Язык D для целей геймдева (9 стр)

{ Объект хэш таблицы с открытой адресацией и lock-free миханизмом работы. Крайне рекомендуеться размещать объект с выравниванием 64 байта}
{$REGION OpenAddressedHashTable}
Type
  PSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive = ^OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive; OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive = Object
    {Значения слотов
     K:-1; P: 0 - Слот свободен
     K:-1; P:-1 - Слот свободен, но его уже перенесли в новую таблицу
     K: ?; P: 0 - Слот используеться для данного ключа, но значения нет
     K: ?; P:-1 - Слот используеться для данного ключа, но его уже перенесли в новую таблицу
     K: ?; P: ? - Слот используеться для данного ключа и содержит связанное с ним значение}
    Data      : Pointer;                                //Указатель на данные таблицы
    Size      : Word64;                                 //Размер
    Free      : Word32;                                 //Кол-во занятых слотов
    Count     : Word32;                                 //Кол-во элементов в таблице
    Next      : PSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive; //Указатель на новую таблицу
    Padding   : Word64_Vec4;
    Procedure Clear;                                        //Очистить хэш-таблицу
    Procedure Move;                                         //Перенести значения в новую хэш-таблицу
    Procedure MoveAdd (Key: WordPR; Ptr: Pointer);          //Специальная функция добавления, используемая только при переносе таблиц
    Function  ForceAdd(Key: Word64; Ptr: Pointer): Pointer; //Установки значения для ключа, если ключ уже существует - значение будет переписано
    Function  Add     (Key: Word64; Ptr: Pointer): Pointer; //Попытка установки значения для ключа, если ключ уже существует - значение не будет переписано
    Function  Del     (Key: Word64): Pointer;               //Удаляем значение для указанного ключа и возвращаем удалённое значение (если ключ не найден - возвращает Nil)
    Function  Get     (Key: Word64): Pointer;               //Возвращает значение для указанного ключа или Nil если ключ не найден

    Function  Update  (Key: WordPR; NewVal: Pointer): Pointer;         //Обновить значение у существующего ключа (возращает старое значение или Nil если ключ не существует или удалён)
    Function  UpdateIf(Key: WordPR; NewVal, OldVal: Pointer): Pointer; //Обновить значение ключа если оно равно указанному (возвращает предыдущее значение поля, вне зависимости от успешности операции (просто если значения не совпадают - поле небыло изменено))
  End; {$IF SizeOf(OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive) <> 64}{$ERROR OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive incorrect size}{$ENDIF}

  OSTL_LFAbstractOpenAddressedHashTable = Object
   Protected
    BaseSize    : Word64;                                      //Базовый размер таблицы
    Padding     : Word64;
    Cur         : Record RefCount: Word32; IsHT1: Bool32; End; //"Указатель" на текущую таблицу
    Next        : Record RefCount: Word32; IsHT1: Bool32; End; //"Указатель" на новую таблицу
    ASP         : OSTL_ASPCS;                                  //Замок для перестроения таблицы
    HT1, HT2    : OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive; //Примитивы хэш-таблицы с открытой адресацией
    Function GetFree : WordPR; Inline;
    Function GetCount: WordPR; Inline;
   Public
    Property  Count   : WordPR read GetCount; //Кол-во элементов (возвращает приблизительное значение)
    Property  Free    : WordPR read GetFree;  //Кол-во свободных полей
    Function  Get(Key: Word64): Pointer;      //Поиск значения по ключу (если ключа нет - nil)
    Function  Del(Key: Word64): Pointer;      //Удаление значения по его ключу, возвращая значение данного ключа (если ключа нет - nil)

    Function  Update  (Key: WordPR; NewVal: Pointer): Pointer;         //Обновить значение у существующего ключа (возращает старое значение или Nil если ключ не существует или удалён)
    Function  UpdateIf(Key: WordPR; NewVal, OldVal: Pointer): Pointer; //Обновить значение ключа если оно равно указанному (возвращает предыдущее значение поля, вне зависимости от успешности операции (просто если значения не совпадают - поле небыло изменено))
   Private Property _[Key: WordPR]: Pointer read Get; Default; //Чтение элементов таблицы по ключу
  End;{$IF SizeOf(OSTL_LFAbstractOpenAddressedHashTable) <> 192}{$ERROR OSTL_LFAbstractOpenAddressedHashTable incorrect size}{$ENDIF}

  PSTL_LFOpenAddressedHashTable = ^OSTL_LFOpenAddressedHashTable; OSTL_LFOpenAddressedHashTable = Object(OSTL_LFAbstractOpenAddressedHashTable)
   Private
    Procedure InternalClear;   Inline;
    Procedure InternalRebuild; Inline;
    Function  InternalAutoSize(Var P: WordPR): Boolean;
   Public
    Property  Size    : WordPR read BaseSize;                                    //Кол-во полей
    Procedure Init(TableSize: WordPR; TableData: Pointer);                       //Инициализация хэш-таблцы (размер таблицы строго степень 2, на каждый элемент нужно 32 байта)
    Procedure Clear;                                                             //Очистка хэш-таблицы (взаимно блокирующая операция с rebuild, да и вообще применять крайне осторожно)
    Function  TryClear: Boolean;                                                 //Попытка выполнить очистку
    Procedure Rebuild;                                                           //Перейтройка таблицы (Вызывать с разумными интервалами времени из-за проблемы "очистки данных к которым идёт обращение")
    Function  TryRebuild: Boolean;                                               //Попытка выполнить перестроение
    Function  ForceAdd(Key: Word64; Ptr: Pointer; Out OldVal: Pointer): Boolean; //Добавление значение для данного ключа, если надо, переписывая имеющееся значение.
                                                                                   //Возвращает значение записанное в таблице для данного ключа (всегда старое)
    Function  Add(Key: Word64; Ptr: Pointer; Out NewVal: Pointer): Boolean;      //Добавление значение для данного ключа только в том случае, если для него еще нет значения.
                                                                                   //Возвращает значение записанное в таблице для данного ключа (новое или нет)
  End;{$IF SizeOf(OSTL_LFOpenAddressedHashTable) <> 192}{$ERROR OSTL_LFOpenAddressedHashTable incorrect size}{$ENDIF}

  Generic GSTL_LFDunOpenAddressedHashTable<_A> = Object(OSTL_LFAbstractOpenAddressedHashTable)
   Private
    Function GetSize: WordPR; Inline;
    Function InternalClear: Boolean;
    Function InternalRebuild(NewSize: WordPR): Boolean;
    Function InternalAutoSize(Var P: WordPR): Boolean;
   Public
    Property  Size    : WordPR read GetSize;                                      //Кол-во полей
    Function  Create(InitSize: WordPR): Boolean;                                  //Создание объекта
    Procedure Destroy;                                                            //Удаление объекта
    Function  Clear: Boolean;                                                     //Очистка хэш-таблицы (взаимно блокирующая операция с rebuild, да и вообще применять крайне осторожно)
    Function  Rebuild(NewSize: WordPR): Boolean;                                  //Перестроение хэш таблицы
    Function  ForceAdd(Key: Word64; Ptr: Pointer; Out OldVal: Pointer): Boolean;  //Добавление значение для данного ключа, если надо, переписывая имеющееся значение.
                                                                                    //Возвращает значение записанное в таблице для данного ключа (всегда старое)
    Function  Add(Key: Word64; Ptr: Pointer; Out NewVal: Pointer): Boolean;       //Добавление значение для данного ключа только в том случае, если для него еще нет значения.
                                                                                    //Возвращает значение записанное в таблице для данного ключа (новое или нет)
  End;
{$ENDREGION OpenAddressedHashTable}

{ Объект хэш таблицы с открытой адресацией и lock-free миханизмом работы. Крайне рекомендуеться размещать объект с выравниванием 64 байта.
  Имеет поддержку блорировки записей для предотвращения работы с одним и темже объектом из рахных потоков в момент времени.
  Для реализации данной возможности используемые адреса должны быть меньше чере $7FFFFFFFFFFFFFFF, т.к. первый бит используется для блокировки}
{$REGION OpenAddressedHashTableWithLock}
Type
  PSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLockPrimitive = ^OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLockPrimitive; OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLockPrimitive = Packed Object(OSTL_LFOpenAddressedHashTablePrimitive)
   Function TryLock(Key: Word64): Pointer; //Возвращает значение для указанного ключа, Nil если ключ не найден и -1 если ключ занят
   Function Lock   (Key: Word64): Pointer; //Возвращает значение для указанного ключа или Nil если ключ не найден (возможна блокировка если объект занят)
   Function Unlock (Key: Word64): Pointer; //Возвращает значение для указанного ключа снимая с него блокировку или Nil если ключ не найден
  End;{$IF SizeOf(OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLockPrimitive) <> 64}{$ERROR OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLockPrimitive incorrect size}{$ENDIF}

  PSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLock = ^OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLock; OSTL_LFOpenAddressedHashTableWithLock = Object(OSTL_LFOpenAddressedHashTable)
   Public
    Function TryLock(Key: WordPR): Pointer; //Попытаться получить объект с указанным идентификатором (если данный объект уже кем-то получен будет возвращено -1)
    Function Lock   (Key: WordPR): Pointer; //Получить объект с указанным идентификатором (если данный объект уже кем-то получен вызывающий поток будет заблокирован то тех пор, пока не сможет получить объект)
    Function Unlock (Key: WordPR): Pointer; //Освободить объект с указанным идентификатором
  End;{$IF SizeOf(OSTL_LFOpenAddressedHashTable) <> 192}{$ERROR OSTL_LFOpenAddressedHashTable incorrect size}{$ENDIF}

  Generic GSTL_LFDunOpenAddressedHashTableWithLock<_A> = Object(Specialize GSTL_LFDunOpenAddressedHashTable<_A>)
   Public
    Function TryLock(Key: WordPR): Pointer; //Попытаться получить объект с указанным идентификатором (если данный объект уже кем-то получен будет возвращено -1)
    Function Lock   (Key: WordPR): Pointer; //Получить объект с указанным идентификатором (если данный объект уже кем-то получен вызывающий поток будет заблокирован то тех пор, пока не сможет получить объект)
    Function Unlock (Key: WordPR): Pointer; //Освободить объект с указанным идентификатором
  End;

{Дополнительные данные по организации механизма множественного доступа к объекту в таблице:
Служебными являются старшие 16 бит значения: бит блокировки, бит удаления, 14-ти битный счётчик обращений
|Команда     |Условие                                        |Действие при выполнении условия                                           |Действие при не выполнении условия    |
|TryLock     |Бит блокировки не установлен                   |Установка бита блокировки и ожидание пока счётчик будет равен 0 в спинлоке|Возврат неудачи                       |
|Lock        |Бит блокировки не установлен                   |Установка бита блокировки и ожидание пока счётчик будет равен 0 в спинлоке|Ожидание выполнения условия в спинлоке|
|Unlock      |                                               |Снятие бита блокировки                                                    |                                      |
|TryIncRef   |Бит блокировки не установлен                   |Увеличение счётчика                                                       |Возврат неудачи                       |
|IncRef      |Бит блокировки не установлен                   |Увеличение счётчика                                                       |Ожидание выполнения условия в спинлоке|
|DecRef      |Счётчик больше 1 или бит удаления не установлен|Уменьшение счётчика                                                       |Удаление объекта                      |
|DecRefAndDel|Счётчик больше 1                               |Уменьшение счётчика и установка бита удаления                             |Удаление объекта                      |
}
{$ENDREGION OpenAddressedHashTableWithLock}