src/libgame/hash.h

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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, free, free);
  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   void (*freekfn) (void *k);
 113   void (*freevfn) (void *v);
 114 };
 115
 116 /*****************************************************************************/
 117 struct hashtable_itr
 118 {
 119   struct hashtable *h;
 120   struct entry *e;
 121   unsigned int index;
 122 };
 123
 124
 125 /*****************************************************************************
 126  * create_hashtable_ext
 127
 128  * @name                    create_hashtable
 129  * @param   minsize         minimum initial size of hashtable
 130  * @param   maxloadfactor   maximum ratio entries / tablesize
 131  * @param   hashfunction    function for hashing keys
 132  * @param   key_eq_fn       function for determining key equality
 133  * @param   key_free_fn     function for freeing keys
 134  * @param   value_free_fn   function for freeing values
 135  * @return                  newly created hashtable or NULL on failure
 136  */
 137
 138 struct hashtable *
 139 create_hashtable_ext(unsigned int minsize, float maxloadfactor,
 140                      unsigned int (*hashfunction) (void*),
 141                      int (*key_eq_fn) (void*, void*),
 142                      void (*key_free_fn) (void*),
 143                      void (*value_free_fn) (void*));
 144
 145 /* wrapper function using reasonable default values for some parameters */
 146 struct hashtable *
 147 create_hashtable(unsigned int (*hashfunction) (void*),
 148                  int (*key_eq_fn) (void*, void*),
 149                  void (*key_free_fn) (void*),
 150                  void (*value_free_fn) (void*));
 151
 152 /*****************************************************************************
 153  * hashtable_insert
 154
 155  * @name        hashtable_insert
 156  * @param   h   the hashtable to insert into
 157  * @param   k   the key   - will be freed on removal if free function defined
 158  * @param   v   the value - will be freed on removal if free function defined
 159  * @return      non-zero for successful insertion
 160  *
 161  * This function will cause the table to expand if the insertion would take
 162  * the ratio of entries to table size over the maximum load factor.
 163  *
 164  * This function does not check for repeated insertions with a duplicate key.
 165  * The value returned when using a duplicate key is undefined -- when
 166  * the hashtable changes size, the order of retrieval of duplicate key
 167  * entries is reversed.
 168  * If in doubt, remove before insert.
 169  */
 170
 171 int
 172 hashtable_insert(struct hashtable *h, void *k, void *v);
 173
 174 #define DEFINE_HASHTABLE_INSERT(fnname, keytype, valuetype) \
 175 static int fnname (struct hashtable *h, keytype *k, valuetype *v) \
 176 { \
 177   return hashtable_insert(h, k, v); \
 178 }
 179
 180 /*****************************************************************************
 181  * hashtable_change
 182
 183  * @name        hashtable_change
 184  * @param   h   the hashtable to search
 185  * @param   k   the key of the entry to change
 186  * @param   v   the new value
 187  * @return      non-zero for successful change
 188  */
 189
 190 int
 191 hashtable_change(struct hashtable *h, void *k, void *v);
 192
 193 #define DEFINE_HASHTABLE_CHANGE(fnname, keytype, valuetype) \
 194 static int fnname (struct hashtable *h, keytype *k, valuetype *v) \
 195 { \
 196   return hashtable_change(h, k, v); \
 197 }
 198
 199 /*****************************************************************************
 200  * hashtable_exists
 201
 202  * @name        hashtable_exists
 203  * @param   h   the hashtable to search
 204  * @param   k   the key to search for
 205  * @return      non-zero if key exists, else zero
 206  */
 207
 208 int
 209 hashtable_exists(struct hashtable *h, void *k);
 210
 211 #define DEFINE_HASHTABLE_EXISTS(fnname, keytype, valuetype) \
 212 static int fnname (struct hashtable *h, keytype *k) \
 213 { \
 214   return hashtable_exists(h, k); \
 215 }
 216
 217 /*****************************************************************************
 218  * hashtable_search
 219
 220  * @name        hashtable_search
 221  * @param   h   the hashtable to search
 222  * @param   k   the key to search for
 223  * @return      the value associated with the key, or NULL if none found
 224  */
 225
 226 void *
 227 hashtable_search(struct hashtable *h, void *k);
 228
 229 #define DEFINE_HASHTABLE_SEARCH(fnname, keytype, valuetype) \
 230 static valuetype * fnname (struct hashtable *h, keytype *k) \
 231 { \
 232   return (valuetype *) (hashtable_search(h, k)); \
 233 }
 234
 235 /*****************************************************************************
 236  * hashtable_remove
 237
 238  * @name        hashtable_remove
 239  * @param   h   the hashtable to remove the item from
 240  * @param   k   the key to search for
 241  * @return      the value associated with the key, or NULL if none found
 242  */
 243
 244 void * /* returns value */
 245 hashtable_remove(struct hashtable *h, void *k);
 246
 247 #define DEFINE_HASHTABLE_REMOVE(fnname, keytype, valuetype) \
 248 static valuetype * fnname (struct hashtable *h, keytype *k) \
 249 { \
 250   return (valuetype *) (hashtable_remove(h, k)); \
 251 }
 252
 253
 254 /*****************************************************************************
 255  * hashtable_count
 256
 257  * @name        hashtable_count
 258  * @return      the number of items stored in the hashtable
 259  */
 260 unsigned int
 261 hashtable_count(struct hashtable *h);
 262
 263
 264 /*****************************************************************************
 265  * hashtable_destroy
 266
 267  * @name        hashtable_destroy
 268  */
 269
 270 void
 271 hashtable_destroy(struct hashtable *h);
 272
 273
 274 /*****************************************************************************/
 275 /* hashtable_iterator
 276  */
 277
 278 struct hashtable_itr *
 279 hashtable_iterator(struct hashtable *h);
 280
 281 /*****************************************************************************/
 282 /* key - return the key of the (key, value) pair at the current position */
 283
 284 void *
 285 hashtable_iterator_key(struct hashtable_itr *i);
 286
 287 /*****************************************************************************/
 288 /* value - return the value of the (key, value) pair at the current position */
 289
 290 void *
 291 hashtable_iterator_value(struct hashtable_itr *i);
 292
 293 /*****************************************************************************/
 294 /* advance - advance the iterator to the next element
 295  *           returns zero if advanced to end of table */
 296
 297 int
 298 hashtable_iterator_advance(struct hashtable_itr *itr);
 299
 300 #endif