OSDN Git Service

2004-06-24 Benjamin Kosnik <bkoz@redhat.com>
[pf3gnuchains/gcc-fork.git] / libstdc++-v3 / include / ext / pool_allocator.h
index b6bd423..de6299b 100644 (file)
 #ifndef _POOL_ALLOCATOR_H
 #define _POOL_ALLOCATOR_H 1
 
+#include <bits/c++config.h>
 #include <new>
 #include <bits/functexcept.h>
-#include <bits/stl_threads.h>
 #include <bits/atomicity.h>
+#include <bits/concurrence.h>
 
 namespace __gnu_cxx
 {
-  using std::__throw_bad_alloc;
-
   /**
    *  @if maint
-   *  Default node allocator.  "SGI" style.  Uses various allocators to
-   *  fulfill underlying requests (and makes as few requests as possible
-   *  when in default high-speed pool mode).
+   *  Uses various allocators to fulfill underlying requests (and makes as
+   *  few requests as possible when in default high-speed pool mode).
    *
    *  Important implementation properties:
    *  0. If globally mandated, then allocate objects from new
@@ -71,292 +69,186 @@ namespace __gnu_cxx
    *     information that we can return the object to the proper free list
    *     without permanently losing part of the object.
    *
-   *  The first template parameter specifies whether more than one thread may
-   *  use this allocator.  It is safe to allocate an object from one instance
-   *  of a default_alloc and deallocate it with another one.  This effectively
-   *  transfers its ownership to the second one.  This may have undesirable
-   *  effects on reference locality.
-   *
-   *  The second parameter is unused and serves only to allow the
-   *  creation of multiple default_alloc instances.  Note that
-   *  containers built on different allocator instances have different
-   *  types, limiting the utility of this approach.  If you do not
-   *  wish to share the free lists with the main default_alloc
-   *  instance, instantiate this with a non-zero __inst.
-   *
    *  @endif
    *  (See @link Allocators allocators info @endlink for more.)
    */
-  template<bool __threads, int __inst>
-    class __pool_alloc
+    class __pool_base
     {
-    private:
-      enum {_S_align = 8};
-      enum {_S_max_bytes = 128};
-      enum {_S_freelists = _S_max_bytes / _S_align};
+    protected:
 
+      enum { _S_align = 8 };
+      enum { _S_max_bytes = 128 };
+      enum { _S_free_list_size = _S_max_bytes / _S_align };
+      
       union _Obj
       {
-        union _Obj* _M_free_list_link;
-        char        _M_client_data[1];    // The client sees this.
+       union _Obj* _M_free_list_link;
+       char        _M_client_data[1];    // The client sees this.
       };
-
-      static _Obj* volatile         _S_free_list[_S_freelists];
+      
+      static _Obj* volatile         _S_free_list[_S_free_list_size];
 
       // Chunk allocation state.
       static char*                  _S_start_free;
       static char*                  _S_end_free;
-      static size_t                 _S_heap_size;
-
-      static _STL_mutex_lock        _S_lock;
-      static _Atomic_word          _S_force_new;
-
-      static size_t
-      _S_round_up(size_t __bytes)
+      static size_t                 _S_heap_size;     
+      
+      size_t
+      _M_round_up(size_t __bytes)
       { return ((__bytes + (size_t)_S_align - 1) & ~((size_t)_S_align - 1)); }
-
-      static size_t
-      _S_freelist_index(size_t __bytes)
-      { return ((__bytes + (size_t)_S_align - 1)/(size_t)_S_align - 1); }
+      
+      _Obj* volatile*
+      _M_get_free_list(size_t __bytes);
+    
+      __gthread_mutex_t&
+      _M_get_mutex();
 
       // Returns an object of size __n, and optionally adds to size __n
       // free list.
-      static void*
-      _S_refill(size_t __n);
-
+      void*
+      _M_refill(size_t __n);
+      
       // Allocates a chunk for nobjs of size size.  nobjs may be reduced
       // if it is inconvenient to allocate the requested number.
-      static char*
-      _S_chunk_alloc(size_t __n, int& __nobjs);
+      char*
+      _M_allocate_chunk(size_t __n, int& __nobjs);
+    };
 
-      // It would be nice to use _STL_auto_lock here.  But we need a
-      // test whether threads are in use.
-      struct _Lock
-      {
-        _Lock() { if (__threads) _S_lock._M_acquire_lock(); }
-        ~_Lock() { if (__threads) _S_lock._M_release_lock(); }
-      } __attribute__ ((__unused__));
-      friend struct _Lock;
+
+  template<typename _Tp>
+    class __pool_alloc : private __pool_base
+    {
+    private:
+      static _Atomic_word          _S_force_new;
 
     public:
-      // __n must be > 0
-      static void*
-      allocate(size_t __n);
+      typedef size_t     size_type;
+      typedef ptrdiff_t  difference_type;
+      typedef _Tp*       pointer;
+      typedef const _Tp* const_pointer;
+      typedef _Tp&       reference;
+      typedef const _Tp& const_reference;
+      typedef _Tp        value_type;
+
+      template<typename _Tp1>
+        struct rebind
+        { typedef __pool_alloc<_Tp1> other; };
+
+      __pool_alloc() throw() { }
+
+      __pool_alloc(const __pool_alloc&) throw() { }
+
+      template<typename _Tp1>
+        __pool_alloc(const __pool_alloc<_Tp1>&) throw() { }
+
+      ~__pool_alloc() throw() { }
+
+      pointer
+      address(reference __x) const { return &__x; }
+
+      const_pointer
+      address(const_reference __x) const { return &__x; }
+
+      size_type
+      max_size() const throw() 
+      { return size_t(-1) / sizeof(_Tp); }
+
+      // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
+      // 402. wrong new expression in [some_] allocator::construct
+      void 
+      construct(pointer __p, const _Tp& __val) 
+      { ::new(__p) _Tp(__val); }
+
+      void 
+      destroy(pointer __p) { __p->~_Tp(); }
+
+      pointer
+      allocate(size_type __n, const void* = 0);
 
-      // __p may not be 0
-      static void
-      deallocate(void* __p, size_t __n);
+      void
+      deallocate(pointer __p, size_type __n);      
     };
 
-  template<bool __threads, int __inst>
+  template<typename _Tp>
     inline bool
-    operator==(const __pool_alloc<__threads,__inst>&,
-              const __pool_alloc<__threads,__inst>&)
+    operator==(const __pool_alloc<_Tp>&, const __pool_alloc<_Tp>&)
     { return true; }
 
-  template<bool __threads, int __inst>
+  template<typename _Tp>
     inline bool
-    operator!=(const __pool_alloc<__threads,__inst>&,
-               const __pool_alloc<__threads,__inst>&)
+    operator!=(const __pool_alloc<_Tp>&, const __pool_alloc<_Tp>&)
     { return false; }
 
+  template<typename _Tp>
+    _Atomic_word
+    __pool_alloc<_Tp>::_S_force_new;
 
-  // Allocate memory in large chunks in order to avoid fragmenting the
-  // heap too much.  Assume that __n is properly aligned.  We hold
-  // the allocation lock.
-  template<bool __threads, int __inst>
-    char*
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_chunk_alloc(size_t __n, int& __nobjs)
+  template<typename _Tp>
+    _Tp*
+    __pool_alloc<_Tp>::allocate(size_type __n, const void*)
     {
-      char* __result;
-      size_t __total_bytes = __n * __nobjs;
-      size_t __bytes_left = _S_end_free - _S_start_free;
-
-      if (__bytes_left >= __total_bytes)
-        {
-          __result = _S_start_free;
-          _S_start_free += __total_bytes;
-          return __result ;
-        }
-      else if (__bytes_left >= __n)
-        {
-          __nobjs = (int)(__bytes_left/__n);
-          __total_bytes = __n * __nobjs;
-          __result = _S_start_free;
-          _S_start_free += __total_bytes;
-          return __result;
-        }
-      else
-        {
-          size_t __bytes_to_get =
-            2 * __total_bytes + _S_round_up(_S_heap_size >> 4);
-          // Try to make use of the left-over piece.
-          if (__bytes_left > 0)
-            {
-              _Obj* volatile* __free_list =
-                _S_free_list + _S_freelist_index(__bytes_left);
-
-              ((_Obj*)(void*)_S_start_free)->_M_free_list_link = *__free_list;
-              *__free_list = (_Obj*)(void*)_S_start_free;
-            }
-          _S_start_free = static_cast<char*>(::operator new(__bytes_to_get));
-          if (_S_start_free == 0)
-            {
-              size_t __i;
-              _Obj* volatile* __free_list;
-              _Obj* __p;
-              // Try to make do with what we have.  That can't hurt.  We
-              // do not try smaller requests, since that tends to result
-              // in disaster on multi-process machines.
-              __i = __n;
-              for (; __i <= (size_t) _S_max_bytes; __i += (size_t) _S_align)
-                {
-                  __free_list = _S_free_list + _S_freelist_index(__i);
-                  __p = *__free_list;
-                  if (__p != 0)
-                    {
-                      *__free_list = __p -> _M_free_list_link;
-                      _S_start_free = (char*)__p;
-                      _S_end_free = _S_start_free + __i;
-                      return _S_chunk_alloc(__n, __nobjs);
-                      // Any leftover piece will eventually make it to the
-                      // right free list.
-                    }
-                }
-              _S_end_free = 0;        // In case of exception.
-              _S_start_free = static_cast<char*>(::operator new(__bytes_to_get));
-              // This should either throw an exception or remedy the situation.
-              // Thus we assume it succeeded.
-            }
-          _S_heap_size += __bytes_to_get;
-          _S_end_free = _S_start_free + __bytes_to_get;
-          return _S_chunk_alloc(__n, __nobjs);
-        }
-    }
-
-  // Returns an object of size __n, and optionally adds to "size
-  // __n"'s free list.  We assume that __n is properly aligned.  We
-  // hold the allocation lock.
-  template<bool __threads, int __inst>
-    void*
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_refill(size_t __n)
-    {
-      int __nobjs = 20;
-      char* __chunk = _S_chunk_alloc(__n, __nobjs);
-      _Obj* volatile* __free_list;
-      _Obj* __result;
-      _Obj* __current_obj;
-      _Obj* __next_obj;
-      int __i;
-
-      if (1 == __nobjs)
-        return __chunk;
-      __free_list = _S_free_list + _S_freelist_index(__n);
-
-      // Build free list in chunk.
-      __result = (_Obj*)(void*)__chunk;
-      *__free_list = __next_obj = (_Obj*)(void*)(__chunk + __n);
-      for (__i = 1; ; __i++)
-        {
-         __current_obj = __next_obj;
-          __next_obj = (_Obj*)(void*)((char*)__next_obj + __n);
-         if (__nobjs - 1 == __i)
+      pointer __ret = 0;
+      if (__n)
+       {
+         if (__n <= max_size())
            {
-             __current_obj -> _M_free_list_link = 0;
-             break;
+             // If there is a race through here, assume answer from getenv
+             // will resolve in same direction.  Inspired by techniques
+             // to efficiently support threading found in basic_string.h.
+             if (_S_force_new == 0)
+               {
+                 if (getenv("GLIBCXX_FORCE_NEW"))
+                   __atomic_add(&_S_force_new, 1);
+                 else
+                   __atomic_add(&_S_force_new, -1);
+               }
+
+             const size_t __bytes = __n * sizeof(_Tp);       
+             if (__bytes > size_t(_S_max_bytes) || _S_force_new == 1)
+               __ret = static_cast<_Tp*>(::operator new(__bytes));
+             else
+               {
+                 _Obj* volatile* __free_list = _M_get_free_list(__bytes);
+
+                 lock sentry(_M_get_mutex());
+                 _Obj* __restrict__ __result = *__free_list;
+                 if (__builtin_expect(__result == 0, 0))
+                   __ret = static_cast<_Tp*>(_M_refill(_M_round_up(__bytes)));
+                 else
+                   {
+                     *__free_list = __result->_M_free_list_link;
+                     __ret = reinterpret_cast<_Tp*>(__result);
+                   }
+                 if (__builtin_expect(__ret == 0, 0))
+                   std::__throw_bad_alloc();
+               }
            }
          else
-           __current_obj -> _M_free_list_link = __next_obj;
+           std::__throw_bad_alloc();
        }
-      return __result;
+      return __ret;
     }
 
-  template<bool __threads, int __inst>
-    void*
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::allocate(size_t __n)
+  template<typename _Tp>
+    void
+    __pool_alloc<_Tp>::deallocate(pointer __p, size_type __n)
     {
-      void* __ret = 0;
-
-      // If there is a race through here, assume answer from getenv
-      // will resolve in same direction.  Inspired by techniques
-      // to efficiently support threading found in basic_string.h.
-      if (_S_force_new == 0)
+      if (__n)
        {
-         if (getenv("GLIBCXX_FORCE_NEW"))
-           __atomic_add(&_S_force_new, 1);
-         else
-           __atomic_add(&_S_force_new, -1);
-       }
-
-      if ((__n > (size_t) _S_max_bytes) || (_S_force_new > 0))
-       __ret = ::operator new(__n);
-      else
-       {
-         _Obj* volatile* __free_list = _S_free_list + _S_freelist_index(__n);
-         // Acquire the lock here with a constructor call.  This
-         // ensures that it is released in exit or during stack
-         // unwinding.
-         _Lock __lock_instance;
-         _Obj* __restrict__ __result = *__free_list;
-         if (__builtin_expect(__result == 0, 0))
-           __ret = _S_refill(_S_round_up(__n));
+         const size_t __bytes = __n * sizeof(_Tp);
+         if (__bytes > static_cast<size_t>(_S_max_bytes) || _S_force_new == 1)
+           ::operator delete(__p);
          else
            {
-             *__free_list = __result -> _M_free_list_link;
-             __ret = __result;
-           }
-         if (__builtin_expect(__ret == 0, 0))
-           __throw_bad_alloc();
-       }
-      return __ret;
-    }
+             _Obj* volatile* __free_list = _M_get_free_list(__bytes);
+             _Obj* __q = reinterpret_cast<_Obj*>(__p);
 
-  template<bool __threads, int __inst>
-    void
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::deallocate(void* __p, size_t __n)
-    {
-      if ((__n > (size_t) _S_max_bytes) || (_S_force_new > 0))
-       ::operator delete(__p);
-      else
-       {
-         _Obj* volatile* __free_list = _S_free_list + _S_freelist_index(__n);
-         _Obj* __q = (_Obj*)__p;
-
-         // Acquire the lock here with a constructor call.  This
-         // ensures that it is released in exit or during stack
-         // unwinding.
-         _Lock __lock_instance;
-         __q -> _M_free_list_link = *__free_list;
-         *__free_list = __q;
+             lock sentry(_M_get_mutex());
+             __q ->_M_free_list_link = *__free_list;
+             *__free_list = __q;
+           }
        }
     }
-
-  template<bool __threads, int __inst>
-    typename __pool_alloc<__threads, __inst>::_Obj* volatile
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_free_list[_S_freelists];
-
-  template<bool __threads, int __inst>
-    char* __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_start_free = 0;
-
-  template<bool __threads, int __inst>
-    char* __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_end_free = 0;
-
-  template<bool __threads, int __inst>
-    size_t __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_heap_size = 0;
-
-  template<bool __threads, int __inst>
-    _STL_mutex_lock
-    __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_lock __STL_MUTEX_INITIALIZER;
-
-  template<bool __threads, int __inst> _Atomic_word
-  __pool_alloc<__threads, __inst>::_S_force_new = 0;
-
-  // Inhibit implicit instantiations for required instantiations,
-  // which are defined via explicit instantiations elsewhere.
-  // NB: This syntax is a GNU extension.
-#if _GLIBCXX_EXTERN_TEMPLATE
-  extern template class __pool_alloc<true, 0>;
-#endif
 } // namespace __gnu_cxx
 
 #endif