src/libgame/hash.h

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   7 //                  https://www.artsoft.org/
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   9 // hash.h
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  11
  12 /*
  13  * Copyright (C) 2002 Christopher Clark <firstname.lastname@cl.cam.ac.uk>
  14  *
  15  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
  16  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to
  17  * deal in the Software without restriction, including without limitation the
  18  * rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
  19  * sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
  20  * furnished to do so, subject to the following conditions:
  21  *
  22  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  23  * all copies of the Software and its documentation and acknowledgment shall be
  24  * given in the documentation and software packages that this Software was
  25  * used.
  26  *
  27  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  28  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  29  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
  30  * THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER
  31  * IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN
  32  * CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  33  * */
  34
  35 #ifndef HASH_H
  36 #define HASH_H
  37
  38
  39 /* Example of use:
  40  *
  41  *      struct hashtable  *h;
  42  *      struct some_key   *k;
  43  *      struct some_value *v;
  44  *
  45  *      static unsigned int         hash_from_key_fn( void *k );
  46  *      static int                  keys_equal_fn ( void *key1, void *key2 );
  47  *
  48  *      h = create_hashtable(16, 0.75, hash_from_key_fn, keys_equal_fn);
  49  *      k = (struct some_key *)     malloc(sizeof(struct some_key));
  50  *      v = (struct some_value *)   malloc(sizeof(struct some_value));
  51  *
  52  *      (initialise k and v to suitable values)
  53  *
  54  *      if (! hashtable_insert(h,k,v) )
  55  *      {     exit(-1);               }
  56  *
  57  *      if (NULL == (found = hashtable_search(h,k) ))
  58  *      {    printf("not found!");                  }
  59  *
  60  *      if (NULL == (found = hashtable_remove(h,k) ))
  61  *      {    printf("Not found\n");                 }
  62  *
  63  */
  64
  65 /* Macros may be used to define type-safe(r) hashtable access functions, with
  66  * methods specialized to take known key and value types as parameters.
  67  *
  68  * Example:
  69  *
  70  * Insert this at the start of your file:
  71  *
  72  * DEFINE_HASHTABLE_INSERT(insert_some, struct some_key, struct some_value);
  73  * DEFINE_HASHTABLE_SEARCH(search_some, struct some_key, struct some_value);
  74  * DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(remove_some, struct some_key, struct some_value);
  75  *
  76  * This defines the functions 'insert_some', 'search_some' and 'remove_some'.
  77  * These operate just like hashtable_insert etc., with the same parameters,
  78  * but their function signatures have 'struct some_key *' rather than
  79  * 'void *', and hence can generate compile time errors if your program is
  80  * supplying incorrect data as a key (and similarly for value).
  81  *
  82  * Note that the hash and key equality functions passed to create_hashtable
  83  * still take 'void *' parameters instead of 'some key *'. This shouldn't be
  84  * a difficult issue as they're only defined and passed once, and the other
  85  * functions will ensure that only valid keys are supplied to them.
  86  *
  87  * The cost for this checking is increased code size and runtime overhead
  88  * - if performance is important, it may be worth switching back to the
  89  * unsafe methods once your program has been debugged with the safe methods.
  90  * This just requires switching to some simple alternative defines - eg:
  91  * #define insert_some hashtable_insert
  92  *
  93  */
  94
  95
  96 /*****************************************************************************/
  97 struct entry
  98 {
  99   void *k, *v;
 100   unsigned int h;
 101   struct entry *next;
 102 };
 103
 104 struct hashtable
 105 {
 106   unsigned int tablelength;
 107   struct entry **table;
 108   unsigned int entrycount;
 109   unsigned int loadlimit;
 110   unsigned int (*hashfn) (void *k);
 111   int (*eqfn) (void *k1, void *k2);
 112 };
 113
 114 /*****************************************************************************/
 115 struct hashtable_itr
 116 {
 117   struct hashtable *h;
 118   struct entry *e;
 119   unsigned int index;
 120 };
 121
 122
 123 /*****************************************************************************
 124  * create_hashtable
 125
 126  * @name                    create_hashtable
 127  * @param   minsize         minimum initial size of hashtable
 128  * @param   maxloadfactor   maximum ratio entries / tablesize
 129  * @param   hashfunction    function for hashing keys
 130  * @param   key_eq_fn       function for determining key equality
 131  * @return                  newly created hashtable or NULL on failure
 132  */
 133
 134 struct hashtable *
 135 create_hashtable(unsigned int minsize, float maxloadfactor,
 136                  unsigned int (*hashfunction) (void*),
 137                  int (*key_eq_fn) (void*,void*));
 138
 139 /*****************************************************************************
 140  * hashtable_insert
 141
 142  * @name        hashtable_insert
 143  * @param   h   the hashtable to insert into
 144  * @param   k   the key - hashtable claims ownership and will free on removal
 145  * @param   v   the value - does not claim ownership
 146  * @return      non-zero for successful insertion
 147  *
 148  * This function will cause the table to expand if the insertion would take
 149  * the ratio of entries to table size over the maximum load factor.
 150  *
 151  * This function does not check for repeated insertions with a duplicate key.
 152  * The value returned when using a duplicate key is undefined -- when
 153  * the hashtable changes size, the order of retrieval of duplicate key
 154  * entries is reversed.
 155  * If in doubt, remove before insert.
 156  */
 157
 158 int
 159 hashtable_insert(struct hashtable *h, void *k, void *v);
 160
 161 #define DEFINE_HASHTABLE_INSERT(fnname, keytype, valuetype) \
 162 static int fnname (struct hashtable *h, keytype *k, valuetype *v) \
 163 { \
 164   return hashtable_insert(h,k,v); \
 165 }
 166
 167 /*****************************************************************************
 168  * hashtable_change
 169
 170  * @name        hashtable_change
 171  * @param   h   the hashtable to search
 172  * @param   k   the key of the entry to change
 173  * @param   v   the new value
 174  * @return      non-zero for successful change
 175  */
 176
 177 int
 178 hashtable_change(struct hashtable *h, void *k, void *v);
 179
 180 #define DEFINE_HASHTABLE_CHANGE(fnname, keytype, valuetype) \
 181 static int fnname (struct hashtable *h, keytype *k, valuetype *v) \
 182 { \
 183   return hashtable_change(h,k,v); \
 184 }
 185
 186 /*****************************************************************************
 187  * hashtable_search
 188
 189  * @name        hashtable_search
 190  * @param   h   the hashtable to search
 191  * @param   k   the key to search for  - does not claim ownership
 192  * @return      the value associated with the key, or NULL if none found
 193  */
 194
 195 void *
 196 hashtable_search(struct hashtable *h, void *k);
 197
 198 #define DEFINE_HASHTABLE_SEARCH(fnname, keytype, valuetype) \
 199 static valuetype * fnname (struct hashtable *h, keytype *k) \
 200 { \
 201   return (valuetype *) (hashtable_search(h,k)); \
 202 }
 203
 204 /*****************************************************************************
 205  * hashtable_remove
 206
 207  * @name        hashtable_remove
 208  * @param   h   the hashtable to remove the item from
 209  * @param   k   the key to search for  - does not claim ownership
 210  * @return      the value associated with the key, or NULL if none found
 211  */
 212
 213 void * /* returns value */
 214 hashtable_remove(struct hashtable *h, void *k);
 215
 216 #define DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(fnname, keytype, valuetype) \
 217 static valuetype * fnname (struct hashtable *h, keytype *k) \
 218 { \
 219   return (valuetype *) (hashtable_remove(h,k)); \
 220 }
 221
 222
 223 /*****************************************************************************
 224  * hashtable_count
 225
 226  * @name        hashtable_count
 227  * @return      the number of items stored in the hashtable
 228  */
 229 unsigned int
 230 hashtable_count(struct hashtable *h);
 231
 232
 233 /*****************************************************************************
 234  * hashtable_destroy
 235
 236  * @name        hashtable_destroy
 237  * @param       free_values     whether to call 'free' on the remaining values
 238  */
 239
 240 void
 241 hashtable_destroy(struct hashtable *h, int free_values);
 242
 243
 244 /*****************************************************************************/
 245 /* hashtable_iterator
 246  */
 247
 248 struct hashtable_itr *
 249 hashtable_iterator(struct hashtable *h);
 250
 251 /*****************************************************************************/
 252 /* key - return the key of the (key,value) pair at the current position */
 253
 254 void *
 255 hashtable_iterator_key(struct hashtable_itr *i);
 256
 257 /*****************************************************************************/
 258 /* value - return the value of the (key,value) pair at the current position */
 259
 260 void *
 261 hashtable_iterator_value(struct hashtable_itr *i);
 262
 263 /*****************************************************************************/
 264 /* advance - advance the iterator to the next element
 265  *           returns zero if advanced to end of table */
 266
 267 int
 268 hashtable_iterator_advance(struct hashtable_itr *itr);
 269
 270 #endif