   smx_process_t pimpl_ = nullptr;
 };
 
-/** @brief Static methods working on the current actor (see @ref s4u_actor) */
+/** @ingroup s4u_api
+ *  @brief Static methods working on the current actor (see @ref s4u::Actor) */
 namespace this_actor {
 
   /** Block the actor sleeping for that amount of seconds (may throws hostFailure) */