Quelle  hashmap.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause)

/*
 * Generic non-thread safe hash map implementation.
 *
 * Copyright (c) 2019 Facebook
 */
#include <stdint.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <errno.h>
#include <linux/err.h>
#include "hashmap.h"

/* make sure libbpf doesn't use kernel-only integer typedefs */
#pragma GCC poison u8 u16 u32 u64 s8 s16 s32 s64

/* prevent accidental re-addition of reallocarray() */
#pragma GCC poison reallocarray

/* start with 4 buckets */
#define HASHMAP_MIN_CAP_BITS 2

static void hashmap_add_entry(struct hashmap_entry **pprev,
         struct hashmap_entry *entry)
{
 entry->next = *pprev;
 *pprev = entry;
}

static void hashmap_del_entry(struct hashmap_entry **pprev,
         struct hashmap_entry *entry)
{
 *pprev = entry->next;
 entry->next = NULL;
}

void hashmap__init(struct hashmap *map, hashmap_hash_fn hash_fn,
     hashmap_equal_fn equal_fn, void *ctx)
{
 map->hash_fn = hash_fn;
 map->equal_fn = equal_fn;
 map->ctx = ctx;

 map->buckets = NULL;
 map->cap = 0;
 map->cap_bits = 0;
 map->sz = 0;
}

struct hashmap *hashmap__new(hashmap_hash_fn hash_fn,
        hashmap_equal_fn equal_fn,
        void *ctx)
{
 struct hashmap *map = malloc(sizeof(struct hashmap));

 if (!map)
  return ERR_PTR(-ENOMEM);
 hashmap__init(map, hash_fn, equal_fn, ctx);
 return map;
}

void hashmap__clear(struct hashmap *map)
{
 struct hashmap_entry *cur, *tmp;
 size_t bkt;

 hashmap__for_each_entry_safe(map, cur, tmp, bkt) {
  free(cur);
 }
 free(map->buckets);
 map->buckets = NULL;
 map->cap = map->cap_bits = map->sz = 0;
}

void hashmap__free(struct hashmap *map)
{
 if (IS_ERR_OR_NULL(map))
  return;

 hashmap__clear(map);
 free(map);
}

size_t hashmap__size(const struct hashmap *map)
{
 return map->sz;
}

size_t hashmap__capacity(const struct hashmap *map)
{
 return map->cap;
}

static bool hashmap_needs_to_grow(struct hashmap *map)
{
 /* grow if empty or more than 75% filled */
 return (map->cap == 0) || ((map->sz + 1) * 4 / 3 > map->cap);
}

static int hashmap_grow(struct hashmap *map)
{
 struct hashmap_entry **new_buckets;
 struct hashmap_entry *cur, *tmp;
 size_t new_cap_bits, new_cap;
 size_t h, bkt;

 new_cap_bits = map->cap_bits + 1;
 if (new_cap_bits < HASHMAP_MIN_CAP_BITS)
  new_cap_bits = HASHMAP_MIN_CAP_BITS;

 new_cap = 1UL << new_cap_bits;
 new_buckets = calloc(new_cap, sizeof(new_buckets[0]));
 if (!new_buckets)
  return -ENOMEM;

 hashmap__for_each_entry_safe(map, cur, tmp, bkt) {
  h = hash_bits(map->hash_fn(cur->key, map->ctx), new_cap_bits);
  hashmap_add_entry(&new_buckets[h], cur);
 }

 map->cap = new_cap;
 map->cap_bits = new_cap_bits;
 free(map->buckets);
 map->buckets = new_buckets;

 return 0;
}

static bool hashmap_find_entry(const struct hashmap *map,
          const long key, size_t hash,
          struct hashmap_entry ***pprev,
          struct hashmap_entry **entry)
{
 struct hashmap_entry *cur, **prev_ptr;

 if (!map->buckets)
  return false;

 for (prev_ptr = &map->buckets[hash], cur = *prev_ptr;
      cur;
      prev_ptr = &cur->next, cur = cur->next) {
  if (map->equal_fn(cur->key, key, map->ctx)) {
   if (pprev)
    *pprev = prev_ptr;
   *entry = cur;
   return true;
  }
 }

 return false;
}

int hashmap_insert(struct hashmap *map, long key, long value,
     enum hashmap_insert_strategy strategy,
     long *old_key, long *old_value)
{
 struct hashmap_entry *entry;
 size_t h;
 int err;

 if (old_key)
  *old_key = 0;
 if (old_value)
  *old_value = 0;

 h = hash_bits(map->hash_fn(key, map->ctx), map->cap_bits);
 if (strategy != HASHMAP_APPEND &&
     hashmap_find_entry(map, key, h, NULL, &entry)) {
  if (old_key)
   *old_key = entry->key;
  if (old_value)
   *old_value = entry->value;

  if (strategy == HASHMAP_SET || strategy == HASHMAP_UPDATE) {
   entry->key = key;
   entry->value = value;
   return 0;
  } else if (strategy == HASHMAP_ADD) {
   return -EEXIST;
  }
 }

 if (strategy == HASHMAP_UPDATE)
  return -ENOENT;

 if (hashmap_needs_to_grow(map)) {
  err = hashmap_grow(map);
  if (err)
   return err;
  h = hash_bits(map->hash_fn(key, map->ctx), map->cap_bits);
 }

 entry = malloc(sizeof(struct hashmap_entry));
 if (!entry)
  return -ENOMEM;

 entry->key = key;
 entry->value = value;
 hashmap_add_entry(&map->buckets[h], entry);
 map->sz++;

 return 0;
}

bool hashmap_find(const struct hashmap *map, long key, long *value)
{
 struct hashmap_entry *entry;
 size_t h;

 h = hash_bits(map->hash_fn(key, map->ctx), map->cap_bits);
 if (!hashmap_find_entry(map, key, h, NULL, &entry))
  return false;

 if (value)
  *value = entry->value;
 return true;
}

bool hashmap_delete(struct hashmap *map, long key,
      long *old_key, long *old_value)
{
 struct hashmap_entry **pprev, *entry;
 size_t h;

 h = hash_bits(map->hash_fn(key, map->ctx), map->cap_bits);
 if (!hashmap_find_entry(map, key, h, &pprev, &entry))
  return false;

 if (old_key)
  *old_key = entry->key;
 if (old_value)
  *old_value = entry->value;

 hashmap_del_entry(pprev, entry);
 free(entry);
 map->sz--;

 return true;
}