-introducing MDLL macros
[oweals/gnunet.git] / src / include / gnunet_container_lib.h
1 /*
2      This file is part of GNUnet.
3      (C) 2001, 2002, 2003, 2004, 2005, 2006, 2008, 2009, 2010 Christian Grothoff (and other contributing authors)
4
5      GNUnet is free software; you can redistribute it and/or modify
6      it under the terms of the GNU General Public License as published
7      by the Free Software Foundation; either version 2, or (at your
8      option) any later version.
9
10      GNUnet is distributed in the hope that it will be useful, but
11      WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12      MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13      General Public License for more details.
14
15      You should have received a copy of the GNU General Public License
16      along with GNUnet; see the file COPYING.  If not, write to the
17      Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
18      Boston, MA 02111-1307, USA.
19 */
20
21 /**
22  * @file include/gnunet_container_lib.h
23  * @brief container classes for GNUnet
24  *
25  * @author Christian Grothoff
26  * @author Nils Durner
27  */
28
29 #ifndef GNUNET_CONTAINER_LIB_H
30 #define GNUNET_CONTAINER_LIB_H
31
32 /* add error and config prototypes */
33 #include "gnunet_crypto_lib.h"
34 #include <extractor.h>
35
36 #ifndef EXTRACTOR_METATYPE_GNUNET_ORIGINAL_FILENAME
37 /* hack for LE < 0.6.3 */
38 #define EXTRACTOR_METATYPE_GNUNET_ORIGINAL_FILENAME 180
39 #endif
40
41 #ifdef __cplusplus
42 extern "C"
43 {
44 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
45 }
46 #endif
47 #endif
48
49
50 /* ******************* bloomfilter ***************** */
51
52 /**
53  * @brief bloomfilter representation (opaque)
54  */
55 struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter;
56
57 /**
58  * Iterator over HashCodes.
59  *
60  * @param cls closure
61  * @param next set to the next hash code
62  * @return GNUNET_YES if next was updated
63  *         GNUNET_NO if there are no more entries
64  */
65 typedef int (*GNUNET_HashCodeIterator) (void *cls, struct GNUNET_HashCode * next);
66
67
68 /**
69  * Load a bloom-filter from a file.
70  *
71  * @param filename the name of the file (or the prefix)
72  * @param size the size of the bloom-filter (number of
73  *        bytes of storage space to use); will be rounded up
74  *        to next power of 2
75  * @param k the number of GNUNET_CRYPTO_hash-functions to apply per
76  *        element (number of bits set per element in the set)
77  * @return the bloomfilter
78  */
79 struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *
80 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_load (const char *filename, size_t size,
81                                    unsigned int k);
82
83
84 /**
85  * Create a bloom filter from raw bits.
86  *
87  * @param data the raw bits in memory (maybe NULL,
88  *        in which case all bits should be considered
89  *        to be zero).
90  * @param size the size of the bloom-filter (number of
91  *        bytes of storage space to use); also size of data
92  *        -- unless data is NULL.  Must be a power of 2.
93  * @param k the number of GNUNET_CRYPTO_hash-functions to apply per
94  *        element (number of bits set per element in the set)
95  * @return the bloomfilter
96  */
97 struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *
98 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_init (const char *data, size_t size,
99                                    unsigned int k);
100
101
102 /**
103  * Copy the raw data of this bloomfilter into
104  * the given data array.
105  *
106  * @param data where to write the data
107  * @param size the size of the given data array
108  * @return GNUNET_SYSERR if the data array of the wrong size
109  */
110 int
111 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_get_raw_data (const struct
112                                            GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
113                                            char *data, size_t size);
114
115
116 /**
117  * Test if an element is in the filter.
118  * @param e the element
119  * @param bf the filter
120  * @return GNUNET_YES if the element is in the filter, GNUNET_NO if not
121  */
122 int
123 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_test (const struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter
124                                    *bf, const struct GNUNET_HashCode * e);
125
126
127 /**
128  * Add an element to the filter
129  * @param bf the filter
130  * @param e the element
131  */
132 void
133 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_add (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
134                                   const struct GNUNET_HashCode * e);
135
136
137 /**
138  * Remove an element from the filter.
139  * @param bf the filter
140  * @param e the element to remove
141  */
142 void
143 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_remove (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
144                                      const struct GNUNET_HashCode * e);
145
146
147 /**
148  * Create a copy of a bloomfilter.
149  *
150  * @param bf the filter
151  * @return copy of bf
152  */
153 struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *
154 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_copy (const struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter
155                                    *bf);
156
157
158
159 /**
160  * Free the space associcated with a filter
161  * in memory, flush to drive if needed (do not
162  * free the space on the drive)
163  * @param bf the filter
164  */
165 void
166 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_free (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf);
167
168
169 /**
170  * Get size of the bloom filter.
171  *
172  * @param bf the filter
173  * @return number of bytes used for the data of the bloom filter
174  */
175 size_t
176 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_get_size (const struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter
177                                        *bf);
178
179
180 /**
181  * Reset a bloom filter to empty.
182  * @param bf the filter
183  */
184 void
185 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_clear (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf);
186
187 /**
188  * Or the entries of the given raw data array with the
189  * data of the given bloom filter.  Assumes that
190  * the size of the data array and the current filter
191  * match.
192  *
193  * @param bf the filter
194  * @param data data to OR-in
195  * @param size size of data
196  * @return GNUNET_OK on success
197  */
198 int
199 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_or (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
200                                  const char *data, size_t size);
201
202 /**
203  * Or the entries of the given raw data array with the
204  * data of the given bloom filter.  Assumes that
205  * the size of the data array and the current filter
206  * match.
207  *
208  * @param bf the filter
209  * @param to_or the bloomfilter to or-in
210  * @param size number of bytes in data
211  */
212 int
213 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_or2 (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
214                                   const struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter
215                                   *to_or, size_t size);
216
217 /**
218  * Resize a bloom filter.  Note that this operation
219  * is pretty costly.  Essentially, the bloom filter
220  * needs to be completely re-build.
221  *
222  * @param bf the filter
223  * @param iterator an iterator over all elements stored in the BF
224  * @param iterator_cls closure for iterator
225  * @param size the new size for the filter
226  * @param k the new number of GNUNET_CRYPTO_hash-function to apply per element
227  */
228 void
229 GNUNET_CONTAINER_bloomfilter_resize (struct GNUNET_CONTAINER_BloomFilter *bf,
230                                      GNUNET_HashCodeIterator iterator,
231                                      void *iterator_cls, size_t size,
232                                      unsigned int k);
233
234 /* ****************** metadata ******************* */
235
236 /**
237  * Meta data to associate with a file, directory or namespace.
238  */
239 struct GNUNET_CONTAINER_MetaData;
240
241 /**
242  * Create a fresh MetaData token.
243  *
244  * @return empty meta-data container
245  */
246 struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *
247 GNUNET_CONTAINER_meta_data_create (void);
248
249 /**
250  * Duplicate a MetaData token.
251  *
252  * @param md what to duplicate
253  * @return duplicate meta-data container
254  */
255 struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *
256 GNUNET_CONTAINER_meta_data_duplicate (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
257                                       *md);
258
259 /**
260  * Free meta data.
261  *
262  * @param md what to free
263  */
264 void
265 GNUNET_CONTAINER_meta_data_destroy (struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md);
266
267 /**
268  * Test if two MDs are equal. We consider them equal if
269  * the meta types, formats and content match (we do not
270  * include the mime types and plugins names in this
271  * consideration).
272  *
273  * @param md1 first value to check
274  * @param md2 other value to check
275  * @return GNUNET_YES if they are equal
276  */
277 int
278 GNUNET_CONTAINER_meta_data_test_equal (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
279                                        *md1,
280                                        const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
281                                        *md2);
282
283
284 /**
285  * Extend metadata.
286  *
287  * @param md metadata to extend
288  * @param plugin_name name of the plugin that produced this value;
289  *        special values can be used (i.e. '&lt;zlib&gt;' for zlib being
290  *        used in the main libextractor library and yielding
291  *        meta data).
292  * @param type libextractor-type describing the meta data
293  * @param format basic format information about data
294  * @param data_mime_type mime-type of data (not of the original file);
295  *        can be NULL (if mime-type is not known)
296  * @param data actual meta-data found
297  * @param data_size number of bytes in data
298  * @return GNUNET_OK on success, GNUNET_SYSERR if this entry already exists
299  *         data_mime_type and plugin_name are not considered for "exists" checks
300  */
301 int
302 GNUNET_CONTAINER_meta_data_insert (struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md,
303                                    const char *plugin_name,
304                                    enum EXTRACTOR_MetaType type,
305                                    enum EXTRACTOR_MetaFormat format,
306                                    const char *data_mime_type, const char *data,
307                                    size_t data_size);
308
309
310 /**
311  * Extend metadata.  Merges the meta data from the second argument
312  * into the first, discarding duplicate key-value pairs.
313  *
314  * @param md metadata to extend
315  * @param in metadata to merge
316  */
317 void
318 GNUNET_CONTAINER_meta_data_merge (struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md,
319                                   const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *in);
320
321
322 /**
323  * Remove an item.
324  *
325  * @param md metadata to manipulate
326  * @param type type of the item to remove
327  * @param data specific value to remove, NULL to remove all
328  *        entries of the given type
329  * @param data_size number of bytes in data
330  * @return GNUNET_OK on success, GNUNET_SYSERR if the item does not exist in md
331  */
332 int
333 GNUNET_CONTAINER_meta_data_delete (struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md,
334                                    enum EXTRACTOR_MetaType type,
335                                    const char *data, size_t data_size);
336
337
338 /**
339  * Remove all items in the container.
340  *
341  * @param md metadata to manipulate
342  */
343 void
344 GNUNET_CONTAINER_meta_data_clear (struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md);
345
346
347 /**
348  * Add the current time as the publication date
349  * to the meta-data.
350  *
351  * @param md metadata to modify
352  */
353 void
354 GNUNET_CONTAINER_meta_data_add_publication_date (struct
355                                                  GNUNET_CONTAINER_MetaData *md);
356
357
358 /**
359  * Iterate over MD entries.
360  *
361  * @param md metadata to inspect
362  * @param iter function to call on each entry
363  * @param iter_cls closure for iterator
364  * @return number of entries
365  */
366 int
367 GNUNET_CONTAINER_meta_data_iterate (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *md,
368                                     EXTRACTOR_MetaDataProcessor iter,
369                                     void *iter_cls);
370
371 /**
372  * Get the first MD entry of the given type.  Caller
373  * is responsible for freeing the return value.
374  * Also, only meta data items that are strings (0-terminated)
375  * are returned by this function.
376  *
377  * @param md metadata to inspect
378  * @param type type to look for
379  * @return NULL if no entry was found
380  */
381 char *
382 GNUNET_CONTAINER_meta_data_get_by_type (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
383                                         *md, enum EXTRACTOR_MetaType type);
384
385
386 /**
387  * Get the first matching MD entry of the given types. Caller is
388  * responsible for freeing the return value.  Also, only meta data
389  * items that are strings (0-terminated) are returned by this
390  * function.
391  *
392  * @param md metadata to inspect
393  * @param ... -1-terminated list of types
394  * @return NULL if we do not have any such entry,
395  *  otherwise client is responsible for freeing the value!
396  */
397 char *
398 GNUNET_CONTAINER_meta_data_get_first_by_types (const struct
399                                                GNUNET_CONTAINER_MetaData *md,
400                                                ...);
401
402 /**
403  * Get a thumbnail from the meta-data (if present).  Only matches meta
404  * data with mime type "image" and binary format.
405  *
406  * @param md metadata to inspect
407  * @param thumb will be set to the thumbnail data.  Must be
408  *        freed by the caller!
409  * @return number of bytes in thumbnail, 0 if not available
410  */
411 size_t
412 GNUNET_CONTAINER_meta_data_get_thumbnail (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
413                                           *md, unsigned char **thumb);
414
415
416
417 /**
418  * Options for metadata serialization.
419  */
420 enum GNUNET_CONTAINER_MetaDataSerializationOptions
421 {
422   /**
423    * Serialize all of the data.
424    */
425   GNUNET_CONTAINER_META_DATA_SERIALIZE_FULL = 0,
426
427   /**
428    * If not enough space is available, it is acceptable
429    * to only serialize some of the metadata.
430    */
431   GNUNET_CONTAINER_META_DATA_SERIALIZE_PART = 1,
432
433   /**
434    * Speed is of the essence, do not allow compression.
435    */
436   GNUNET_CONTAINER_META_DATA_SERIALIZE_NO_COMPRESS = 2
437 };
438
439
440 /**
441  * Serialize meta-data to target.
442  *
443  * @param md metadata to serialize
444  * @param target where to write the serialized metadata;
445  *         *target can be NULL, in which case memory is allocated
446  * @param max maximum number of bytes available
447  * @param opt is it ok to just write SOME of the
448  *        meta-data to match the size constraint,
449  *        possibly discarding some data?
450  * @return number of bytes written on success,
451  *         -1 on error (typically: not enough
452  *         space)
453  */
454 ssize_t
455 GNUNET_CONTAINER_meta_data_serialize (const struct GNUNET_CONTAINER_MetaData
456                                       *md, char **target, size_t max,
457                                       enum
458                                       GNUNET_CONTAINER_MetaDataSerializationOptions
459                                       opt);
460
461
462 /**
463  * Get the size of the full meta-data in serialized form.
464  *
465  * @param md metadata to inspect
466  * @return number of bytes needed for serialization, -1 on error
467  */
468 ssize_t
469 GNUNET_CONTAINER_meta_data_get_serialized_size (const struct
470                                                 GNUNET_CONTAINER_MetaData *md);
471
472
473 /**
474  * Deserialize meta-data.  Initializes md.
475  *
476  * @param input serialized meta-data.
477  * @param size number of bytes available
478  * @return MD on success, NULL on error (i.e.
479  *         bad format)
480  */
481 struct GNUNET_CONTAINER_MetaData *
482 GNUNET_CONTAINER_meta_data_deserialize (const char *input, size_t size);
483
484
485 /* ******************************* HashMap **************************** */
486
487 /**
488  * Opaque handle for a HashMap.
489  */
490 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap;
491
492 /**
493  * Options for storing values in the HashMap.
494  */
495 enum GNUNET_CONTAINER_MultiHashMapOption
496 {
497
498   /**
499    * If a value with the given key exists, replace it.  Note that the
500    * old value would NOT be freed by replace (the application has to
501    * make sure that this happens if required).
502    */
503   GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_REPLACE,
504
505   /**
506    * Allow multiple values with the same key.
507    */
508   GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_MULTIPLE,
509
510   /**
511    * There must only be one value per key; storing a value should fail
512    * if a value under the same key already exists.
513    */
514   GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_ONLY,
515
516   /**
517    * There must only be one value per key, but don't bother checking
518    * if a value already exists (faster than UNIQUE_ONLY; implemented
519    * just like MULTIPLE but this option documents better what is
520    * intended if UNIQUE is what is desired).
521    */
522   GNUNET_CONTAINER_MULTIHASHMAPOPTION_UNIQUE_FAST
523 };
524
525
526 /**
527  * Iterator over hash map entries.
528  *
529  * @param cls closure
530  * @param key current key code
531  * @param value value in the hash map
532  * @return GNUNET_YES if we should continue to
533  *         iterate,
534  *         GNUNET_NO if not.
535  */
536 typedef int (*GNUNET_CONTAINER_HashMapIterator) (void *cls,
537                                                  const struct GNUNET_HashCode * key,
538                                                  void *value);
539
540
541 /**
542  * Create a multi hash map.
543  *
544  * @param len initial size (map will grow as needed)
545  * @param do_not_copy_keys GNUNET_NO is always safe and should be used by default;
546  *                         GNUNET_YES means that on 'put', the 'key' does not have
547  *                         to be copied as the destination of the pointer is 
548  *                         guaranteed to be life as long as the value is stored in
549  *                         the hashmap.  This can significantly reduce memory 
550  *                         consumption, but of course is also a recipie for 
551  *                         heap corruption if the assumption is not true.  Only
552  *                         use this if (1) memory use is important in this case and
553  *                         (2) you have triple-checked that the invariant holds
554  * @return NULL on error
555  */
556 struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *
557 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_create (unsigned int len,
558                                       int do_not_copy_keys);
559
560
561 /**
562  * Destroy a hash map.  Will not free any values
563  * stored in the hash map!
564  *
565  * @param map the map
566  */
567 void
568 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_destroy (struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap
569                                        *map);
570
571
572 /**
573  * Given a key find a value in the map matching the key.
574  *
575  * @param map the map
576  * @param key what to look for
577  * @return NULL if no value was found; note that
578  *   this is indistinguishable from values that just
579  *   happen to be NULL; use "contains" to test for
580  *   key-value pairs with value NULL
581  */
582 void *
583 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get (const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap
584                                    *map, const struct GNUNET_HashCode * key);
585
586
587 /**
588  * Remove the given key-value pair from the map.  Note that if the
589  * key-value pair is in the map multiple times, only one of the pairs
590  * will be removed.
591  *
592  * @param map the map
593  * @param key key of the key-value pair
594  * @param value value of the key-value pair
595  * @return GNUNET_YES on success, GNUNET_NO if the key-value pair
596  *  is not in the map
597  */
598 int
599 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove (struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map,
600                                       const struct GNUNET_HashCode * key, void *value);
601
602 /**
603  * Remove all entries for the given key from the map.
604  * Note that the values would not be "freed".
605  *
606  * @param map the map
607  * @param key identifies values to be removed
608  * @return number of values removed
609  */
610 int
611 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_remove_all (struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap
612                                           *map, const struct GNUNET_HashCode * key);
613
614
615 /**
616  * Check if the map contains any value under the given
617  * key (including values that are NULL).
618  *
619  * @param map the map
620  * @param key the key to test if a value exists for it
621  * @return GNUNET_YES if such a value exists,
622  *         GNUNET_NO if not
623  */
624 int
625 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains (const struct
626                                         GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map,
627                                         const struct GNUNET_HashCode * key);
628
629
630 /**
631  * Check if the map contains the given value under the given
632  * key.
633  *
634  * @param map the map
635  * @param key the key to test if a value exists for it
636  * @param value value to test for
637  * @return GNUNET_YES if such a value exists,
638  *         GNUNET_NO if not
639  */
640 int
641 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_contains_value (const struct
642                                               GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap
643                                               *map, const struct GNUNET_HashCode * key,
644                                               const void *value);
645
646
647 /**
648  * Store a key-value pair in the map.
649  *
650  * @param map the map
651  * @param key key to use
652  * @param value value to use
653  * @param opt options for put
654  * @return GNUNET_OK on success,
655  *         GNUNET_NO if a value was replaced (with REPLACE)
656  *         GNUNET_SYSERR if UNIQUE_ONLY was the option and the
657  *                       value already exists
658  */
659 int
660 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_put (struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map,
661                                    const struct GNUNET_HashCode * key, void *value,
662                                    enum GNUNET_CONTAINER_MultiHashMapOption
663                                    opt);
664
665 /**
666  * Get the number of key-value pairs in the map.
667  *
668  * @param map the map
669  * @return the number of key value pairs
670  */
671 unsigned int
672 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_size (const struct GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap
673                                     *map);
674
675
676 /**
677  * Iterate over all entries in the map.
678  *
679  * @param map the map
680  * @param it function to call on each entry
681  * @param it_cls extra argument to it
682  * @return the number of key value pairs processed,
683  *         GNUNET_SYSERR if it aborted iteration
684  */
685 int
686 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_iterate (const struct
687                                        GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map,
688                                        GNUNET_CONTAINER_HashMapIterator it,
689                                        void *it_cls);
690
691
692 /**
693  * Iterate over all entries in the map that match a particular key.
694  *
695  * @param map the map
696  * @param key key that the entries must correspond to
697  * @param it function to call on each entry
698  * @param it_cls extra argument to it
699  * @return the number of key value pairs processed,
700  *         GNUNET_SYSERR if it aborted iteration
701  */
702 int
703 GNUNET_CONTAINER_multihashmap_get_multiple (const struct
704                                             GNUNET_CONTAINER_MultiHashMap *map,
705                                             const struct GNUNET_HashCode * key,
706                                             GNUNET_CONTAINER_HashMapIterator it,
707                                             void *it_cls);
708
709
710 /* ******************** doubly-linked list *************** */
711 /* To avoid mistakes: head->prev == tail->next == NULL     */
712
713 /**
714  * Insert an element at the head of a DLL. Assumes that head, tail and
715  * element are structs with prev and next fields.
716  *
717  * @param head pointer to the head of the DLL
718  * @param tail pointer to the tail of the DLL
719  * @param element element to insert
720  */
721 #define GNUNET_CONTAINER_DLL_insert(head,tail,element) do { \
722   GNUNET_assert ( ( (element)->prev == NULL) && ((head) != (element))); \
723   GNUNET_assert ( ( (element)->next == NULL) && ((tail) != (element))); \
724   (element)->next = (head); \
725   (element)->prev = NULL; \
726   if ((tail) == NULL) \
727     (tail) = element; \
728   else \
729     (head)->prev = element; \
730   (head) = (element); } while (0)
731
732
733 /**
734  * Insert an element at the tail of a DLL. Assumes that head, tail and
735  * element are structs with prev and next fields.
736  *
737  * @param head pointer to the head of the DLL
738  * @param tail pointer to the tail of the DLL
739  * @param element element to insert
740  */
741 #define GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_tail(head,tail,element) do { \
742   GNUNET_assert ( ( (element)->prev == NULL) && ((head) != (element))); \
743   GNUNET_assert ( ( (element)->next == NULL) && ((tail) != (element))); \
744   (element)->prev = (tail); \
745   (element)->next = NULL; \
746   if ((head) == NULL) \
747     (head) = element; \
748   else \
749     (tail)->next = element; \
750   (tail) = (element); } while (0)
751
752
753 /**
754  * Insert an element into a DLL after the given other element.  Insert
755  * at the head if the other element is NULL.
756  *
757  * @param head pointer to the head of the DLL
758  * @param tail pointer to the tail of the DLL
759  * @param other prior element, NULL for insertion at head of DLL
760  * @param element element to insert
761  */
762 #define GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_after(head,tail,other,element) do { \
763   GNUNET_assert ( ( (element)->prev == NULL) && ((head) != (element))); \
764   GNUNET_assert ( ( (element)->next == NULL) && ((tail) != (element))); \
765   (element)->prev = (other); \
766   if (NULL == other) \
767     { \
768       (element)->next = (head); \
769       (head) = (element); \
770     } \
771   else \
772     { \
773       (element)->next = (other)->next; \
774       (other)->next = (element); \
775     } \
776   if (NULL == (element)->next) \
777     (tail) = (element); \
778   else \
779     (element)->next->prev = (element); } while (0)
780
781
782 /**
783  * Insert an element into a DLL before the given other element.  Insert
784  * at the tail if the other element is NULL.
785  *
786  * @param head pointer to the head of the DLL
787  * @param tail pointer to the tail of the DLL
788  * @param other prior element, NULL for insertion at head of DLL
789  * @param element element to insert
790  */
791 #define GNUNET_CONTAINER_DLL_insert_before(head,tail,other,element) do { \
792   GNUNET_assert ( ( (element)->prev == NULL) && ((head) != (element))); \
793   GNUNET_assert ( ( (element)->next == NULL) && ((tail) != (element))); \
794   (element)->next = (other); \
795   if (NULL == other) \
796     { \
797       (element)->prev = (tail); \
798       (tail) = (element); \
799     } \
800   else \
801     { \
802       (element)->prev = (other)->prev; \
803       (other)->prev = (element); \
804     } \
805   if (NULL == (element)->prev) \
806     (head) = (element); \
807   else \
808     (element)->prev->next = (element); } while (0)
809
810
811 /**
812  * Remove an element from a DLL. Assumes
813  * that head, tail and element are structs
814  * with prev and next fields.
815  *
816  * @param head pointer to the head of the DLL
817  * @param tail pointer to the tail of the DLL
818  * @param element element to remove
819  */
820 #define GNUNET_CONTAINER_DLL_remove(head,tail,element) do { \
821   GNUNET_assert ( ( (element)->prev != NULL) || ((head) == (element))); \
822   GNUNET_assert ( ( (element)->next != NULL) || ((tail) == (element))); \
823   if ((element)->prev == NULL) \
824     (head) = (element)->next;  \
825   else \
826     (element)->prev->next = (element)->next; \
827   if ((element)->next == NULL) \
828     (tail) = (element)->prev;  \
829   else \
830     (element)->next->prev = (element)->prev; \
831   (element)->next = NULL; \
832   (element)->prev = NULL; } while (0)
833
834
835 /* ************ Multi-DLL interface, allows DLL elements to be
836    in multiple lists at the same time *********************** */
837
838 /**
839  * Insert an element at the head of a MDLL. Assumes that head, tail and
840  * element are structs with prev and next fields.
841  *
842  * @param head pointer to the head of the MDLL
843  * @param tail pointer to the tail of the MDLL
844  * @param element element to insert
845  */
846 #define GNUNET_CONTAINER_MDLL_insert(mdll,head,tail,element) do {       \
847   GNUNET_assert ( ( (element)->prev_##mdll == NULL) && ((head) != (element))); \
848   GNUNET_assert ( ( (element)->next_##mdll == NULL) && ((tail) != (element))); \
849   (element)->next_##mdll = (head); \
850   (element)->prev_##mdll = NULL; \
851   if ((tail) == NULL) \
852     (tail) = element; \
853   else \
854     (head)->prev_##mdll = element; \
855   (head) = (element); } while (0)
856
857
858 /**
859  * Insert an element at the tail of a MDLL. Assumes that head, tail and
860  * element are structs with prev and next fields.
861  *
862  * @param head pointer to the head of the MDLL
863  * @param tail pointer to the tail of the MDLL
864  * @param element element to insert
865  */
866 #define GNUNET_CONTAINER_MDLL_insert_tail(mdll,head,tail,element) do {  \
867   GNUNET_assert ( ( (element)->prev_##mdll == NULL) && ((head) != (element))); \
868   GNUNET_assert ( ( (element)->next_##mdll == NULL) && ((tail) != (element))); \
869   (element)->prev_##mdll = (tail); \
870   (element)->next_##mdll = NULL; \
871   if ((head) == NULL) \
872     (head) = element; \
873   else \
874     (tail)->next_##mdll = element; \
875   (tail) = (element); } while (0)
876
877
878 /**
879  * Insert an element into a MDLL after the given other element.  Insert
880  * at the head if the other element is NULL.
881  *
882  * @param head pointer to the head of the MDLL
883  * @param tail pointer to the tail of the MDLL
884  * @param other prior element, NULL for insertion at head of MDLL
885  * @param element element to insert
886  */
887 #define GNUNET_CONTAINER_MDLL_insert_after(mdll,head,tail,other,element) do { \
888   GNUNET_assert ( ( (element)->prev_##mdll == NULL) && ((head) != (element))); \
889   GNUNET_assert ( ( (element)->next_##mdll == NULL) && ((tail) != (element))); \
890   (element)->prev_##mdll = (other); \
891   if (NULL == other) \
892     { \
893       (element)->next_##mdll = (head); \
894       (head) = (element); \
895     } \
896   else \
897     { \
898       (element)->next_##mdll = (other)->next_##mdll; \
899       (other)->next_##mdll = (element); \
900     } \
901   if (NULL == (element)->next_##mdll) \
902     (tail) = (element); \
903   else \
904     (element)->next->prev_##mdll = (element); } while (0)
905
906
907 /**
908  * Insert an element into a MDLL before the given other element.  Insert
909  * at the tail if the other element is NULL.
910  *
911  * @param head pointer to the head of the MDLL
912  * @param tail pointer to the tail of the MDLL
913  * @param other prior element, NULL for insertion at head of MDLL
914  * @param element element to insert
915  */
916 #define GNUNET_CONTAINER_MDLL_insert_before(mdll,head,tail,other,element) do { \
917   GNUNET_assert ( ( (element)->prev_##mdll == NULL) && ((head) != (element))); \
918   GNUNET_assert ( ( (element)->next_##mdll == NULL) && ((tail) != (element))); \
919   (element)->next_##mdll = (other); \
920   if (NULL == other) \
921     { \
922       (element)->prev = (tail); \
923       (tail) = (element); \
924     } \
925   else \
926     { \
927       (element)->prev_##mdll = (other)->prev_##mdll; \
928       (other)->prev_##mdll = (element); \
929     } \
930   if (NULL == (element)->prev_##mdll) \
931     (head) = (element); \
932   else \
933     (element)->prev_##mdll->next_##mdll = (element); } while (0)
934
935
936 /**
937  * Remove an element from a MDLL. Assumes
938  * that head, tail and element are structs
939  * with prev and next fields.
940  *
941  * @param head pointer to the head of the MDLL
942  * @param tail pointer to the tail of the MDLL
943  * @param element element to remove
944  */
945 #define GNUNET_CONTAINER_MDLL_remove(mdll,head,tail,element) do {       \
946   GNUNET_assert ( ( (element)->prev_##mdll != NULL) || ((head) == (element))); \
947   GNUNET_assert ( ( (element)->next_##mdll != NULL) || ((tail) == (element))); \
948   if ((element)->prev_##mdll == NULL) \
949     (head) = (element)->next_##mdll;  \
950   else \
951     (element)->prev_##mdll->next_##mdll = (element)->next_##mdll; \
952   if ((element)->next_##mdll == NULL) \
953     (tail) = (element)->prev_##mdll;  \
954   else \
955     (element)->next_##mdll->prev_##mdll = (element)->prev_##mdll; \
956   (element)->next_##mdll = NULL; \
957   (element)->prev_##mdll = NULL; } while (0)
958
959
960
961 /* ******************** Heap *************** */
962
963
964 /**
965  * Cost by which elements in a heap can be ordered.
966  */
967 typedef uint64_t GNUNET_CONTAINER_HeapCostType;
968
969
970 /*
971  * Heap type, either max or min.  Hopefully makes the
972  * implementation more useful.
973  */
974 enum GNUNET_CONTAINER_HeapOrder
975 {
976   /**
977    * Heap with the maximum cost at the root.
978    */
979   GNUNET_CONTAINER_HEAP_ORDER_MAX,
980
981   /**
982    * Heap with the minimum cost at the root.
983    */
984   GNUNET_CONTAINER_HEAP_ORDER_MIN
985 };
986
987
988 /**
989  * Handle to a Heap.
990  */
991 struct GNUNET_CONTAINER_Heap;
992
993
994
995 /**
996  * Handle to a node in a heap.
997  */
998 struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode;
999
1000
1001 /**
1002  * Create a new heap.
1003  *
1004  * @param order how should the heap be sorted?
1005  * @return handle to the heap
1006  */
1007 struct GNUNET_CONTAINER_Heap *
1008 GNUNET_CONTAINER_heap_create (enum GNUNET_CONTAINER_HeapOrder order);
1009
1010
1011 /**
1012  * Destroys the heap.  Only call on a heap that
1013  * is already empty.
1014  *
1015  * @param heap heap to destroy
1016  */
1017 void
1018 GNUNET_CONTAINER_heap_destroy (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap);
1019
1020
1021 /**
1022  * Get element stored at root of heap.
1023  *
1024  * @param heap heap to inspect
1025  * @return NULL if heap is empty
1026  */
1027 void *
1028 GNUNET_CONTAINER_heap_peek (const struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap);
1029
1030
1031 /**
1032  * Get the current size of the heap
1033  *
1034  * @param heap the heap to get the size of
1035  * @return number of elements stored
1036  */
1037 unsigned int
1038 GNUNET_CONTAINER_heap_get_size (const struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap);
1039
1040
1041 /**
1042  * Get the current cost of the node
1043  *
1044  * @param node the node to get the cost of
1045  * @return cost of the node
1046  */
1047 GNUNET_CONTAINER_HeapCostType
1048 GNUNET_CONTAINER_heap_node_get_cost (const struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode
1049                                      *node);
1050
1051 /**
1052  * Iterator for heap
1053  *
1054  * @param cls closure
1055  * @param node internal node of the heap
1056  * @param element value stored at the node
1057  * @param cost cost associated with the node
1058  * @return GNUNET_YES if we should continue to iterate,
1059  *         GNUNET_NO if not.
1060  */
1061 typedef int (*GNUNET_CONTAINER_HeapIterator) (void *cls,
1062                                               struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode *
1063                                               node, void *element,
1064                                               GNUNET_CONTAINER_HeapCostType
1065                                               cost);
1066
1067
1068 /**
1069  * Iterate over all entries in the heap.
1070  *
1071  * @param heap the heap
1072  * @param iterator function to call on each entry
1073  * @param iterator_cls closure for iterator
1074  */
1075 void
1076 GNUNET_CONTAINER_heap_iterate (const struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap,
1077                                GNUNET_CONTAINER_HeapIterator iterator,
1078                                void *iterator_cls);
1079
1080
1081 /**
1082  * Return a *uniform* random element from the heap.  Choose a random
1083  * number between 0 and heap size and then walk directly to it.
1084  * This cost can be between 0 and n, amortized cost of logN.
1085  *
1086  * @param heap heap to choose random element from
1087  * @param max how many nodes from the heap to choose from
1088  *
1089  * @return data stored at the chosen random node,
1090  *         NULL if the heap is empty.
1091  *
1092  */
1093 void *
1094 GNUNET_CONTAINER_heap_get_random (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap,
1095                                   uint32_t max);
1096
1097
1098 /**
1099  * Perform a random walk of the tree.  The walk is biased
1100  * towards elements closer to the root of the tree (since
1101  * each walk starts at the root and ends at a random leaf).
1102  * The heap internally tracks the current position of the
1103  * walk.
1104  *
1105  * @param heap heap to walk
1106  * @return data stored at the next random node in the walk;
1107  *         NULL if the tree is empty.
1108  */
1109 void *
1110 GNUNET_CONTAINER_heap_walk_get_next (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap);
1111
1112
1113 /**
1114  * Inserts a new element into the heap.
1115  *
1116  * @param heap heap to modify
1117  * @param element element to insert
1118  * @param cost cost for the element
1119  * @return node for the new element
1120  */
1121 struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode *
1122 GNUNET_CONTAINER_heap_insert (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap, void *element,
1123                               GNUNET_CONTAINER_HeapCostType cost);
1124
1125
1126 /**
1127  * Remove root of the heap.
1128  *
1129  * @param heap heap to modify
1130  * @return element data stored at the root node
1131  */
1132 void *
1133 GNUNET_CONTAINER_heap_remove_root (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap);
1134
1135
1136 /**
1137  * Removes a node from the heap.
1138  *
1139  * @param node node to remove
1140  * @return element data stored at the node, NULL if heap is empty
1141  */
1142 void *
1143 GNUNET_CONTAINER_heap_remove_node (struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode *node);
1144
1145
1146 /**
1147  * Updates the cost of any node in the tree
1148  *
1149  * @param heap heap to modify
1150  * @param node node for which the cost is to be changed
1151  * @param new_cost new cost for the node
1152  */
1153 void
1154 GNUNET_CONTAINER_heap_update_cost (struct GNUNET_CONTAINER_Heap *heap,
1155                                    struct GNUNET_CONTAINER_HeapNode *node,
1156                                    GNUNET_CONTAINER_HeapCostType new_cost);
1157
1158
1159 /* ******************** Singly linked list *************** */
1160
1161 /**
1162  * Possible ways for how data stored in the linked list
1163  * might be allocated.
1164  */
1165 enum GNUNET_CONTAINER_SListDisposition
1166 {
1167     /**
1168      * Single-linked list must copy the buffer.
1169      */
1170   GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_TRANSIENT = 0,
1171
1172     /**
1173      * Data is static, no need to copy or free.
1174      */
1175   GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_STATIC = 2,
1176
1177     /**
1178      * Data is dynamic, do not copy but free when done.
1179      */
1180   GNUNET_CONTAINER_SLIST_DISPOSITION_DYNAMIC = 4
1181 };
1182
1183
1184
1185 /**
1186  * Handle to a singly linked list
1187  */
1188 struct GNUNET_CONTAINER_SList;
1189
1190 /**
1191  * Handle to a singly linked list iterator
1192  */
1193 struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator
1194 {
1195   /**
1196    * Linked list that we are iterating over.
1197    */
1198   struct GNUNET_CONTAINER_SList *list;
1199
1200   /**
1201    * Last element accessed.
1202    */
1203   struct GNUNET_CONTAINER_SList_Elem *last;
1204
1205   /**
1206    * Current list element.
1207    */
1208   struct GNUNET_CONTAINER_SList_Elem *elem;
1209 };
1210
1211
1212
1213 /**
1214  * Add a new element to the list
1215  * @param l list
1216  * @param disp memory disposition
1217  * @param buf payload buffer
1218  * @param len length of the buffer
1219  */
1220 void
1221 GNUNET_CONTAINER_slist_add (struct GNUNET_CONTAINER_SList *l,
1222                             enum GNUNET_CONTAINER_SListDisposition disp,
1223                             const void *buf, size_t len);
1224
1225
1226 /**
1227  * Add a new element to the end of the list
1228  * @param l list
1229  * @param disp memory disposition
1230  * @param buf payload buffer
1231  * @param len length of the buffer
1232  */
1233 void
1234 GNUNET_CONTAINER_slist_add_end (struct GNUNET_CONTAINER_SList *l,
1235                                 enum GNUNET_CONTAINER_SListDisposition disp,
1236                                 const void *buf, size_t len);
1237
1238
1239 /**
1240  * Append a singly linked list to another
1241  * @param dst list to append to
1242  * @param src source
1243  */
1244 void
1245 GNUNET_CONTAINER_slist_append (struct GNUNET_CONTAINER_SList *dst,
1246                                struct GNUNET_CONTAINER_SList *src);
1247
1248
1249 /**
1250  * Create a new singly linked list
1251  * @return the new list
1252  */
1253 struct GNUNET_CONTAINER_SList *
1254 GNUNET_CONTAINER_slist_create (void);
1255
1256
1257 /**
1258  * Destroy a singly linked list
1259  * @param l the list to be destroyed
1260  */
1261 void
1262 GNUNET_CONTAINER_slist_destroy (struct GNUNET_CONTAINER_SList *l);
1263
1264
1265 /**
1266  * Return the beginning of a list
1267  *
1268  * @param l list
1269  * @return iterator pointing to the beginning (by value! Either allocate the
1270  *   structure on the stack, or use GNUNET_malloc() yourself! All other
1271  *   functions do take pointer to this struct though)
1272  */
1273 struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator
1274 GNUNET_CONTAINER_slist_begin (struct GNUNET_CONTAINER_SList *l);
1275
1276
1277 /**
1278  * Clear a list
1279  *
1280  * @param l list
1281  */
1282 void
1283 GNUNET_CONTAINER_slist_clear (struct GNUNET_CONTAINER_SList *l);
1284
1285
1286 /**
1287  * Check if a list contains a certain element
1288  * @param l list
1289  * @param buf payload buffer to find
1290  * @param len length of the payload (number of bytes in buf)
1291  *
1292  * @return GNUNET_YES if found, GNUNET_NO otherwise
1293  */
1294 int
1295 GNUNET_CONTAINER_slist_contains (const struct GNUNET_CONTAINER_SList *l,
1296                                  const void *buf, size_t len);
1297
1298 /**
1299  * Check if a list contains a certain element using 'compare' function
1300  *
1301  * @param l list
1302  * @param buf payload buffer to find
1303  * @param len length of the payload (number of bytes in buf)
1304  * @param compare comparison function
1305  *
1306  * @return NULL if the 'buf' could not be found, pointer to the
1307  *         list element, if found
1308  */
1309 void *
1310 GNUNET_CONTAINER_slist_contains2 (const struct GNUNET_CONTAINER_SList *l,
1311                                   const void *buf, size_t len,
1312                                   int (*compare)(const void *, const size_t, const void *, const size_t));
1313 /**
1314  * Count the elements of a list
1315  * @param l list
1316  * @return number of elements in the list
1317  */
1318 int
1319 GNUNET_CONTAINER_slist_count (const struct GNUNET_CONTAINER_SList *l);
1320
1321
1322 /**
1323  * Remove an element from the list
1324  * @param i iterator that points to the element to be removed
1325  */
1326 void
1327 GNUNET_CONTAINER_slist_erase (struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *i);
1328
1329
1330 /**
1331  * Insert an element into a list at a specific position
1332  * @param before where to insert the new element
1333  * @param disp memory disposition
1334  * @param buf payload buffer
1335  * @param len length of the payload
1336  */
1337 void
1338 GNUNET_CONTAINER_slist_insert (struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *before,
1339                                enum GNUNET_CONTAINER_SListDisposition disp,
1340                                const void *buf, size_t len);
1341
1342
1343 /**
1344  * Advance an iterator to the next element
1345  * @param i iterator
1346  * @return GNUNET_YES on success, GNUNET_NO if the end has been reached
1347  */
1348 int
1349 GNUNET_CONTAINER_slist_next (struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *i);
1350
1351
1352 /**
1353  * Check if an iterator points beyond the end of a list
1354  * @param i iterator
1355  * @return GNUNET_YES if the end has been reached, GNUNET_NO if the iterator
1356  *         points to a valid element
1357  */
1358 int
1359 GNUNET_CONTAINER_slist_end (struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *i);
1360
1361
1362 /**
1363  * Retrieve the element at a specific position in a list
1364  *
1365  * @param i iterator
1366  * @param len set to the payload length
1367  * @return payload
1368  */
1369 void *
1370 GNUNET_CONTAINER_slist_get (const struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *i,
1371                             size_t * len);
1372
1373
1374 /**
1375  * Release an iterator
1376  * @param i iterator
1377  */
1378 void
1379 GNUNET_CONTAINER_slist_iter_destroy (struct GNUNET_CONTAINER_SList_Iterator *i);
1380
1381
1382 #if 0                           /* keep Emacsens' auto-indent happy */
1383 {
1384 #endif
1385 #ifdef __cplusplus
1386 }
1387 #endif
1388
1389
1390 /* ifndef GNUNET_CONTAINER_LIB_H */
1391 #endif
1392 /* end of gnunet_container_lib.h */