Annotation of embedaddon/pimd/libite/tree.h, revision 1.1.1.1

1.1       misho       1: /*     $OpenBSD: tree.h,v 1.14 2015/05/25 03:07:49 deraadt Exp $       */
                      2: /*
                      3:  * Copyright 2002 Niels Provos <provos@citi.umich.edu>
                      4:  * All rights reserved.
                      5:  *
                      6:  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
                      7:  * modification, are permitted provided that the following conditions
                      8:  * are met:
                      9:  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
                     10:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
                     11:  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
                     12:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
                     13:  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
                     14:  *
                     15:  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
                     16:  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
                     17:  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
                     18:  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
                     19:  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
                     20:  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
                     21:  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
                     22:  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
                     23:  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
                     24:  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
                     25:  */
                     26: 
                     27: #ifndef        _SYS_TREE_H_
                     28: #define        _SYS_TREE_H_
                     29: 
                     30: /*
                     31:  * This file defines data structures for different types of trees:
                     32:  * splay trees and red-black trees.
                     33:  *
                     34:  * A splay tree is a self-organizing data structure.  Every operation
                     35:  * on the tree causes a splay to happen.  The splay moves the requested
                     36:  * node to the root of the tree and partly rebalances it.
                     37:  *
                     38:  * This has the benefit that request locality causes faster lookups as
                     39:  * the requested nodes move to the top of the tree.  On the other hand,
                     40:  * every lookup causes memory writes.
                     41:  *
                     42:  * The Balance Theorem bounds the total access time for m operations
                     43:  * and n inserts on an initially empty tree as O((m + n)lg n).  The
                     44:  * amortized cost for a sequence of m accesses to a splay tree is O(lg n);
                     45:  *
                     46:  * A red-black tree is a binary search tree with the node color as an
                     47:  * extra attribute.  It fulfills a set of conditions:
                     48:  *     - every search path from the root to a leaf consists of the
                     49:  *       same number of black nodes,
                     50:  *     - each red node (except for the root) has a black parent,
                     51:  *     - each leaf node is black.
                     52:  *
                     53:  * Every operation on a red-black tree is bounded as O(lg n).
                     54:  * The maximum height of a red-black tree is 2lg (n+1).
                     55:  */
                     56: 
                     57: #define SPLAY_HEAD(name, type)                                         \
                     58: struct name {                                                          \
                     59:        struct type *sph_root; /* root of the tree */                   \
                     60: }
                     61: 
                     62: #define SPLAY_INITIALIZER(root)                                                \
                     63:        { NULL }
                     64: 
                     65: #define SPLAY_INIT(root) do {                                          \
                     66:        (root)->sph_root = NULL;                                        \
                     67: } while (0)
                     68: 
                     69: #define SPLAY_ENTRY(type)                                              \
                     70: struct {                                                               \
                     71:        struct type *spe_left; /* left element */                       \
                     72:        struct type *spe_right; /* right element */                     \
                     73: }
                     74: 
                     75: #define SPLAY_LEFT(elm, field)         (elm)->field.spe_left
                     76: #define SPLAY_RIGHT(elm, field)                (elm)->field.spe_right
                     77: #define SPLAY_ROOT(head)               (head)->sph_root
                     78: #define SPLAY_EMPTY(head)              (SPLAY_ROOT(head) == NULL)
                     79: 
                     80: /* SPLAY_ROTATE_{LEFT,RIGHT} expect that tmp hold SPLAY_{RIGHT,LEFT} */
                     81: #define SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, tmp, field) do {                      \
                     82:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(tmp, field);  \
                     83:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
                     84:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
                     85: } while (0)
                     86: 
                     87: #define SPLAY_ROTATE_LEFT(head, tmp, field) do {                       \
                     88:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(tmp, field);  \
                     89:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
                     90:        (head)->sph_root = tmp;                                         \
                     91: } while (0)
                     92: 
                     93: #define SPLAY_LINKLEFT(head, tmp, field) do {                          \
                     94:        SPLAY_LEFT(tmp, field) = (head)->sph_root;                      \
                     95:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
                     96:        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);         \
                     97: } while (0)
                     98: 
                     99: #define SPLAY_LINKRIGHT(head, tmp, field) do {                         \
                    100:        SPLAY_RIGHT(tmp, field) = (head)->sph_root;                     \
                    101:        tmp = (head)->sph_root;                                         \
                    102:        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);        \
                    103: } while (0)
                    104: 
                    105: #define SPLAY_ASSEMBLE(head, node, left, right, field) do {            \
                    106:        SPLAY_RIGHT(left, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field); \
                    107:        SPLAY_LEFT(right, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    108:        SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = SPLAY_RIGHT(node, field); \
                    109:        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = SPLAY_LEFT(node, field); \
                    110: } while (0)
                    111: 
                    112: /* Generates prototypes and inline functions */
                    113: 
                    114: #define SPLAY_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                                \
                    115: void name##_SPLAY(struct name *, struct type *);                       \
                    116: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *, int);                          \
                    117: struct type *name##_SPLAY_INSERT(struct name *, struct type *);                \
                    118: struct type *name##_SPLAY_REMOVE(struct name *, struct type *);                \
                    119:                                                                        \
                    120: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
                    121: static __inline struct type *                                          \
                    122: name##_SPLAY_FIND(struct name *head, struct type *elm)                 \
                    123: {                                                                      \
                    124:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
                    125:                return(NULL);                                           \
                    126:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    127:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0)                          \
                    128:                return (head->sph_root);                                \
                    129:        return (NULL);                                                  \
                    130: }                                                                      \
                    131:                                                                        \
                    132: static __inline struct type *                                          \
                    133: name##_SPLAY_NEXT(struct name *head, struct type *elm)                 \
                    134: {                                                                      \
                    135:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    136:        if (SPLAY_RIGHT(elm, field) != NULL) {                          \
                    137:                elm = SPLAY_RIGHT(elm, field);                          \
                    138:                while (SPLAY_LEFT(elm, field) != NULL) {                \
                    139:                        elm = SPLAY_LEFT(elm, field);                   \
                    140:                }                                                       \
                    141:        } else                                                          \
                    142:                elm = NULL;                                             \
                    143:        return (elm);                                                   \
                    144: }                                                                      \
                    145:                                                                        \
                    146: static __inline struct type *                                          \
                    147: name##_SPLAY_MIN_MAX(struct name *head, int val)                       \
                    148: {                                                                      \
                    149:        name##_SPLAY_MINMAX(head, val);                                 \
                    150:         return (SPLAY_ROOT(head));                                     \
                    151: }
                    152: 
                    153: /* Main splay operation.
                    154:  * Moves node close to the key of elm to top
                    155:  */
                    156: #define SPLAY_GENERATE(name, type, field, cmp)                         \
                    157: struct type *                                                          \
                    158: name##_SPLAY_INSERT(struct name *head, struct type *elm)               \
                    159: {                                                                      \
                    160:     if (SPLAY_EMPTY(head)) {                                           \
                    161:            SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_RIGHT(elm, field) = NULL;    \
                    162:     } else {                                                           \
                    163:            int __comp;                                                 \
                    164:            name##_SPLAY(head, elm);                                    \
                    165:            __comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root);                      \
                    166:            if(__comp < 0) {                                            \
                    167:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
                    168:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = (head)->sph_root;         \
                    169:                    SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) = NULL;         \
                    170:            } else if (__comp > 0) {                                    \
                    171:                    SPLAY_RIGHT(elm, field) = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    172:                    SPLAY_LEFT(elm, field) = (head)->sph_root;          \
                    173:                    SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = NULL;        \
                    174:            } else                                                      \
                    175:                    return ((head)->sph_root);                          \
                    176:     }                                                                  \
                    177:     (head)->sph_root = (elm);                                          \
                    178:     return (NULL);                                                     \
                    179: }                                                                      \
                    180:                                                                        \
                    181: struct type *                                                          \
                    182: name##_SPLAY_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)               \
                    183: {                                                                      \
                    184:        struct type *__tmp;                                             \
                    185:        if (SPLAY_EMPTY(head))                                          \
                    186:                return (NULL);                                          \
                    187:        name##_SPLAY(head, elm);                                        \
                    188:        if ((cmp)(elm, (head)->sph_root) == 0) {                        \
                    189:                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL) {      \
                    190:                        (head)->sph_root = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);\
                    191:                } else {                                                \
                    192:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    193:                        (head)->sph_root = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);\
                    194:                        name##_SPLAY(head, elm);                        \
                    195:                        SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) = __tmp;   \
                    196:                }                                                       \
                    197:                return (elm);                                           \
                    198:        }                                                               \
                    199:        return (NULL);                                                  \
                    200: }                                                                      \
                    201:                                                                        \
                    202: void                                                                   \
                    203: name##_SPLAY(struct name *head, struct type *elm)                      \
                    204: {                                                                      \
                    205:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
                    206:        int __comp;                                                     \
                    207: \
                    208:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
                    209:        __left = __right = &__node;                                     \
                    210: \
                    211:        while ((__comp = (cmp)(elm, (head)->sph_root))) {               \
                    212:                if (__comp < 0) {                                       \
                    213:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
                    214:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    215:                                break;                                  \
                    216:                        if ((cmp)(elm, __tmp) < 0){                     \
                    217:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
                    218:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    219:                                        break;                          \
                    220:                        }                                               \
                    221:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
                    222:                } else if (__comp > 0) {                                \
                    223:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    224:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    225:                                break;                                  \
                    226:                        if ((cmp)(elm, __tmp) > 0){                     \
                    227:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
                    228:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    229:                                        break;                          \
                    230:                        }                                               \
                    231:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
                    232:                }                                                       \
                    233:        }                                                               \
                    234:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
                    235: }                                                                      \
                    236:                                                                        \
                    237: /* Splay with either the minimum or the maximum element                        \
                    238:  * Used to find minimum or maximum element in tree.                    \
                    239:  */                                                                    \
                    240: void name##_SPLAY_MINMAX(struct name *head, int __comp) \
                    241: {                                                                      \
                    242:        struct type __node, *__left, *__right, *__tmp;                  \
                    243: \
                    244:        SPLAY_LEFT(&__node, field) = SPLAY_RIGHT(&__node, field) = NULL;\
                    245:        __left = __right = &__node;                                     \
                    246: \
                    247:        while (1) {                                                     \
                    248:                if (__comp < 0) {                                       \
                    249:                        __tmp = SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field);    \
                    250:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    251:                                break;                                  \
                    252:                        if (__comp < 0){                                \
                    253:                                SPLAY_ROTATE_RIGHT(head, __tmp, field); \
                    254:                                if (SPLAY_LEFT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    255:                                        break;                          \
                    256:                        }                                               \
                    257:                        SPLAY_LINKLEFT(head, __right, field);           \
                    258:                } else if (__comp > 0) {                                \
                    259:                        __tmp = SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field);   \
                    260:                        if (__tmp == NULL)                              \
                    261:                                break;                                  \
                    262:                        if (__comp > 0) {                               \
                    263:                                SPLAY_ROTATE_LEFT(head, __tmp, field);  \
                    264:                                if (SPLAY_RIGHT((head)->sph_root, field) == NULL)\
                    265:                                        break;                          \
                    266:                        }                                               \
                    267:                        SPLAY_LINKRIGHT(head, __left, field);           \
                    268:                }                                                       \
                    269:        }                                                               \
                    270:        SPLAY_ASSEMBLE(head, &__node, __left, __right, field);          \
                    271: }
                    272: 
                    273: #define SPLAY_NEGINF   -1
                    274: #define SPLAY_INF      1
                    275: 
                    276: #define SPLAY_INSERT(name, x, y)       name##_SPLAY_INSERT(x, y)
                    277: #define SPLAY_REMOVE(name, x, y)       name##_SPLAY_REMOVE(x, y)
                    278: #define SPLAY_FIND(name, x, y)         name##_SPLAY_FIND(x, y)
                    279: #define SPLAY_NEXT(name, x, y)         name##_SPLAY_NEXT(x, y)
                    280: #define SPLAY_MIN(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
                    281:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_NEGINF))
                    282: #define SPLAY_MAX(name, x)             (SPLAY_EMPTY(x) ? NULL  \
                    283:                                        : name##_SPLAY_MIN_MAX(x, SPLAY_INF))
                    284: 
                    285: #define SPLAY_FOREACH(x, name, head)                                   \
                    286:        for ((x) = SPLAY_MIN(name, head);                               \
                    287:             (x) != NULL;                                               \
                    288:             (x) = SPLAY_NEXT(name, head, x))
                    289: 
                    290: /* Macros that define a red-black tree */
                    291: #define RB_HEAD(name, type)                                            \
                    292: struct name {                                                          \
                    293:        struct type *rbh_root; /* root of the tree */                   \
                    294: }
                    295: 
                    296: #define RB_INITIALIZER(root)                                           \
                    297:        { NULL }
                    298: 
                    299: #define RB_INIT(root) do {                                             \
                    300:        (root)->rbh_root = NULL;                                        \
                    301: } while (0)
                    302: 
                    303: #define RB_BLACK       0
                    304: #define RB_RED         1
                    305: #define RB_ENTRY(type)                                                 \
                    306: struct {                                                               \
                    307:        struct type *rbe_left;          /* left element */              \
                    308:        struct type *rbe_right;         /* right element */             \
                    309:        struct type *rbe_parent;        /* parent element */            \
                    310:        int rbe_color;                  /* node color */                \
                    311: }
                    312: 
                    313: #define RB_LEFT(elm, field)            (elm)->field.rbe_left
                    314: #define RB_RIGHT(elm, field)           (elm)->field.rbe_right
                    315: #define RB_PARENT(elm, field)          (elm)->field.rbe_parent
                    316: #define RB_COLOR(elm, field)           (elm)->field.rbe_color
                    317: #define RB_ROOT(head)                  (head)->rbh_root
                    318: #define RB_EMPTY(head)                 (RB_ROOT(head) == NULL)
                    319: 
                    320: #define RB_SET(elm, parent, field) do {                                        \
                    321:        RB_PARENT(elm, field) = parent;                                 \
                    322:        RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(elm, field) = NULL;              \
                    323:        RB_COLOR(elm, field) = RB_RED;                                  \
                    324: } while (0)
                    325: 
                    326: #define RB_SET_BLACKRED(black, red, field) do {                                \
                    327:        RB_COLOR(black, field) = RB_BLACK;                              \
                    328:        RB_COLOR(red, field) = RB_RED;                                  \
                    329: } while (0)
                    330: 
                    331: #ifndef RB_AUGMENT
                    332: #define RB_AUGMENT(x)  do {} while (0)
                    333: #endif
                    334: 
                    335: #define RB_ROTATE_LEFT(head, elm, tmp, field) do {                     \
                    336:        (tmp) = RB_RIGHT(elm, field);                                   \
                    337:        if ((RB_RIGHT(elm, field) = RB_LEFT(tmp, field))) {             \
                    338:                RB_PARENT(RB_LEFT(tmp, field), field) = (elm);          \
                    339:        }                                                               \
                    340:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
                    341:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
                    342:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
                    343:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
                    344:                else                                                    \
                    345:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
                    346:        } else                                                          \
                    347:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
                    348:        RB_LEFT(tmp, field) = (elm);                                    \
                    349:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
                    350:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
                    351:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
                    352:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
                    353: } while (0)
                    354: 
                    355: #define RB_ROTATE_RIGHT(head, elm, tmp, field) do {                    \
                    356:        (tmp) = RB_LEFT(elm, field);                                    \
                    357:        if ((RB_LEFT(elm, field) = RB_RIGHT(tmp, field))) {             \
                    358:                RB_PARENT(RB_RIGHT(tmp, field), field) = (elm);         \
                    359:        }                                                               \
                    360:        RB_AUGMENT(elm);                                                \
                    361:        if ((RB_PARENT(tmp, field) = RB_PARENT(elm, field))) {          \
                    362:                if ((elm) == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field))     \
                    363:                        RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp);  \
                    364:                else                                                    \
                    365:                        RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field) = (tmp); \
                    366:        } else                                                          \
                    367:                (head)->rbh_root = (tmp);                               \
                    368:        RB_RIGHT(tmp, field) = (elm);                                   \
                    369:        RB_PARENT(elm, field) = (tmp);                                  \
                    370:        RB_AUGMENT(tmp);                                                \
                    371:        if ((RB_PARENT(tmp, field)))                                    \
                    372:                RB_AUGMENT(RB_PARENT(tmp, field));                      \
                    373: } while (0)
                    374: 
                    375: /* Generates prototypes and inline functions */
                    376: #define        RB_PROTOTYPE(name, type, field, cmp)                            \
                    377:        RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
                    378: #define        RB_PROTOTYPE_STATIC(name, type, field, cmp)                     \
                    379:        RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
                    380: #define RB_PROTOTYPE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)            \
                    381: attr void name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *, struct type *);                \
                    382: attr void name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *, struct type *, struct type *);\
                    383: attr struct type *name##_RB_REMOVE(struct name *, struct type *);      \
                    384: attr struct type *name##_RB_INSERT(struct name *, struct type *);      \
                    385: attr struct type *name##_RB_FIND(struct name *, struct type *);                \
                    386: attr struct type *name##_RB_NFIND(struct name *, struct type *);       \
                    387: attr struct type *name##_RB_NEXT(struct type *);                       \
                    388: attr struct type *name##_RB_PREV(struct type *);                       \
                    389: attr struct type *name##_RB_MINMAX(struct name *, int);                        \
                    390:                                                                        \
                    391: 
                    392: /* Main rb operation.
                    393:  * Moves node close to the key of elm to top
                    394:  */
                    395: #define        RB_GENERATE(name, type, field, cmp)                             \
                    396:        RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp,)
                    397: #define        RB_GENERATE_STATIC(name, type, field, cmp)                      \
                    398:        RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, __attribute__((__unused__)) static)
                    399: #define RB_GENERATE_INTERNAL(name, type, field, cmp, attr)             \
                    400: attr void                                                              \
                    401: name##_RB_INSERT_COLOR(struct name *head, struct type *elm)            \
                    402: {                                                                      \
                    403:        struct type *parent, *gparent, *tmp;                            \
                    404:        while ((parent = RB_PARENT(elm, field)) &&                      \
                    405:            RB_COLOR(parent, field) == RB_RED) {                        \
                    406:                gparent = RB_PARENT(parent, field);                     \
                    407:                if (parent == RB_LEFT(gparent, field)) {                \
                    408:                        tmp = RB_RIGHT(gparent, field);                 \
                    409:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
                    410:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
                    411:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
                    412:                                elm = gparent;                          \
                    413:                                continue;                               \
                    414:                        }                                               \
                    415:                        if (RB_RIGHT(parent, field) == elm) {           \
                    416:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    417:                                tmp = parent;                           \
                    418:                                parent = elm;                           \
                    419:                                elm = tmp;                              \
                    420:                        }                                               \
                    421:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
                    422:                        RB_ROTATE_RIGHT(head, gparent, tmp, field);     \
                    423:                } else {                                                \
                    424:                        tmp = RB_LEFT(gparent, field);                  \
                    425:                        if (tmp && RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {    \
                    426:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_BLACK;        \
                    427:                                RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);\
                    428:                                elm = gparent;                          \
                    429:                                continue;                               \
                    430:                        }                                               \
                    431:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {            \
                    432:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    433:                                tmp = parent;                           \
                    434:                                parent = elm;                           \
                    435:                                elm = tmp;                              \
                    436:                        }                                               \
                    437:                        RB_SET_BLACKRED(parent, gparent, field);        \
                    438:                        RB_ROTATE_LEFT(head, gparent, tmp, field);      \
                    439:                }                                                       \
                    440:        }                                                               \
                    441:        RB_COLOR(head->rbh_root, field) = RB_BLACK;                     \
                    442: }                                                                      \
                    443:                                                                        \
                    444: attr void                                                              \
                    445: name##_RB_REMOVE_COLOR(struct name *head, struct type *parent, struct type *elm) \
                    446: {                                                                      \
                    447:        struct type *tmp;                                               \
                    448:        while ((elm == NULL || RB_COLOR(elm, field) == RB_BLACK) &&     \
                    449:            elm != RB_ROOT(head)) {                                     \
                    450:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm) {                    \
                    451:                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);                  \
                    452:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
                    453:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
                    454:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    455:                                tmp = RB_RIGHT(parent, field);          \
                    456:                        }                                               \
                    457:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
                    458:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
                    459:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
                    460:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
                    461:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
                    462:                                elm = parent;                           \
                    463:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
                    464:                        } else {                                        \
                    465:                                if (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||     \
                    466:                                    RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
                    467:                                        struct type *oleft;             \
                    468:                                        if ((oleft = RB_LEFT(tmp, field)))\
                    469:                                                RB_COLOR(oleft, field) = RB_BLACK;\
                    470:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
                    471:                                        RB_ROTATE_RIGHT(head, tmp, oleft, field);\
                    472:                                        tmp = RB_RIGHT(parent, field);  \
                    473:                                }                                       \
                    474:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
                    475:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
                    476:                                if (RB_RIGHT(tmp, field))               \
                    477:                                        RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
                    478:                                RB_ROTATE_LEFT(head, parent, tmp, field);\
                    479:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
                    480:                                break;                                  \
                    481:                        }                                               \
                    482:                } else {                                                \
                    483:                        tmp = RB_LEFT(parent, field);                   \
                    484:                        if (RB_COLOR(tmp, field) == RB_RED) {           \
                    485:                                RB_SET_BLACKRED(tmp, parent, field);    \
                    486:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    487:                                tmp = RB_LEFT(parent, field);           \
                    488:                        }                                               \
                    489:                        if ((RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||             \
                    490:                            RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) &&\
                    491:                            (RB_RIGHT(tmp, field) == NULL ||            \
                    492:                            RB_COLOR(RB_RIGHT(tmp, field), field) == RB_BLACK)) {\
                    493:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;          \
                    494:                                elm = parent;                           \
                    495:                                parent = RB_PARENT(elm, field);         \
                    496:                        } else {                                        \
                    497:                                if (RB_LEFT(tmp, field) == NULL ||      \
                    498:                                    RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) == RB_BLACK) {\
                    499:                                        struct type *oright;            \
                    500:                                        if ((oright = RB_RIGHT(tmp, field)))\
                    501:                                                RB_COLOR(oright, field) = RB_BLACK;\
                    502:                                        RB_COLOR(tmp, field) = RB_RED;  \
                    503:                                        RB_ROTATE_LEFT(head, tmp, oright, field);\
                    504:                                        tmp = RB_LEFT(parent, field);   \
                    505:                                }                                       \
                    506:                                RB_COLOR(tmp, field) = RB_COLOR(parent, field);\
                    507:                                RB_COLOR(parent, field) = RB_BLACK;     \
                    508:                                if (RB_LEFT(tmp, field))                \
                    509:                                        RB_COLOR(RB_LEFT(tmp, field), field) = RB_BLACK;\
                    510:                                RB_ROTATE_RIGHT(head, parent, tmp, field);\
                    511:                                elm = RB_ROOT(head);                    \
                    512:                                break;                                  \
                    513:                        }                                               \
                    514:                }                                                       \
                    515:        }                                                               \
                    516:        if (elm)                                                        \
                    517:                RB_COLOR(elm, field) = RB_BLACK;                        \
                    518: }                                                                      \
                    519:                                                                        \
                    520: attr struct type *                                                     \
                    521: name##_RB_REMOVE(struct name *head, struct type *elm)                  \
                    522: {                                                                      \
                    523:        struct type *child, *parent, *old = elm;                        \
                    524:        int color;                                                      \
                    525:        if (RB_LEFT(elm, field) == NULL)                                \
                    526:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
                    527:        else if (RB_RIGHT(elm, field) == NULL)                          \
                    528:                child = RB_LEFT(elm, field);                            \
                    529:        else {                                                          \
                    530:                struct type *left;                                      \
                    531:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
                    532:                while ((left = RB_LEFT(elm, field)))                    \
                    533:                        elm = left;                                     \
                    534:                child = RB_RIGHT(elm, field);                           \
                    535:                parent = RB_PARENT(elm, field);                         \
                    536:                color = RB_COLOR(elm, field);                           \
                    537:                if (child)                                              \
                    538:                        RB_PARENT(child, field) = parent;               \
                    539:                if (parent) {                                           \
                    540:                        if (RB_LEFT(parent, field) == elm)              \
                    541:                                RB_LEFT(parent, field) = child;         \
                    542:                        else                                            \
                    543:                                RB_RIGHT(parent, field) = child;        \
                    544:                        RB_AUGMENT(parent);                             \
                    545:                } else                                                  \
                    546:                        RB_ROOT(head) = child;                          \
                    547:                if (RB_PARENT(elm, field) == old)                       \
                    548:                        parent = elm;                                   \
                    549:                (elm)->field = (old)->field;                            \
                    550:                if (RB_PARENT(old, field)) {                            \
                    551:                        if (RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) == old)\
                    552:                                RB_LEFT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
                    553:                        else                                            \
                    554:                                RB_RIGHT(RB_PARENT(old, field), field) = elm;\
                    555:                        RB_AUGMENT(RB_PARENT(old, field));              \
                    556:                } else                                                  \
                    557:                        RB_ROOT(head) = elm;                            \
                    558:                RB_PARENT(RB_LEFT(old, field), field) = elm;            \
                    559:                if (RB_RIGHT(old, field))                               \
                    560:                        RB_PARENT(RB_RIGHT(old, field), field) = elm;   \
                    561:                if (parent) {                                           \
                    562:                        left = parent;                                  \
                    563:                        do {                                            \
                    564:                                RB_AUGMENT(left);                       \
                    565:                        } while ((left = RB_PARENT(left, field)));      \
                    566:                }                                                       \
                    567:                goto color;                                             \
                    568:        }                                                               \
                    569:        parent = RB_PARENT(elm, field);                                 \
                    570:        color = RB_COLOR(elm, field);                                   \
                    571:        if (child)                                                      \
                    572:                RB_PARENT(child, field) = parent;                       \
                    573:        if (parent) {                                                   \
                    574:                if (RB_LEFT(parent, field) == elm)                      \
                    575:                        RB_LEFT(parent, field) = child;                 \
                    576:                else                                                    \
                    577:                        RB_RIGHT(parent, field) = child;                \
                    578:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
                    579:        } else                                                          \
                    580:                RB_ROOT(head) = child;                                  \
                    581: color:                                                                 \
                    582:        if (color == RB_BLACK)                                          \
                    583:                name##_RB_REMOVE_COLOR(head, parent, child);            \
                    584:        return (old);                                                   \
                    585: }                                                                      \
                    586:                                                                        \
                    587: /* Inserts a node into the RB tree */                                  \
                    588: attr struct type *                                                     \
                    589: name##_RB_INSERT(struct name *head, struct type *elm)                  \
                    590: {                                                                      \
                    591:        struct type *tmp;                                               \
                    592:        struct type *parent = NULL;                                     \
                    593:        int comp = 0;                                                   \
                    594:        tmp = RB_ROOT(head);                                            \
                    595:        while (tmp) {                                                   \
                    596:                parent = tmp;                                           \
                    597:                comp = (cmp)(elm, parent);                              \
                    598:                if (comp < 0)                                           \
                    599:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    600:                else if (comp > 0)                                      \
                    601:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    602:                else                                                    \
                    603:                        return (tmp);                                   \
                    604:        }                                                               \
                    605:        RB_SET(elm, parent, field);                                     \
                    606:        if (parent != NULL) {                                           \
                    607:                if (comp < 0)                                           \
                    608:                        RB_LEFT(parent, field) = elm;                   \
                    609:                else                                                    \
                    610:                        RB_RIGHT(parent, field) = elm;                  \
                    611:                RB_AUGMENT(parent);                                     \
                    612:        } else                                                          \
                    613:                RB_ROOT(head) = elm;                                    \
                    614:        name##_RB_INSERT_COLOR(head, elm);                              \
                    615:        return (NULL);                                                  \
                    616: }                                                                      \
                    617:                                                                        \
                    618: /* Finds the node with the same key as elm */                          \
                    619: attr struct type *                                                     \
                    620: name##_RB_FIND(struct name *head, struct type *elm)                    \
                    621: {                                                                      \
                    622:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
                    623:        int comp;                                                       \
                    624:        while (tmp) {                                                   \
                    625:                comp = cmp(elm, tmp);                                   \
                    626:                if (comp < 0)                                           \
                    627:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    628:                else if (comp > 0)                                      \
                    629:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    630:                else                                                    \
                    631:                        return (tmp);                                   \
                    632:        }                                                               \
                    633:        return (NULL);                                                  \
                    634: }                                                                      \
                    635:                                                                        \
                    636: /* Finds the first node greater than or equal to the search key */     \
                    637: attr struct type *                                                     \
                    638: name##_RB_NFIND(struct name *head, struct type *elm)                   \
                    639: {                                                                      \
                    640:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
                    641:        struct type *res = NULL;                                        \
                    642:        int comp;                                                       \
                    643:        while (tmp) {                                                   \
                    644:                comp = cmp(elm, tmp);                                   \
                    645:                if (comp < 0) {                                         \
                    646:                        res = tmp;                                      \
                    647:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    648:                }                                                       \
                    649:                else if (comp > 0)                                      \
                    650:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    651:                else                                                    \
                    652:                        return (tmp);                                   \
                    653:        }                                                               \
                    654:        return (res);                                                   \
                    655: }                                                                      \
                    656:                                                                        \
                    657: /* ARGSUSED */                                                         \
                    658: attr struct type *                                                     \
                    659: name##_RB_NEXT(struct type *elm)                                       \
                    660: {                                                                      \
                    661:        if (RB_RIGHT(elm, field)) {                                     \
                    662:                elm = RB_RIGHT(elm, field);                             \
                    663:                while (RB_LEFT(elm, field))                             \
                    664:                        elm = RB_LEFT(elm, field);                      \
                    665:        } else {                                                        \
                    666:                if (RB_PARENT(elm, field) &&                            \
                    667:                    (elm == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field)))     \
                    668:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    669:                else {                                                  \
                    670:                        while (RB_PARENT(elm, field) &&                 \
                    671:                            (elm == RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field)))\
                    672:                                elm = RB_PARENT(elm, field);            \
                    673:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    674:                }                                                       \
                    675:        }                                                               \
                    676:        return (elm);                                                   \
                    677: }                                                                      \
                    678:                                                                        \
                    679: /* ARGSUSED */                                                         \
                    680: attr struct type *                                                     \
                    681: name##_RB_PREV(struct type *elm)                                       \
                    682: {                                                                      \
                    683:        if (RB_LEFT(elm, field)) {                                      \
                    684:                elm = RB_LEFT(elm, field);                              \
                    685:                while (RB_RIGHT(elm, field))                            \
                    686:                        elm = RB_RIGHT(elm, field);                     \
                    687:        } else {                                                        \
                    688:                if (RB_PARENT(elm, field) &&                            \
                    689:                    (elm == RB_RIGHT(RB_PARENT(elm, field), field)))    \
                    690:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    691:                else {                                                  \
                    692:                        while (RB_PARENT(elm, field) &&                 \
                    693:                            (elm == RB_LEFT(RB_PARENT(elm, field), field)))\
                    694:                                elm = RB_PARENT(elm, field);            \
                    695:                        elm = RB_PARENT(elm, field);                    \
                    696:                }                                                       \
                    697:        }                                                               \
                    698:        return (elm);                                                   \
                    699: }                                                                      \
                    700:                                                                        \
                    701: attr struct type *                                                     \
                    702: name##_RB_MINMAX(struct name *head, int val)                           \
                    703: {                                                                      \
                    704:        struct type *tmp = RB_ROOT(head);                               \
                    705:        struct type *parent = NULL;                                     \
                    706:        while (tmp) {                                                   \
                    707:                parent = tmp;                                           \
                    708:                if (val < 0)                                            \
                    709:                        tmp = RB_LEFT(tmp, field);                      \
                    710:                else                                                    \
                    711:                        tmp = RB_RIGHT(tmp, field);                     \
                    712:        }                                                               \
                    713:        return (parent);                                                \
                    714: }
                    715: 
                    716: #define RB_NEGINF      -1
                    717: #define RB_INF 1
                    718: 
                    719: #define RB_INSERT(name, x, y)  name##_RB_INSERT(x, y)
                    720: #define RB_REMOVE(name, x, y)  name##_RB_REMOVE(x, y)
                    721: #define RB_FIND(name, x, y)    name##_RB_FIND(x, y)
                    722: #define RB_NFIND(name, x, y)   name##_RB_NFIND(x, y)
                    723: #define RB_NEXT(name, x, y)    name##_RB_NEXT(y)
                    724: #define RB_PREV(name, x, y)    name##_RB_PREV(y)
                    725: #define RB_MIN(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_NEGINF)
                    726: #define RB_MAX(name, x)                name##_RB_MINMAX(x, RB_INF)
                    727: 
                    728: #define RB_FOREACH(x, name, head)                                      \
                    729:        for ((x) = RB_MIN(name, head);                                  \
                    730:             (x) != NULL;                                               \
                    731:             (x) = name##_RB_NEXT(x))
                    732: 
                    733: #define RB_FOREACH_SAFE(x, name, head, y)                              \
                    734:        for ((x) = RB_MIN(name, head);                                  \
                    735:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_NEXT(x), 1);              \
                    736:             (x) = (y))
                    737: 
                    738: #define RB_FOREACH_REVERSE(x, name, head)                              \
                    739:        for ((x) = RB_MAX(name, head);                                  \
                    740:             (x) != NULL;                                               \
                    741:             (x) = name##_RB_PREV(x))
                    742: 
                    743: #define RB_FOREACH_REVERSE_SAFE(x, name, head, y)                      \
                    744:        for ((x) = RB_MAX(name, head);                                  \
                    745:            ((x) != NULL) && ((y) = name##_RB_PREV(x), 1);              \
                    746:             (x) = (y))
                    747: 
                    748: #endif /* _SYS_TREE_H_ */

FreeBSD-CVSweb <freebsd-cvsweb@FreeBSD.org>