ltable.c
上传用户:yisoukefu
上传日期:2020-08-09
资源大小:39506k
文件大小:16k
源码类别:

其他游戏

开发平台:

Visual C++

  1. /*
  2. ** $Id: ltable.c,v 2.32 2006/01/18 11:49:02 roberto Exp $
  3. ** Lua tables (hash)
  4. ** See Copyright Notice in lua.h
  5. */
  6. /*
  7. ** Implementation of tables (aka arrays, objects, or hash tables).
  8. ** Tables keep its elements in two parts: an array part and a hash part.
  9. ** Non-negative integer keys are all candidates to be kept in the array
  10. ** part. The actual size of the array is the largest `n' such that at
  11. ** least half the slots between 0 and n are in use.
  12. ** Hash uses a mix of chained scatter table with Brent's variation.
  13. ** A main invariant of these tables is that, if an element is not
  14. ** in its main position (i.e. the `original' position that its hash gives
  15. ** to it), then the colliding element is in its own main position.
  16. ** Hence even when the load factor reaches 100%, performance remains good.
  17. */
  18. #include <math.h>
  19. #include <string.h>
  20. #define ltable_c
  21. #define LUA_CORE
  22. #include "lua.h"
  23. #include "ldebug.h"
  24. #include "ldo.h"
  25. #include "lgc.h"
  26. #include "lmem.h"
  27. #include "lobject.h"
  28. #include "lstate.h"
  29. #include "ltable.h"
  30. /*
  31. ** max size of array part is 2^MAXBITS
  32. */
  33. #if LUAI_BITSINT > 26
  34. #define MAXBITS 26
  35. #else
  36. #define MAXBITS (LUAI_BITSINT-2)
  37. #endif
  38. #define MAXASIZE (1 << MAXBITS)
  39. #define hashpow2(t,n)      (gnode(t, lmod((n), sizenode(t))))
  40.   
  41. #define hashstr(t,str)  hashpow2(t, (str)->tsv.hash)
  42. #define hashboolean(t,p)        hashpow2(t, p)
  43. /*
  44. ** for some types, it is better to avoid modulus by power of 2, as
  45. ** they tend to have many 2 factors.
  46. */
  47. #define hashmod(t,n) (gnode(t, ((n) % ((sizenode(t)-1)|1))))
  48. #define hashpointer(t,p) hashmod(t, IntPoint(p))
  49. /*
  50. ** number of ints inside a lua_Number
  51. */
  52. #define numints cast_int(sizeof(lua_Number)/sizeof(int))
  53. #define dummynode (&dummynode_)
  54. static const Node dummynode_ = {
  55.   {{NULL}, LUA_TNIL},  /* value */
  56.   {{{NULL}, LUA_TNIL, NULL}}  /* key */
  57. };
  58. /*
  59. ** hash for lua_Numbers
  60. */
  61. static Node *hashnum (const Table *t, lua_Number n) {
  62.   unsigned int a[numints];
  63.   int i;
  64.   n += 1;  /* normalize number (avoid -0) */
  65.   lua_assert(sizeof(a) <= sizeof(n));
  66.   memcpy(a, &n, sizeof(a));
  67.   for (i = 1; i < numints; i++) a[0] += a[i];
  68.   return hashmod(t, a[0]);
  69. }
  70. /*
  71. ** returns the `main' position of an element in a table (that is, the index
  72. ** of its hash value)
  73. */
  74. static Node *mainposition (const Table *t, const TValue *key) {
  75.   switch (ttype(key)) {
  76.     case LUA_TNUMBER:
  77.       return hashnum(t, nvalue(key));
  78.     case LUA_TSTRING:
  79.       return hashstr(t, rawtsvalue(key));
  80.     case LUA_TBOOLEAN:
  81.       return hashboolean(t, bvalue(key));
  82.     case LUA_TLIGHTUSERDATA:
  83.       return hashpointer(t, pvalue(key));
  84.     default:
  85.       return hashpointer(t, gcvalue(key));
  86.   }
  87. }
  88. /*
  89. ** returns the index for `key' if `key' is an appropriate key to live in
  90. ** the array part of the table, -1 otherwise.
  91. */
  92. static int arrayindex (const TValue *key) {
  93.   if (ttisnumber(key)) {
  94.     lua_Number n = nvalue(key);
  95.     int k;
  96.     lua_number2int(k, n);
  97.     if (luai_numeq(cast_num(k), n))
  98.       return k;
  99.   }
  100.   return -1;  /* `key' did not match some condition */
  101. }
  102. /*
  103. ** returns the index of a `key' for table traversals. First goes all
  104. ** elements in the array part, then elements in the hash part. The
  105. ** beginning of a traversal is signalled by -1.
  106. */
  107. static int findindex (lua_State *L, Table *t, StkId key) {
  108.   int i;
  109.   if (ttisnil(key)) return -1;  /* first iteration */
  110.   i = arrayindex(key);
  111.   if (0 < i && i <= t->sizearray)  /* is `key' inside array part? */
  112.     return i-1;  /* yes; that's the index (corrected to C) */
  113.   else {
  114.     Node *n = mainposition(t, key);
  115.     do {  /* check whether `key' is somewhere in the chain */
  116.       /* key may be dead already, but it is ok to use it in `next' */
  117.       if (luaO_rawequalObj(key2tval(n), key) ||
  118.             (ttype(gkey(n)) == LUA_TDEADKEY && iscollectable(key) &&
  119.              gcvalue(gkey(n)) == gcvalue(key))) {
  120.         i = cast_int(n - gnode(t, 0));  /* key index in hash table */
  121.         /* hash elements are numbered after array ones */
  122.         return i + t->sizearray;
  123.       }
  124.       else n = gnext(n);
  125.     } while (n);
  126.     luaG_runerror(L, "invalid key to " LUA_QL("next"));  /* key not found */
  127.     return 0;  /* to avoid warnings */
  128.   }
  129. }
  130. int luaH_next (lua_State *L, Table *t, StkId key) {
  131.   int i = findindex(L, t, key);  /* find original element */
  132.   for (i++; i < t->sizearray; i++) {  /* try first array part */
  133.     if (!ttisnil(&t->array[i])) {  /* a non-nil value? */
  134.       setnvalue(key, cast_num(i+1));
  135.       setobj2s(L, key+1, &t->array[i]);
  136.       return 1;
  137.     }
  138.   }
  139.   for (i -= t->sizearray; i < sizenode(t); i++) {  /* then hash part */
  140.     if (!ttisnil(gval(gnode(t, i)))) {  /* a non-nil value? */
  141.       setobj2s(L, key, key2tval(gnode(t, i)));
  142.       setobj2s(L, key+1, gval(gnode(t, i)));
  143.       return 1;
  144.     }
  145.   }
  146.   return 0;  /* no more elements */
  147. }
  148. /*
  149. ** {=============================================================
  150. ** Rehash
  151. ** ==============================================================
  152. */
  153. static int computesizes (int nums[], int *narray) {
  154.   int i;
  155.   int twotoi;  /* 2^i */
  156.   int a = 0;  /* number of elements smaller than 2^i */
  157.   int na = 0;  /* number of elements to go to array part */
  158.   int n = 0;  /* optimal size for array part */
  159.   for (i = 0, twotoi = 1; twotoi/2 < *narray; i++, twotoi *= 2) {
  160.     if (nums[i] > 0) {
  161.       a += nums[i];
  162.       if (a > twotoi/2) {  /* more than half elements present? */
  163.         n = twotoi;  /* optimal size (till now) */
  164.         na = a;  /* all elements smaller than n will go to array part */
  165.       }
  166.     }
  167.     if (a == *narray) break;  /* all elements already counted */
  168.   }
  169.   *narray = n;
  170.   lua_assert(*narray/2 <= na && na <= *narray);
  171.   return na;
  172. }
  173. static int countint (const TValue *key, int *nums) {
  174.   int k = arrayindex(key);
  175.   if (0 < k && k <= MAXASIZE) {  /* is `key' an appropriate array index? */
  176.     nums[ceillog2(k)]++;  /* count as such */
  177.     return 1;
  178.   }
  179.   else
  180.     return 0;
  181. }
  182. static int numusearray (const Table *t, int *nums) {
  183.   int lg;
  184.   int ttlg;  /* 2^lg */
  185.   int ause = 0;  /* summation of `nums' */
  186.   int i = 1;  /* count to traverse all array keys */
  187.   for (lg=0, ttlg=1; lg<=MAXBITS; lg++, ttlg*=2) {  /* for each slice */
  188.     int lc = 0;  /* counter */
  189.     int lim = ttlg;
  190.     if (lim > t->sizearray) {
  191.       lim = t->sizearray;  /* adjust upper limit */
  192.       if (i > lim)
  193.         break;  /* no more elements to count */
  194.     }
  195.     /* count elements in range (2^(lg-1), 2^lg] */
  196.     for (; i <= lim; i++) {
  197.       if (!ttisnil(&t->array[i-1]))
  198.         lc++;
  199.     }
  200.     nums[lg] += lc;
  201.     ause += lc;
  202.   }
  203.   return ause;
  204. }
  205. static int numusehash (const Table *t, int *nums, int *pnasize) {
  206.   int totaluse = 0;  /* total number of elements */
  207.   int ause = 0;  /* summation of `nums' */
  208.   int i = sizenode(t);
  209.   while (i--) {
  210.     Node *n = &t->node[i];
  211.     if (!ttisnil(gval(n))) {
  212.       ause += countint(key2tval(n), nums);
  213.       totaluse++;
  214.     }
  215.   }
  216.   *pnasize += ause;
  217.   return totaluse;
  218. }
  219. static void setarrayvector (lua_State *L, Table *t, int size) {
  220.   int i;
  221.   luaM_reallocvector(L, t->array, t->sizearray, size, TValue);
  222.   for (i=t->sizearray; i<size; i++)
  223.      setnilvalue(&t->array[i]);
  224.   t->sizearray = size;
  225. }
  226. static void setnodevector (lua_State *L, Table *t, int size) {
  227.   int lsize;
  228.   if (size == 0) {  /* no elements to hash part? */
  229.     t->node = cast(Node *, dummynode);  /* use common `dummynode' */
  230.     lsize = 0;
  231.   }
  232.   else {
  233.     int i;
  234.     lsize = ceillog2(size);
  235.     if (lsize > MAXBITS)
  236.       luaG_runerror(L, "table overflow");
  237.     size = twoto(lsize);
  238.     t->node = luaM_newvector(L, size, Node);
  239.     for (i=0; i<size; i++) {
  240.       Node *n = gnode(t, i);
  241.       gnext(n) = NULL;
  242.       setnilvalue(gkey(n));
  243.       setnilvalue(gval(n));
  244.     }
  245.   }
  246.   t->lsizenode = cast_byte(lsize);
  247.   t->lastfree = gnode(t, size);  /* all positions are free */
  248. }
  249. static void resize (lua_State *L, Table *t, int nasize, int nhsize) {
  250.   int i;
  251.   int oldasize = t->sizearray;
  252.   int oldhsize = t->lsizenode;
  253.   Node *nold = t->node;  /* save old hash ... */
  254.   if (nasize > oldasize)  /* array part must grow? */
  255.     setarrayvector(L, t, nasize);
  256.   /* create new hash part with appropriate size */
  257.   setnodevector(L, t, nhsize);  
  258.   if (nasize < oldasize) {  /* array part must shrink? */
  259.     t->sizearray = nasize;
  260.     /* re-insert elements from vanishing slice */
  261.     for (i=nasize; i<oldasize; i++) {
  262.       if (!ttisnil(&t->array[i]))
  263.         setobjt2t(L, luaH_setnum(L, t, i+1), &t->array[i]);
  264.     }
  265.     /* shrink array */
  266.     luaM_reallocvector(L, t->array, oldasize, nasize, TValue);
  267.   }
  268.   /* re-insert elements from hash part */
  269.   for (i = twoto(oldhsize) - 1; i >= 0; i--) {
  270.     Node *old = nold+i;
  271.     if (!ttisnil(gval(old)))
  272.       setobjt2t(L, luaH_set(L, t, key2tval(old)), gval(old));
  273.   }
  274.   if (nold != dummynode)
  275.     luaM_freearray(L, nold, twoto(oldhsize), Node);  /* free old array */
  276. }
  277. void luaH_resizearray (lua_State *L, Table *t, int nasize) {
  278.   int nsize = (t->node == dummynode) ? 0 : sizenode(t);
  279.   resize(L, t, nasize, nsize);
  280. }
  281. static void rehash (lua_State *L, Table *t, const TValue *ek) {
  282.   int nasize, na;
  283.   int nums[MAXBITS+1];  /* nums[i] = number of keys between 2^(i-1) and 2^i */
  284.   int i;
  285.   int totaluse;
  286.   for (i=0; i<=MAXBITS; i++) nums[i] = 0;  /* reset counts */
  287.   nasize = numusearray(t, nums);  /* count keys in array part */
  288.   totaluse = nasize;  /* all those keys are integer keys */
  289.   totaluse += numusehash(t, nums, &nasize);  /* count keys in hash part */
  290.   /* count extra key */
  291.   nasize += countint(ek, nums);
  292.   totaluse++;
  293.   /* compute new size for array part */
  294.   na = computesizes(nums, &nasize);
  295.   /* resize the table to new computed sizes */
  296.   resize(L, t, nasize, totaluse - na);
  297. }
  298. /*
  299. ** }=============================================================
  300. */
  301. Table *luaH_new (lua_State *L, int narray, int nhash) {
  302.   Table *t = luaM_new(L, Table);
  303.   luaC_link(L, obj2gco(t), LUA_TTABLE);
  304.   t->metatable = NULL;
  305.   t->flags = cast_byte(~0);
  306.   /* temporary values (kept only if some malloc fails) */
  307.   t->array = NULL;
  308.   t->sizearray = 0;
  309.   t->lsizenode = 0;
  310.   t->node = cast(Node *, dummynode);
  311.   setarrayvector(L, t, narray);
  312.   setnodevector(L, t, nhash);
  313.   return t;
  314. }
  315. void luaH_free (lua_State *L, Table *t) {
  316.   if (t->node != dummynode)
  317.     luaM_freearray(L, t->node, sizenode(t), Node);
  318.   luaM_freearray(L, t->array, t->sizearray, TValue);
  319.   luaM_free(L, t);
  320. }
  321. static Node *getfreepos (Table *t) {
  322.   while (t->lastfree-- > t->node) {
  323.     if (ttisnil(gkey(t->lastfree)))
  324.       return t->lastfree;
  325.   }
  326.   return NULL;  /* could not find a free place */
  327. }
  328. /*
  329. ** inserts a new key into a hash table; first, check whether key's main 
  330. ** position is free. If not, check whether colliding node is in its main 
  331. ** position or not: if it is not, move colliding node to an empty place and 
  332. ** put new key in its main position; otherwise (colliding node is in its main 
  333. ** position), new key goes to an empty position. 
  334. */
  335. static TValue *newkey (lua_State *L, Table *t, const TValue *key) {
  336.   Node *mp = mainposition(t, key);
  337.   if (!ttisnil(gval(mp)) || mp == dummynode) {
  338.     Node *othern;
  339.     Node *n = getfreepos(t);  /* get a free place */
  340.     if (n == NULL) {  /* cannot find a free place? */
  341.       rehash(L, t, key);  /* grow table */
  342.       return luaH_set(L, t, key);  /* re-insert key into grown table */
  343.     }
  344.     lua_assert(n != dummynode);
  345.     othern = mainposition(t, key2tval(mp));
  346.     if (othern != mp) {  /* is colliding node out of its main position? */
  347.       /* yes; move colliding node into free position */
  348.       while (gnext(othern) != mp) othern = gnext(othern);  /* find previous */
  349.       gnext(othern) = n;  /* redo the chain with `n' in place of `mp' */
  350.       *n = *mp;  /* copy colliding node into free pos. (mp->next also goes) */
  351.       gnext(mp) = NULL;  /* now `mp' is free */
  352.       setnilvalue(gval(mp));
  353.     }
  354.     else {  /* colliding node is in its own main position */
  355.       /* new node will go into free position */
  356.       gnext(n) = gnext(mp);  /* chain new position */
  357.       gnext(mp) = n;
  358.       mp = n;
  359.     }
  360.   }
  361.   gkey(mp)->value = key->value; gkey(mp)->tt = key->tt;
  362.   luaC_barriert(L, t, key);
  363.   lua_assert(ttisnil(gval(mp)));
  364.   return gval(mp);
  365. }
  366. /*
  367. ** search function for integers
  368. */
  369. const TValue *luaH_getnum (Table *t, int key) {
  370.   /* (1 <= key && key <= t->sizearray) */
  371.   if (cast(unsigned int, key-1) < cast(unsigned int, t->sizearray))
  372.     return &t->array[key-1];
  373.   else {
  374.     lua_Number nk = cast_num(key);
  375.     Node *n = hashnum(t, nk);
  376.     do {  /* check whether `key' is somewhere in the chain */
  377.       if (ttisnumber(gkey(n)) && luai_numeq(nvalue(gkey(n)), nk))
  378.         return gval(n);  /* that's it */
  379.       else n = gnext(n);
  380.     } while (n);
  381.     return luaO_nilobject;
  382.   }
  383. }
  384. /*
  385. ** search function for strings
  386. */
  387. const TValue *luaH_getstr (Table *t, TString *key) {
  388.   Node *n = hashstr(t, key);
  389.   do {  /* check whether `key' is somewhere in the chain */
  390.     if (ttisstring(gkey(n)) && rawtsvalue(gkey(n)) == key)
  391.       return gval(n);  /* that's it */
  392.     else n = gnext(n);
  393.   } while (n);
  394.   return luaO_nilobject;
  395. }
  396. /*
  397. ** main search function
  398. */
  399. const TValue *luaH_get (Table *t, const TValue *key) {
  400.   switch (ttype(key)) {
  401.     case LUA_TNIL: return luaO_nilobject;
  402.     case LUA_TSTRING: return luaH_getstr(t, rawtsvalue(key));
  403.     case LUA_TNUMBER: {
  404.       int k;
  405.       lua_Number n = nvalue(key);
  406.       lua_number2int(k, n);
  407.       if (luai_numeq(cast_num(k), nvalue(key))) /* index is int? */
  408.         return luaH_getnum(t, k);  /* use specialized version */
  409.       /* else go through */
  410.     }
  411.     default: {
  412.       Node *n = mainposition(t, key);
  413.       do {  /* check whether `key' is somewhere in the chain */
  414.         if (luaO_rawequalObj(key2tval(n), key))
  415.           return gval(n);  /* that's it */
  416.         else n = gnext(n);
  417.       } while (n);
  418.       return luaO_nilobject;
  419.     }
  420.   }
  421. }
  422. TValue *luaH_set (lua_State *L, Table *t, const TValue *key) {
  423.   const TValue *p = luaH_get(t, key);
  424.   t->flags = 0;
  425.   if (p != luaO_nilobject)
  426.     return cast(TValue *, p);
  427.   else {
  428.     if (ttisnil(key)) luaG_runerror(L, "table index is nil");
  429.     else if (ttisnumber(key) && luai_numisnan(nvalue(key)))
  430.       luaG_runerror(L, "table index is NaN");
  431.     return newkey(L, t, key);
  432.   }
  433. }
  434. TValue *luaH_setnum (lua_State *L, Table *t, int key) {
  435.   const TValue *p = luaH_getnum(t, key);
  436.   if (p != luaO_nilobject)
  437.     return cast(TValue *, p);
  438.   else {
  439.     TValue k;
  440.     setnvalue(&k, cast_num(key));
  441.     return newkey(L, t, &k);
  442.   }
  443. }
  444. TValue *luaH_setstr (lua_State *L, Table *t, TString *key) {
  445.   const TValue *p = luaH_getstr(t, key);
  446.   if (p != luaO_nilobject)
  447.     return cast(TValue *, p);
  448.   else {
  449.     TValue k;
  450.     setsvalue(L, &k, key);
  451.     return newkey(L, t, &k);
  452.   }
  453. }
  454. static int unbound_search (Table *t, unsigned int j) {
  455.   unsigned int i = j;  /* i is zero or a present index */
  456.   j++;
  457.   /* find `i' and `j' such that i is present and j is not */
  458.   while (!ttisnil(luaH_getnum(t, j))) {
  459.     i = j;
  460.     j *= 2;
  461.     if (j > cast(unsigned int, MAX_INT)) {  /* overflow? */
  462.       /* table was built with bad purposes: resort to linear search */
  463.       i = 1;
  464.       while (!ttisnil(luaH_getnum(t, i))) i++;
  465.       return i - 1;
  466.     }
  467.   }
  468.   /* now do a binary search between them */
  469.   while (j - i > 1) {
  470.     unsigned int m = (i+j)/2;
  471.     if (ttisnil(luaH_getnum(t, m))) j = m;
  472.     else i = m;
  473.   }
  474.   return i;
  475. }
  476. /*
  477. ** Try to find a boundary in table `t'. A `boundary' is an integer index
  478. ** such that t[i] is non-nil and t[i+1] is nil (and 0 if t[1] is nil).
  479. */
  480. int luaH_getn (Table *t) {
  481.   unsigned int j = t->sizearray;
  482.   if (j > 0 && ttisnil(&t->array[j - 1])) {
  483.     /* there is a boundary in the array part: (binary) search for it */
  484.     unsigned int i = 0;
  485.     while (j - i > 1) {
  486.       unsigned int m = (i+j)/2;
  487.       if (ttisnil(&t->array[m - 1])) j = m;
  488.       else i = m;
  489.     }
  490.     return i;
  491.   }
  492.   /* else must find a boundary in hash part */
  493.   else if (t->node == dummynode)  /* hash part is empty? */
  494.     return j;  /* that is easy... */
  495.   else return unbound_search(t, j);
  496. }
  497. #if defined(LUA_DEBUG)
  498. Node *luaH_mainposition (const Table *t, const TValue *key) {
  499.   return mainposition(t, key);
  500. }
  501. int luaH_isdummy (Node *n) { return n == dummynode; }
  502. #endif