mirror of
https://github.com/ClickHouse/ClickHouse.git
synced 2024-09-21 17:20:50 +00:00
511 lines
12 KiB
C++
511 lines
12 KiB
C++
#pragma once
|
||
|
||
#include <DB/Interpreters/HashMap.h>
|
||
|
||
#include <DB/IO/WriteBuffer.h>
|
||
#include <DB/IO/WriteHelpers.h>
|
||
#include <DB/IO/ReadBuffer.h>
|
||
#include <DB/IO/ReadHelpers.h>
|
||
#include <DB/IO/VarInt.h>
|
||
|
||
|
||
namespace DB
|
||
{
|
||
|
||
|
||
/** См. HashMap.h
|
||
*/
|
||
|
||
template
|
||
<
|
||
typename Key,
|
||
typename Hash = default_hash<Key>,
|
||
typename ZeroTraits = default_zero_traits<Key>,
|
||
typename GrowthTraits = default_growth_traits,
|
||
typename Allocator = HashTableAllocator
|
||
>
|
||
class HashSet : private boost::noncopyable, private Hash, private Allocator /// empty base optimization
|
||
{
|
||
private:
|
||
friend class const_iterator;
|
||
friend class iterator;
|
||
|
||
typedef size_t HashValue;
|
||
typedef HashSet<Key, Hash, ZeroTraits, GrowthTraits, Allocator> Self;
|
||
|
||
size_t m_size; /// Количество элементов
|
||
Key * buf; /// Кусок памяти для всех элементов кроме элемента с ключём 0.
|
||
UInt8 size_degree; /// Размер таблицы в виде степени двух
|
||
bool has_zero; /// Хэш-таблица содержит элемент со значением ключа = 0.
|
||
|
||
static Key zero_value; /// Нулевое значение ключа. Чтобы было, куда поставить итератор.
|
||
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
mutable size_t collisions;
|
||
#endif
|
||
|
||
inline size_t hash(const Key & x) const { return Hash::operator()(x); }
|
||
inline size_t buf_size() const { return 1 << size_degree; }
|
||
inline size_t buf_size_bytes() const { return buf_size() * sizeof(Key); }
|
||
inline size_t max_fill() const { return 1 << (size_degree - 1); }
|
||
inline size_t mask() const { return buf_size() - 1; }
|
||
inline size_t place(HashValue x) const { return x & mask(); }
|
||
|
||
|
||
void alloc()
|
||
{
|
||
buf = reinterpret_cast<Key *>(Allocator::alloc(buf_size_bytes()));
|
||
}
|
||
|
||
void free()
|
||
{
|
||
Allocator::free(buf, buf_size_bytes());
|
||
}
|
||
|
||
|
||
/// Увеличить размер буфера в 2 ^ N раз или до new_size_degree, если передан ненулевой аргумент.
|
||
void resize(size_t new_size_degree = 0)
|
||
{
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_DEBUG_RESIZES
|
||
Stopwatch watch;
|
||
#endif
|
||
|
||
size_t old_size = buf_size();
|
||
size_t old_size_bytes = buf_size_bytes();
|
||
|
||
if (new_size_degree)
|
||
size_degree = new_size_degree;
|
||
else
|
||
size_degree += size_degree >= GrowthTraits::GROWTH_CHANGE_THRESHOLD
|
||
? 1
|
||
: GrowthTraits::FAST_GROWTH_DEGREE;
|
||
|
||
/// Расширим пространство.
|
||
buf = reinterpret_cast<Key *>(Allocator::realloc(buf, old_size_bytes, buf_size_bytes()));
|
||
|
||
/** Теперь некоторые элементы может потребоваться переместить на новое место.
|
||
* Элемент может остаться на месте, или переместиться в новое место "справа",
|
||
* или переместиться левее по цепочке разрешения коллизий, из-за того, что элементы левее него были перемещены в новое место "справа".
|
||
*/
|
||
size_t i = 0;
|
||
for (; i < old_size; ++i)
|
||
if (!ZeroTraits::check(buf[i]))
|
||
reinsert(buf[i]);
|
||
|
||
/** Также имеется особый случай:
|
||
* если элемент должен был быть в конце старого буфера, [ x]
|
||
* но находится в начале из-за цепочки разрешения коллизий, [o x]
|
||
* то после ресайза, он сначала снова окажется не на своём месте, [ xo ]
|
||
* и для того, чтобы перенести его куда надо,
|
||
* надо будет после переноса всех элементов из старой половинки [ o x ]
|
||
* обработать ещё хвостик из цепочки разрешения коллизий сразу после неё [ o x ]
|
||
*/
|
||
for (; !ZeroTraits::check(buf[i]); ++i)
|
||
reinsert(buf[i]);
|
||
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_DEBUG_RESIZES
|
||
watch.stop();
|
||
std::cerr << std::fixed << std::setprecision(3)
|
||
<< "Resize from " << old_size << " to " << buf_size() << " took " << watch.elapsedSeconds() << " sec."
|
||
<< std::endl;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
|
||
/** Вставить в новый буфер значение, которое было в старом буфере.
|
||
* Используется при увеличении размера буфера.
|
||
*/
|
||
void reinsert(Key & x)
|
||
{
|
||
size_t place_value = place(hash(x));
|
||
|
||
/// Если элемент на своём месте.
|
||
if (&x == &buf[place_value])
|
||
return;
|
||
|
||
/// Вычисление нового места, с учётом цепочки разрешения коллизий.
|
||
while (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && x != buf[place_value])
|
||
{
|
||
++place_value;
|
||
place_value &= mask();
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
++collisions;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
/// Если элемент остался на своём месте в старой цепочке разрешения коллизий.
|
||
if (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && x == buf[place_value])
|
||
return;
|
||
|
||
/// Копирование на новое место и зануление старого.
|
||
memcpy(&buf[place_value], &x, sizeof(x));
|
||
ZeroTraits::set(x);
|
||
|
||
/// Потом на старое место могут переместиться элементы, которые раньше были в коллизии с этим.
|
||
}
|
||
|
||
|
||
public:
|
||
typedef Key key_type;
|
||
typedef Key value_type;
|
||
|
||
|
||
HashSet() :
|
||
m_size(0),
|
||
size_degree(GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE),
|
||
has_zero(false)
|
||
{
|
||
ZeroTraits::set(zero_value);
|
||
alloc();
|
||
}
|
||
|
||
~HashSet()
|
||
{
|
||
if (!__has_trivial_destructor(Key))
|
||
for (iterator it = begin(); it != end(); ++it)
|
||
it->~Key();
|
||
|
||
free();
|
||
}
|
||
|
||
|
||
class iterator
|
||
{
|
||
Self * container;
|
||
Key * ptr;
|
||
|
||
friend class HashSet;
|
||
|
||
iterator(Self * container_, Key * ptr_) : container(container_), ptr(ptr_) {}
|
||
|
||
public:
|
||
iterator() {}
|
||
|
||
bool operator== (const iterator & rhs) const { return ptr == rhs.ptr; }
|
||
bool operator!= (const iterator & rhs) const { return ptr != rhs.ptr; }
|
||
|
||
iterator & operator++()
|
||
{
|
||
if (unlikely(ptr == &container->zero_value))
|
||
ptr = container->buf;
|
||
else
|
||
++ptr;
|
||
|
||
while (ptr < container->buf + container->buf_size() && ZeroTraits::check(*ptr))
|
||
++ptr;
|
||
|
||
return *this;
|
||
}
|
||
|
||
Key & operator* () const { return *ptr; }
|
||
Key * operator->() const { return ptr; }
|
||
};
|
||
|
||
|
||
class const_iterator
|
||
{
|
||
const Self * container;
|
||
const Key * ptr;
|
||
|
||
friend class HashSet;
|
||
|
||
const_iterator(const Self * container_, const Key * ptr_) : container(container_), ptr(ptr_) {}
|
||
|
||
public:
|
||
const_iterator() {}
|
||
const_iterator(const iterator & rhs) : container(rhs.container), ptr(rhs.ptr) {}
|
||
|
||
bool operator== (const const_iterator & rhs) const { return ptr == rhs.ptr; }
|
||
bool operator!= (const const_iterator & rhs) const { return ptr != rhs.ptr; }
|
||
|
||
const_iterator & operator++()
|
||
{
|
||
if (unlikely(ptr == &container->zero_value))
|
||
ptr = container->buf;
|
||
else
|
||
++ptr;
|
||
|
||
while (ptr < container->buf + container->buf_size() && ZeroTraits::check(*ptr))
|
||
++ptr;
|
||
|
||
return *this;
|
||
}
|
||
|
||
const Key & operator* () const { return *ptr; }
|
||
const Key * operator->() const { return ptr; }
|
||
};
|
||
|
||
|
||
const_iterator begin() const
|
||
{
|
||
if (has_zero)
|
||
return const_iterator(this, &zero_value);
|
||
|
||
const Key * ptr = buf;
|
||
while (ptr < buf + buf_size() && ZeroTraits::check(*ptr))
|
||
++ptr;
|
||
|
||
return const_iterator(this, ptr);
|
||
}
|
||
|
||
iterator begin()
|
||
{
|
||
if (has_zero)
|
||
return iterator(this, &zero_value);
|
||
|
||
Key * ptr = buf;
|
||
while (ptr < buf + buf_size() && ZeroTraits::check(*ptr))
|
||
++ptr;
|
||
|
||
return iterator(this, ptr);
|
||
}
|
||
|
||
const_iterator end() const { return const_iterator(this, buf + buf_size()); }
|
||
iterator end() { return iterator(this, buf + buf_size()); }
|
||
|
||
|
||
/// Вставить ключ.
|
||
std::pair<iterator, bool> insert(const Key & x)
|
||
{
|
||
if (ZeroTraits::check(x))
|
||
{
|
||
if (!has_zero)
|
||
{
|
||
++m_size;
|
||
has_zero = true;
|
||
return std::make_pair(begin(), true);
|
||
}
|
||
return std::make_pair(begin(), false);
|
||
}
|
||
|
||
size_t place_value = place(hash(x));
|
||
while (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] != x)
|
||
{
|
||
++place_value;
|
||
place_value &= mask();
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
++collisions;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
iterator res(this, &buf[place_value]);
|
||
|
||
if (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] == x)
|
||
return std::make_pair(res, false);
|
||
|
||
buf[place_value] = x;
|
||
++m_size;
|
||
|
||
if (unlikely(m_size > max_fill()))
|
||
{
|
||
resize();
|
||
return std::make_pair(find(x), true);
|
||
}
|
||
|
||
return std::make_pair(res, true);
|
||
}
|
||
|
||
|
||
void emplace(Key x, iterator & it, bool & inserted)
|
||
{
|
||
if (ZeroTraits::check(x))
|
||
{
|
||
if (!has_zero)
|
||
{
|
||
++m_size;
|
||
has_zero = true;
|
||
inserted = true;
|
||
}
|
||
else
|
||
inserted = false;
|
||
|
||
it = begin();
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
size_t place_value = place(hash(x));
|
||
while (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] != x)
|
||
{
|
||
++place_value;
|
||
place_value &= mask();
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
++collisions;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
it = iterator(this, &buf[place_value]);
|
||
|
||
if (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] == x)
|
||
{
|
||
inserted = false;
|
||
return;
|
||
}
|
||
|
||
new(&buf[place_value]) Key(x);
|
||
inserted = true;
|
||
++m_size;
|
||
|
||
if (unlikely(m_size > max_fill()))
|
||
{
|
||
resize();
|
||
it = find(x);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
|
||
void merge(const Self & rhs)
|
||
{
|
||
if (!has_zero && rhs.has_zero)
|
||
{
|
||
has_zero = true;
|
||
++m_size;
|
||
}
|
||
|
||
for (size_t i = 0; i < rhs.buf_size(); ++i)
|
||
if (!ZeroTraits::check(rhs.buf[i]))
|
||
insert(rhs.buf[i]);
|
||
}
|
||
|
||
|
||
iterator find(Key x)
|
||
{
|
||
if (ZeroTraits::check(x))
|
||
return has_zero ? begin() : end();
|
||
|
||
size_t place_value = place(hash(x));
|
||
while (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] != x)
|
||
{
|
||
++place_value;
|
||
place_value &= mask();
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
++collisions;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
return !ZeroTraits::check(buf[place_value]) ? iterator(this, &buf[place_value]) : end();
|
||
}
|
||
|
||
|
||
const_iterator find(Key x) const
|
||
{
|
||
if (ZeroTraits::check(x))
|
||
return has_zero ? begin() : end();
|
||
|
||
size_t place_value = place(hash(x));
|
||
while (!ZeroTraits::check(buf[place_value]) && buf[place_value] != x)
|
||
{
|
||
++place_value;
|
||
place_value &= mask();
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
++collisions;
|
||
#endif
|
||
}
|
||
|
||
return !ZeroTraits::check(buf[place_value]) ? const_iterator(this, &buf[place_value]) : end();
|
||
}
|
||
|
||
|
||
void write(DB::WriteBuffer & wb) const
|
||
{
|
||
DB::writeVarUInt(m_size, wb);
|
||
|
||
if (has_zero)
|
||
DB::writeBinary(zero_value, wb);
|
||
|
||
for (size_t i = 0; i < buf_size(); ++i)
|
||
if (!ZeroTraits::check(buf[i]))
|
||
DB::writeBinary(buf[i], wb);
|
||
}
|
||
|
||
void read(DB::ReadBuffer & rb)
|
||
{
|
||
has_zero = false;
|
||
m_size = 0;
|
||
|
||
size_t new_size = 0;
|
||
DB::readVarUInt(new_size, rb);
|
||
|
||
free();
|
||
|
||
size_degree = new_size <= 1
|
||
? GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE
|
||
: ((GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE > static_cast<int>(log2(new_size - 1)) + 2)
|
||
? GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE
|
||
: (static_cast<int>(log2(new_size - 1)) + 2));
|
||
|
||
alloc();
|
||
|
||
for (size_t i = 0; i < new_size; ++i)
|
||
{
|
||
Key x;
|
||
DB::readBinary(x, rb);
|
||
insert(x);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
void readAndMerge(DB::ReadBuffer & rb)
|
||
{
|
||
size_t new_size = 0;
|
||
DB::readVarUInt(new_size, rb);
|
||
|
||
size_t new_size_degree = new_size <= 1
|
||
? GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE
|
||
: ((GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE > static_cast<int>(log2(new_size - 1)) + 2)
|
||
? GrowthTraits::INITIAL_SIZE_DEGREE
|
||
: (static_cast<int>(log2(new_size - 1)) + 2));
|
||
|
||
if (new_size_degree > size_degree)
|
||
resize(new_size_degree);
|
||
|
||
for (size_t i = 0; i < new_size; ++i)
|
||
{
|
||
Key x;
|
||
DB::readBinary(x, rb);
|
||
insert(x);
|
||
}
|
||
}
|
||
|
||
void writeText(DB::WriteBuffer & wb) const
|
||
{
|
||
/// Используется в шаблонном коде.
|
||
throw Exception("Method HashSet::writeText is not implemented", ErrorCodes::NOT_IMPLEMENTED);
|
||
}
|
||
|
||
|
||
size_t size() const
|
||
{
|
||
return m_size;
|
||
}
|
||
|
||
bool empty() const
|
||
{
|
||
return 0 == m_size;
|
||
}
|
||
|
||
size_t getBufferSizeInBytes() const
|
||
{
|
||
return buf_size_bytes();
|
||
}
|
||
|
||
#ifdef DBMS_HASH_MAP_COUNT_COLLISIONS
|
||
size_t getCollisions() const
|
||
{
|
||
return collisions;
|
||
}
|
||
#endif
|
||
};
|
||
|
||
|
||
template
|
||
<
|
||
typename Key,
|
||
typename Hash,
|
||
typename ZeroTraits,
|
||
typename GrowthTraits,
|
||
typename Allocator
|
||
>
|
||
Key HashSet<Key, Hash, ZeroTraits, GrowthTraits, Allocator>::zero_value{};
|
||
|
||
|
||
}
|