Merge pull request #14 from drbawb/feature/namespaced-enums
[anymap] / src / lib.rs
index 8bc9a178a054ed6fc43c36d5f9b83d38bd997310..0e9282219014f2bbe0f2584e624b5ed0ed922359 100644 (file)
 //! This crate provides the `AnyMap` type, a safe and convenient store for one value of each type.
 
-#![crate_id = "anymap#0.9"]
-#![crate_type = "rlib"]
-#![crate_type = "dylib"]
-#![warn(unnecessary_qualification, non_uppercase_statics, unsafe_block,
-        variant_size_difference, managed_heap_memory, unnecessary_typecast,
-        missing_doc, unused_result, deprecated_owned_vector)]
-
-use std::any::{Any, AnyRefExt, AnyMutRefExt};
-use std::intrinsics::TypeId;
+#![feature(default_type_params)]
+#![warn(unused_qualifications, non_upper_case_globals,
+        variant_size_differences, unused_typecasts,
+        missing_docs, unused_results)]
+
+#[cfg(test)]
+extern crate test;
+
+use std::any::Any;
+use std::intrinsics::{forget, TypeId};
 use std::collections::HashMap;
+use std::collections::hash_map;
+use std::hash::{Hash, Hasher, Writer};
+use std::mem::transmute;
+use std::raw::TraitObject;
+
+struct TypeIdHasher;
+
+struct TypeIdState {
+    value: u64,
+}
+
+impl Writer for TypeIdState {
+    #[inline(always)]
+    fn write(&mut self, bytes: &[u8]) {
+        // This expects to receive one and exactly one 64-bit value
+        debug_assert!(bytes.len() == 8);
+        unsafe {
+            std::ptr::copy_nonoverlapping_memory(&mut self.value,
+                                                 transmute(&bytes[0]),
+                                                 1)
+        }
+    }
+}
+
+impl Hasher<TypeIdState> for TypeIdHasher {
+    fn hash<Sized? T: Hash<TypeIdState>>(&self, value: &T) -> u64 {
+        let mut state = TypeIdState {
+            value: 0,
+        };
+        value.hash(&mut state);
+        state.value
+    }
+}
+
+/// An extension of `AnyRefExt` allowing unchecked downcasting of trait objects to `&T`.
+trait UncheckedAnyRefExt<'a> {
+    /// Returns a reference to the boxed value, assuming that it is of type `T`. This should only be
+    /// called if you are ABSOLUTELY CERTAIN of `T` as you will get really wacky output if it’s not.
+    unsafe fn downcast_ref_unchecked<T: 'static>(self) -> &'a T;
+}
+
+impl<'a> UncheckedAnyRefExt<'a> for &'a Any {
+    #[inline]
+    unsafe fn downcast_ref_unchecked<T: 'static>(self) -> &'a T {
+        // Get the raw representation of the trait object
+        let to: TraitObject = transmute(self);
+
+        // Extract the data pointer
+        transmute(to.data)
+    }
+}
+
+/// An extension of `AnyMutRefExt` allowing unchecked downcasting of trait objects to `&mut T`.
+trait UncheckedAnyMutRefExt<'a> {
+    /// Returns a reference to the boxed value, assuming that it is of type `T`. This should only be
+    /// called if you are ABSOLUTELY CERTAIN of `T` as you will get really wacky output if it’s not.
+    unsafe fn downcast_mut_unchecked<T: 'static>(self) -> &'a mut T;
+}
+
+impl<'a> UncheckedAnyMutRefExt<'a> for &'a mut Any {
+    #[inline]
+    unsafe fn downcast_mut_unchecked<T: 'static>(self) -> &'a mut T {
+        // Get the raw representation of the trait object
+        let to: TraitObject = transmute(self);
+
+        // Extract the data pointer
+        transmute(to.data)
+    }
+}
+
+/// An extension of `BoxAny` allowing unchecked downcasting of trait objects to `Box<T>`.
+trait UncheckedBoxAny {
+    /// Returns the boxed value, assuming that it is of type `T`. This should only be called if you
+    /// are ABSOLUTELY CERTAIN of `T` as you will get really wacky output if it’s not.
+    unsafe fn downcast_unchecked<T: 'static>(self) -> Box<T>;
+}
+
+impl UncheckedBoxAny for Box<Any + 'static> {
+    #[inline]
+    unsafe fn downcast_unchecked<T: 'static>(self) -> Box<T> {
+        // Get the raw representation of the trait object
+        let to: TraitObject = *transmute::<&Box<Any>, &TraitObject>(&self);
+
+        // Prevent destructor on self being run
+        forget(self);
+
+        // Extract the data pointer
+        transmute(to.data)
+    }
+}
 
 /// A map containing zero or one values for any given type and allowing convenient,
 /// type-safe access to those values.
@@ -17,57 +108,252 @@ use std::collections::HashMap;
 /// ```rust
 /// # use anymap::AnyMap;
 /// let mut data = AnyMap::new();
-/// assert_eq!(data.find(), None::<&int>);
+/// assert_eq!(data.get(), None::<&int>);
 /// data.insert(42i);
-/// assert_eq!(data.find(), Some(&42i));
+/// assert_eq!(data.get(), Some(&42i));
 /// data.remove::<int>();
-/// assert_eq!(data.find::<int>(), None);
+/// assert_eq!(data.get::<int>(), None);
 ///
 /// #[deriving(PartialEq, Show)]
 /// struct Foo {
 ///     str: String,
 /// }
 ///
-/// assert_eq!(data.find::<Foo>(), None);
+/// assert_eq!(data.get::<Foo>(), None);
 /// data.insert(Foo { str: "foo".to_string() });
-/// assert_eq!(data.find(), Some(&Foo { str: "foo".to_string() }));
-/// data.find_mut::<Foo>().map(|foo| foo.str.push_char('t'));
-/// assert_eq!(data.find::<Foo>().unwrap().str.as_slice(), "foot");
+/// assert_eq!(data.get(), Some(&Foo { str: "foo".to_string() }));
+/// data.get_mut::<Foo>().map(|foo| foo.str.push('t'));
+/// assert_eq!(data.get::<Foo>().unwrap().str.as_slice(), "foot");
 /// ```
 ///
 /// Values containing non-static references are not permitted.
 pub struct AnyMap {
-    data: HashMap<TypeId, Box<Any>:'static>,
+    data: HashMap<TypeId, Box<Any + 'static>, TypeIdHasher>,
 }
 
 impl AnyMap {
     /// Construct a new `AnyMap`.
     pub fn new() -> AnyMap {
         AnyMap {
-            data: HashMap::new(),
+            data: HashMap::with_hasher(TypeIdHasher),
         }
     }
 }
 
 impl AnyMap {
+    /// Deprecated: Renamed to `get`.
+    #[deprecated = "Renamed to `get`"]
+    pub fn find<T: Any + 'static>(&self) -> Option<&T> {
+        self.get::<T>()
+    }
+
+    /// Deprecated: Renamed to `get_mut`.
+    #[deprecated = "Renamed to `get_mut`"]
+    pub fn find_mut<T: Any + 'static>(&mut self) -> Option<&mut T> {
+        self.get_mut::<T>()
+    }
+
     /// Retrieve the value stored in the map for the type `T`, if it exists.
-    pub fn find<'a, T: 'static>(&'a self) -> Option<&'a T> {
-        self.data.find(&TypeId::of::<T>()).and_then(|any| any.as_ref::<T>())
+    pub fn get<T: Any + 'static>(&self) -> Option<&T> {
+        self.data.get(&TypeId::of::<T>())
+            .map(|any| unsafe { any.downcast_ref_unchecked::<T>() })
     }
 
     /// Retrieve a mutable reference to the value stored in the map for the type `T`, if it exists.
-    pub fn find_mut<'a, T: 'static>(&'a mut self) -> Option<&'a mut T> {
-        self.data.find_mut(&TypeId::of::<T>()).and_then(|any| any.as_mut::<T>())
+    pub fn get_mut<T: Any + 'static>(&mut self) -> Option<&mut T> {
+        self.data.get_mut(&TypeId::of::<T>())
+            .map(|any| unsafe { any.downcast_mut_unchecked::<T>() })
     }
 
     /// Set the value contained in the map for the type `T`.
-    /// This will override any previous value stored.
-    pub fn insert<T: 'static>(&mut self, value: T) {
-        self.data.insert(TypeId::of::<T>(), box value as Box<Any>:'static);
+    /// If there is a previous value stored, it will be returned.
+    pub fn insert<T: Any + 'static>(&mut self, value: T) -> Option<T> {
+        self.data.insert(TypeId::of::<T>(), box value as Box<Any>)
+            .map(|any| *unsafe { any.downcast_unchecked::<T>() })
     }
 
-    /// Remove the value for the type `T` if it existed.
-    pub fn remove<T: 'static>(&mut self) {
-        self.data.remove(&TypeId::of::<T>());
+    /// Remove and return the value for the type `T` if it existed.
+    pub fn remove<T: Any + 'static>(&mut self) -> Option<T> {
+        self.data.remove(&TypeId::of::<T>())
+            .map(|any| *unsafe { any.downcast_unchecked::<T>() })
+    }
+
+    /// Does a value of type `T` exist?
+    pub fn contains<T: Any + 'static>(&self) -> bool {
+        self.data.contains_key(&TypeId::of::<T>())
+    }
+
+    /// Gets the given key's corresponding entry in the map for in-place manipulation
+    pub fn entry<T: Any + 'static>(&mut self) -> Entry<T> {
+        match self.data.entry(TypeId::of::<T>()) {
+            hash_map::Entry::Occupied(e) => Entry::Occupied(OccupiedEntry { entry: e }),
+            hash_map::Entry::Vacant(e) => Entry::Vacant(VacantEntry { entry: e }),
+        }
+    }
+
+    /// Returns the number of items in the collection.
+    pub fn len(&self) -> uint {
+        self.data.len()
+    }
+
+    /// Returns true if there are no items in the collection.
+    pub fn is_empty(&self) -> bool {
+        self.data.is_empty()
+    }
+
+    /// Removes all items from the collection.
+    pub fn clear(&mut self) {
+        self.data.clear();
+    }
+}
+
+/// A view into a single occupied location in an AnyMap
+pub struct OccupiedEntry<'a, V: 'a> {
+    entry: hash_map::OccupiedEntry<'a, TypeId, Box<Any + 'static>>,
+}
+
+/// A view into a single empty location in an AnyMap
+pub struct VacantEntry<'a, V: 'a> {
+    entry: hash_map::VacantEntry<'a, TypeId, Box<Any + 'static>>,
+}
+
+/// A view into a single location in a map, which may be vacant or occupied
+pub enum Entry<'a, V: 'a> {
+    /// An occupied Entry
+    Occupied(OccupiedEntry<'a, V>),
+    /// A vacant Entry
+    Vacant(VacantEntry<'a, V>),
+}
+
+impl<'a, V: 'static> OccupiedEntry<'a, V> {
+    /// Gets a reference to the value in the entry
+    pub fn get(&self) -> &V {
+        unsafe { self.entry.get().downcast_ref_unchecked() }
+    }
+
+    /// Gets a mutable reference to the value in the entry
+    pub fn get_mut(&mut self) -> &mut V {
+        unsafe { self.entry.get_mut().downcast_mut_unchecked() }
+    }
+
+    /// Converts the OccupiedEntry into a mutable reference to the value in the entry
+    /// with a lifetime bound to the map itself
+    pub fn into_mut(self) -> &'a mut V {
+        unsafe { self.entry.into_mut().downcast_mut_unchecked() }
+    }
+
+    /// Sets the value of the entry, and returns the entry's old value
+    pub fn set(&mut self, value: V) -> V {
+        unsafe { *self.entry.set(box value as Box<Any + 'static>).downcast_unchecked() }
+    }
+
+    /// Takes the value out of the entry, and returns it
+    pub fn take(self) -> V {
+        unsafe { *self.entry.take().downcast_unchecked() }
+    }
+}
+
+impl<'a, V: 'static> VacantEntry<'a, V> {
+    /// Sets the value of the entry with the VacantEntry's key,
+    /// and returns a mutable reference to it
+    pub fn set(self, value: V) -> &'a mut V {
+        unsafe { self.entry.set(box value as Box<Any + 'static>).downcast_mut_unchecked() }
+    }
+}
+
+#[bench]
+fn bench_insertion(b: &mut ::test::Bencher) {
+    b.iter(|| {
+        let mut data = AnyMap::new();
+        for _ in range(0u, 100) {
+            let _ = data.insert(42i);
+        }
+    })
+}
+
+#[bench]
+fn bench_get_missing(b: &mut ::test::Bencher) {
+    b.iter(|| {
+        let data = AnyMap::new();
+        for _ in range(0u, 100) {
+            assert_eq!(data.get(), None::<&int>);
+        }
+    })
+}
+
+#[bench]
+fn bench_get_present(b: &mut ::test::Bencher) {
+    b.iter(|| {
+        let mut data = AnyMap::new();
+        let _ = data.insert(42i);
+        // These inner loops are a feeble attempt to drown the other factors.
+        for _ in range(0u, 100) {
+            assert_eq!(data.get(), Some(&42i));
+        }
+    })
+}
+
+#[test]
+fn test_entry() {
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct A(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct B(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct C(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct D(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct E(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct F(int);
+    #[deriving(Show, PartialEq)] struct J(int);
+
+    let mut map: AnyMap = AnyMap::new();
+    assert_eq!(map.insert(A(10)), None);
+    assert_eq!(map.insert(B(20)), None);
+    assert_eq!(map.insert(C(30)), None);
+    assert_eq!(map.insert(D(40)), None);
+    assert_eq!(map.insert(E(50)), None);
+    assert_eq!(map.insert(F(60)), None);
+
+    // Existing key (insert)
+    match map.entry::<A>() {
+        Entry::Vacant(_) => unreachable!(),
+        Entry::Occupied(mut view) => {
+            assert_eq!(view.get(), &A(10));
+            assert_eq!(view.set(A(100)), A(10));
+        }
+    }
+    assert_eq!(map.get::<A>().unwrap(), &A(100));
+    assert_eq!(map.len(), 6);
+
+
+    // Existing key (update)
+    match map.entry::<B>() {
+        Entry::Vacant(_) => unreachable!(),
+        Entry::Occupied(mut view) => {
+            let v = view.get_mut();
+            let new_v = B(v.0 * 10);
+            *v = new_v;
+        }
+    }
+    assert_eq!(map.get().unwrap(), &B(200));
+    assert_eq!(map.len(), 6);
+
+
+    // Existing key (take)
+    match map.entry::<C>() {
+        Entry::Vacant(_) => unreachable!(),
+        Entry::Occupied(view) => {
+            assert_eq!(view.take(), C(30));
+        }
+    }
+    assert_eq!(map.get::<C>(), None);
+    assert_eq!(map.len(), 5);
+
+
+    // Inexistent key (insert)
+    match map.entry::<J>() {
+        Entry::Occupied(_) => unreachable!(),
+        Entry::Vacant(view) => {
+            assert_eq!(*view.set(J(1000)), J(1000));
+        }
     }
+    assert_eq!(map.get::<J>().unwrap(), &J(1000));
+    assert_eq!(map.len(), 6);
 }