1 // Debugging set implementation -*- C++ -*-
2 
3 // Copyright (C) 2003-2019 Free Software Foundation, Inc.
4 //
5 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
6 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
7 // terms of the GNU General Public License as published by the
8 // Free Software Foundation; either version 3, or (at your option)
9 // any later version.
10 
11 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
12 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14 // GNU General Public License for more details.
15 
16 // Under Section 7 of GPL version 3, you are granted additional
17 // permissions described in the GCC Runtime Library Exception, version
18 // 3.1, as published by the Free Software Foundation.
19 
20 // You should have received a copy of the GNU General Public License and
21 // a copy of the GCC Runtime Library Exception along with this program;
22 // see the files COPYING3 and COPYING.RUNTIME respectively.  If not, see
23 // <http://www.gnu.org/licenses/>.
24 
25 /** @file debug/set.h
26  *  This file is a GNU debug extension to the Standard C++ Library.
27  */
28 
29 #ifndef _GLIBCXX_DEBUG_SET_H
30 #define _GLIBCXX_DEBUG_SET_H 1
31 
32 #include <debug/safe_sequence.h>
33 #include <debug/safe_container.h>
34 #include <debug/safe_iterator.h>
35 #include <utility>
36 
_GLIBCXX_VISIBILITY(default)37 namespace std _GLIBCXX_VISIBILITY(default)
38 {
39 namespace __debug
40 {
41   /// Class std::set with safety/checking/debug instrumentation.
42   template<typename _Key, typename _Compare = std::less<_Key>,
43 	   typename _Allocator = std::allocator<_Key> >
44     class set
45     : public __gnu_debug::_Safe_container<
46 	set<_Key, _Compare, _Allocator>, _Allocator,
47 	__gnu_debug::_Safe_node_sequence>,
48       public _GLIBCXX_STD_C::set<_Key,_Compare,_Allocator>
49     {
50       typedef _GLIBCXX_STD_C::set<_Key, _Compare, _Allocator>	_Base;
51       typedef __gnu_debug::_Safe_container<
52 	set, _Allocator, __gnu_debug::_Safe_node_sequence>	_Safe;
53 
54       typedef typename _Base::const_iterator	_Base_const_iterator;
55       typedef typename _Base::iterator		_Base_iterator;
56       typedef __gnu_debug::_Equal_to<_Base_const_iterator> _Equal;
57 
58       template<typename _ItT, typename _SeqT, typename _CatT>
59 	friend class ::__gnu_debug::_Safe_iterator;
60 
61     public:
62       // types:
63       typedef _Key					key_type;
64       typedef _Key					value_type;
65       typedef _Compare					key_compare;
66       typedef _Compare					value_compare;
67       typedef _Allocator				allocator_type;
68       typedef typename _Base::reference			reference;
69       typedef typename _Base::const_reference		const_reference;
70 
71       typedef __gnu_debug::_Safe_iterator<_Base_iterator, set>
72 							iterator;
73       typedef __gnu_debug::_Safe_iterator<_Base_const_iterator, set>
74 							const_iterator;
75 
76       typedef typename _Base::size_type			size_type;
77       typedef typename _Base::difference_type		difference_type;
78       typedef typename _Base::pointer			pointer;
79       typedef typename _Base::const_pointer		const_pointer;
80       typedef std::reverse_iterator<iterator>		reverse_iterator;
81       typedef std::reverse_iterator<const_iterator>	const_reverse_iterator;
82 
83       // 23.3.3.1 construct/copy/destroy:
84 
85 #if __cplusplus < 201103L
86       set() : _Base() { }
87 
88       set(const set& __x)
89       : _Base(__x) { }
90 
91       ~set() { }
92 #else
93       set() = default;
94       set(const set&) = default;
95       set(set&&) = default;
96 
97       set(initializer_list<value_type> __l,
98 	  const _Compare& __comp = _Compare(),
99 	  const allocator_type& __a = allocator_type())
100       : _Base(__l, __comp, __a) { }
101 
102       explicit
103       set(const allocator_type& __a)
104       : _Base(__a) { }
105 
106       set(const set& __x, const allocator_type& __a)
107       : _Base(__x, __a) { }
108 
109       set(set&& __x, const allocator_type& __a)
110       noexcept( noexcept(_Base(std::move(__x._M_base()), __a)) )
111       : _Safe(std::move(__x._M_safe()), __a),
112 	_Base(std::move(__x._M_base()), __a) { }
113 
114       set(initializer_list<value_type> __l, const allocator_type& __a)
115       : _Base(__l, __a) { }
116 
117       template<typename _InputIterator>
118 	set(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
119 	    const allocator_type& __a)
120 	: _Base(__gnu_debug::__base(
121 		  __glibcxx_check_valid_constructor_range(__first, __last)),
122 		__gnu_debug::__base(__last), __a) { }
123 
124       ~set() = default;
125 #endif
126 
127       explicit set(const _Compare& __comp,
128 		   const _Allocator& __a = _Allocator())
129       : _Base(__comp, __a) { }
130 
131       template<typename _InputIterator>
132 	set(_InputIterator __first, _InputIterator __last,
133 	    const _Compare& __comp = _Compare(),
134 	    const _Allocator& __a = _Allocator())
135 	: _Base(__gnu_debug::__base(
136 		  __glibcxx_check_valid_constructor_range(__first, __last)),
137 		__gnu_debug::__base(__last),
138 		__comp, __a) { }
139 
140       set(const _Base& __x)
141       : _Base(__x) { }
142 
143 #if __cplusplus < 201103L
144       set&
145       operator=(const set& __x)
146       {
147 	this->_M_safe() = __x;
148 	_M_base() = __x;
149 	return *this;
150       }
151 #else
152       set&
153       operator=(const set&) = default;
154 
155       set&
156       operator=(set&&) = default;
157 
158       set&
159       operator=(initializer_list<value_type> __l)
160       {
161 	_M_base() = __l;
162 	this->_M_invalidate_all();
163 	return *this;
164       }
165 #endif
166 
167       using _Base::get_allocator;
168 
169       // iterators:
170       iterator
171       begin() _GLIBCXX_NOEXCEPT
172       { return iterator(_Base::begin(), this); }
173 
174       const_iterator
175       begin() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
176       { return const_iterator(_Base::begin(), this); }
177 
178       iterator
179       end() _GLIBCXX_NOEXCEPT
180       { return iterator(_Base::end(), this); }
181 
182       const_iterator
183       end() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
184       { return const_iterator(_Base::end(), this); }
185 
186       reverse_iterator
187       rbegin() _GLIBCXX_NOEXCEPT
188       { return reverse_iterator(end()); }
189 
190       const_reverse_iterator
191       rbegin() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
192       { return const_reverse_iterator(end()); }
193 
194       reverse_iterator
195       rend() _GLIBCXX_NOEXCEPT
196       { return reverse_iterator(begin()); }
197 
198       const_reverse_iterator
199       rend() const _GLIBCXX_NOEXCEPT
200       { return const_reverse_iterator(begin()); }
201 
202 #if __cplusplus >= 201103L
203       const_iterator
204       cbegin() const noexcept
205       { return const_iterator(_Base::begin(), this); }
206 
207       const_iterator
208       cend() const noexcept
209       { return const_iterator(_Base::end(), this); }
210 
211       const_reverse_iterator
212       crbegin() const noexcept
213       { return const_reverse_iterator(end()); }
214 
215       const_reverse_iterator
216       crend() const noexcept
217       { return const_reverse_iterator(begin()); }
218 #endif
219 
220       // capacity:
221       using _Base::empty;
222       using _Base::size;
223       using _Base::max_size;
224 
225       // modifiers:
226 #if __cplusplus >= 201103L
227       template<typename... _Args>
228 	std::pair<iterator, bool>
229 	emplace(_Args&&... __args)
230 	{
231 	  auto __res = _Base::emplace(std::forward<_Args>(__args)...);
232 	  return { { __res.first, this }, __res.second };
233 	}
234 
235       template<typename... _Args>
236 	iterator
237 	emplace_hint(const_iterator __pos, _Args&&... __args)
238 	{
239 	  __glibcxx_check_insert(__pos);
240 	  return
241 	    {
242 	      _Base::emplace_hint(__pos.base(), std::forward<_Args>(__args)...),
243 	      this
244 	    };
245 	}
246 #endif
247 
248       std::pair<iterator, bool>
249       insert(const value_type& __x)
250       {
251 	std::pair<_Base_iterator, bool> __res = _Base::insert(__x);
252 	return std::pair<iterator, bool>(iterator(__res.first, this),
253 					 __res.second);
254       }
255 
256 #if __cplusplus >= 201103L
257       std::pair<iterator, bool>
258       insert(value_type&& __x)
259       {
260 	auto __res = _Base::insert(std::move(__x));
261 	return { { __res.first, this }, __res.second };
262       }
263 #endif
264 
265       iterator
266       insert(const_iterator __position, const value_type& __x)
267       {
268 	__glibcxx_check_insert(__position);
269 	return iterator(_Base::insert(__position.base(), __x), this);
270       }
271 
272 #if __cplusplus >= 201103L
273       iterator
274       insert(const_iterator __position, value_type&& __x)
275       {
276 	__glibcxx_check_insert(__position);
277 	return { _Base::insert(__position.base(), std::move(__x)), this };
278       }
279 #endif
280 
281       template <typename _InputIterator>
282 	void
283 	insert(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
284 	{
285 	  typename __gnu_debug::_Distance_traits<_InputIterator>::__type __dist;
286 	  __glibcxx_check_valid_range2(__first, __last, __dist);
287 
288 	  if (__dist.second >= __gnu_debug::__dp_sign)
289 	    _Base::insert(__gnu_debug::__unsafe(__first),
290 			  __gnu_debug::__unsafe(__last));
291 	  else
292 	    _Base::insert(__first, __last);
293 	}
294 
295 #if __cplusplus >= 201103L
296       void
297       insert(initializer_list<value_type> __l)
298       { _Base::insert(__l); }
299 #endif
300 
301 #if __cplusplus > 201402L
302       using node_type = typename _Base::node_type;
303       using insert_return_type = _Node_insert_return<iterator, node_type>;
304 
305       node_type
306       extract(const_iterator __position)
307       {
308 	__glibcxx_check_erase(__position);
309 	this->_M_invalidate_if(_Equal(__position.base()));
310 	return _Base::extract(__position.base());
311       }
312 
313       node_type
314       extract(const key_type& __key)
315       {
316 	const auto __position = find(__key);
317 	if (__position != end())
318 	  return extract(__position);
319 	return {};
320       }
321 
322       insert_return_type
323       insert(node_type&& __nh)
324       {
325 	auto __ret = _Base::insert(std::move(__nh));
326 	iterator __pos = iterator(__ret.position, this);
327 	return { __pos, __ret.inserted, std::move(__ret.node) };
328       }
329 
330       iterator
331       insert(const_iterator __hint, node_type&& __nh)
332       {
333 	__glibcxx_check_insert(__hint);
334 	return { _Base::insert(__hint.base(), std::move(__nh)), this };
335       }
336 
337       using _Base::merge;
338 #endif // C++17
339 
340 #if __cplusplus >= 201103L
341       _GLIBCXX_ABI_TAG_CXX11
342       iterator
343       erase(const_iterator __position)
344       {
345 	__glibcxx_check_erase(__position);
346 	this->_M_invalidate_if(_Equal(__position.base()));
347 	return { _Base::erase(__position.base()), this };
348       }
349 #else
350       void
351       erase(iterator __position)
352       {
353 	__glibcxx_check_erase(__position);
354 	this->_M_invalidate_if(_Equal(__position.base()));
355 	_Base::erase(__position.base());
356       }
357 #endif
358 
359       size_type
360       erase(const key_type& __x)
361       {
362 	_Base_iterator __victim = _Base::find(__x);
363 	if (__victim == _Base::end())
364 	  return 0;
365 	else
366 	  {
367 	    this->_M_invalidate_if(_Equal(__victim));
368 	    _Base::erase(__victim);
369 	    return 1;
370 	  }
371       }
372 
373 #if __cplusplus >= 201103L
374       _GLIBCXX_ABI_TAG_CXX11
375       iterator
376       erase(const_iterator __first, const_iterator __last)
377       {
378 	// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
379 	// 151. can't currently clear() empty container
380 	__glibcxx_check_erase_range(__first, __last);
381 	for (_Base_const_iterator __victim = __first.base();
382 	     __victim != __last.base(); ++__victim)
383 	  {
384 	    _GLIBCXX_DEBUG_VERIFY(__victim != _Base::cend(),
385 				  _M_message(__gnu_debug::__msg_valid_range)
386 				  ._M_iterator(__first, "first")
387 				  ._M_iterator(__last, "last"));
388 	    this->_M_invalidate_if(_Equal(__victim));
389 	  }
390 
391 	return { _Base::erase(__first.base(), __last.base()), this };
392       }
393 #else
394       void
395       erase(iterator __first, iterator __last)
396       {
397 	// _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
398 	// 151. can't currently clear() empty container
399 	__glibcxx_check_erase_range(__first, __last);
400 	for (_Base_iterator __victim = __first.base();
401 	     __victim != __last.base(); ++__victim)
402 	  {
403 	    _GLIBCXX_DEBUG_VERIFY(__victim != _Base::end(),
404 				  _M_message(__gnu_debug::__msg_valid_range)
405 				  ._M_iterator(__first, "first")
406 				  ._M_iterator(__last, "last"));
407 	    this->_M_invalidate_if(_Equal(__victim));
408 	  }
409 	_Base::erase(__first.base(), __last.base());
410       }
411 #endif
412 
413       void
414       swap(set& __x)
415       _GLIBCXX_NOEXCEPT_IF( noexcept(declval<_Base&>().swap(__x)) )
416       {
417 	_Safe::_M_swap(__x);
418 	_Base::swap(__x);
419       }
420 
421       void
422       clear() _GLIBCXX_NOEXCEPT
423       {
424 	this->_M_invalidate_all();
425 	_Base::clear();
426       }
427 
428       // observers:
429       using _Base::key_comp;
430       using _Base::value_comp;
431 
432       // set operations:
433       iterator
434       find(const key_type& __x)
435       { return iterator(_Base::find(__x), this); }
436 
437       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
438       // 214. set::find() missing const overload
439       const_iterator
440       find(const key_type& __x) const
441       { return const_iterator(_Base::find(__x), this); }
442 
443 #if __cplusplus > 201103L
444       template<typename _Kt,
445 	       typename _Req =
446 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
447 	iterator
448 	find(const _Kt& __x)
449 	{ return { _Base::find(__x), this }; }
450 
451       template<typename _Kt,
452 	       typename _Req =
453 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
454 	const_iterator
455 	find(const _Kt& __x) const
456 	{ return { _Base::find(__x), this }; }
457 #endif
458 
459       using _Base::count;
460 
461       iterator
462       lower_bound(const key_type& __x)
463       { return iterator(_Base::lower_bound(__x), this); }
464 
465       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
466       // 214. set::find() missing const overload
467       const_iterator
468       lower_bound(const key_type& __x) const
469       { return const_iterator(_Base::lower_bound(__x), this); }
470 
471 #if __cplusplus > 201103L
472       template<typename _Kt,
473 	       typename _Req =
474 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
475 	iterator
476 	lower_bound(const _Kt& __x)
477 	{ return { _Base::lower_bound(__x), this }; }
478 
479       template<typename _Kt,
480 	       typename _Req =
481 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
482 	const_iterator
483 	lower_bound(const _Kt& __x) const
484 	{ return { _Base::lower_bound(__x), this }; }
485 #endif
486 
487       iterator
488       upper_bound(const key_type& __x)
489       { return iterator(_Base::upper_bound(__x), this); }
490 
491       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
492       // 214. set::find() missing const overload
493       const_iterator
494       upper_bound(const key_type& __x) const
495       { return const_iterator(_Base::upper_bound(__x), this); }
496 
497 #if __cplusplus > 201103L
498       template<typename _Kt,
499 	       typename _Req =
500 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
501 	iterator
502 	upper_bound(const _Kt& __x)
503 	{ return { _Base::upper_bound(__x), this }; }
504 
505       template<typename _Kt,
506 	       typename _Req =
507 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
508 	const_iterator
509 	upper_bound(const _Kt& __x) const
510 	{ return { _Base::upper_bound(__x), this }; }
511 #endif
512 
513       std::pair<iterator, iterator>
514       equal_range(const key_type& __x)
515       {
516 	std::pair<_Base_iterator, _Base_iterator> __res =
517 	_Base::equal_range(__x);
518 	return std::make_pair(iterator(__res.first, this),
519 			      iterator(__res.second, this));
520       }
521 
522       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
523       // 214. set::find() missing const overload
524       std::pair<const_iterator, const_iterator>
525       equal_range(const key_type& __x) const
526       {
527 	std::pair<_Base_const_iterator, _Base_const_iterator> __res =
528 	_Base::equal_range(__x);
529 	return std::make_pair(const_iterator(__res.first, this),
530 			      const_iterator(__res.second, this));
531       }
532 
533 #if __cplusplus > 201103L
534       template<typename _Kt,
535 	       typename _Req =
536 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
537 	std::pair<iterator, iterator>
538 	equal_range(const _Kt& __x)
539 	{
540 	  auto __res = _Base::equal_range(__x);
541 	  return { { __res.first, this }, { __res.second, this } };
542 	}
543 
544       template<typename _Kt,
545 	       typename _Req =
546 		 typename __has_is_transparent<_Compare, _Kt>::type>
547 	std::pair<const_iterator, const_iterator>
548 	equal_range(const _Kt& __x) const
549 	{
550 	  auto __res = _Base::equal_range(__x);
551 	  return { { __res.first, this }, { __res.second, this } };
552 	}
553 #endif
554 
555       _Base&
556       _M_base() _GLIBCXX_NOEXCEPT	{ return *this; }
557 
558       const _Base&
559       _M_base() const _GLIBCXX_NOEXCEPT	{ return *this; }
560     };
561 
562 #if __cpp_deduction_guides >= 201606
563 
564   template<typename _InputIterator,
565 	   typename _Compare =
566 	     less<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>,
567 	   typename _Allocator =
568 	     allocator<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>,
569 	   typename = _RequireInputIter<_InputIterator>,
570 	   typename = _RequireNotAllocator<_Compare>,
571 	   typename = _RequireAllocator<_Allocator>>
572     set(_InputIterator, _InputIterator,
573 	_Compare = _Compare(), _Allocator = _Allocator())
574     -> set<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type,
575 	   _Compare, _Allocator>;
576 
577   template<typename _Key, typename _Compare = less<_Key>,
578 	   typename _Allocator = allocator<_Key>,
579 	   typename = _RequireNotAllocator<_Compare>,
580 	   typename = _RequireAllocator<_Allocator>>
581     set(initializer_list<_Key>,
582 	_Compare = _Compare(), _Allocator = _Allocator())
583     -> set<_Key, _Compare, _Allocator>;
584 
585   template<typename _InputIterator, typename _Allocator,
586 	   typename = _RequireInputIter<_InputIterator>,
587 	   typename = _RequireAllocator<_Allocator>>
588     set(_InputIterator, _InputIterator, _Allocator)
589     -> set<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type,
590 	   less<typename iterator_traits<_InputIterator>::value_type>,
591 	   _Allocator>;
592 
593   template<typename _Key, typename _Allocator,
594 	   typename = _RequireAllocator<_Allocator>>
595     set(initializer_list<_Key>, _Allocator)
596     -> set<_Key, less<_Key>, _Allocator>;
597 
598 #endif
599 
600   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
601     inline bool
602     operator==(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
603 	       const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
604     { return __lhs._M_base() == __rhs._M_base(); }
605 
606   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
607     inline bool
608     operator!=(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
609 	       const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
610     { return __lhs._M_base() != __rhs._M_base(); }
611 
612   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
613     inline bool
614     operator<(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
615 	      const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
616     { return __lhs._M_base() < __rhs._M_base(); }
617 
618   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
619     inline bool
620     operator<=(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
621 	       const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
622     { return __lhs._M_base() <= __rhs._M_base(); }
623 
624   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
625     inline bool
626     operator>=(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
627 	       const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
628     { return __lhs._M_base() >= __rhs._M_base(); }
629 
630   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
631     inline bool
632     operator>(const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __lhs,
633 	      const set<_Key, _Compare, _Allocator>& __rhs)
634     { return __lhs._M_base() > __rhs._M_base(); }
635 
636   template<typename _Key, typename _Compare, typename _Allocator>
637     void
638     swap(set<_Key, _Compare, _Allocator>& __x,
639 	 set<_Key, _Compare, _Allocator>& __y)
640     _GLIBCXX_NOEXCEPT_IF(noexcept(__x.swap(__y)))
641     { return __x.swap(__y); }
642 
643 } // namespace __debug
644 } // namespace std
645 
646 #endif
647