mirror of
https://github.com/rust-embedded/heapless.git
synced 2025-09-27 04:20:24 +00:00
support arrays of any size, don't require an initialization value, ..
single producer single consumer support for ring buffer
This commit is contained in:
parent
f515ed9ead
commit
7e91814cf8
1
.gitignore
vendored
1
.gitignore
vendored
@ -1,3 +1,4 @@
|
|||||||
**/*.rs.bk
|
**/*.rs.bk
|
||||||
|
.#*
|
||||||
Cargo.lock
|
Cargo.lock
|
||||||
target/
|
target/
|
||||||
|
13
Cargo.toml
13
Cargo.toml
@ -1,12 +1,19 @@
|
|||||||
[package]
|
[package]
|
||||||
authors = ["Jorge Aparicio <jorge@japaric.io>"]
|
authors = ["Jorge Aparicio <jorge@japaric.io>"]
|
||||||
categories = ["data-structures", "no-std"]
|
categories = [
|
||||||
|
"data-structures",
|
||||||
|
"no-std",
|
||||||
|
]
|
||||||
description = "`static` friendly data structures that don't require dynamic memory allocation"
|
description = "`static` friendly data structures that don't require dynamic memory allocation"
|
||||||
documentation = "https://docs.rs/heapless"
|
documentation = "https://docs.rs/heapless"
|
||||||
keywords = ["static", "no-heap"]
|
keywords = [
|
||||||
|
"static",
|
||||||
|
"no-heap",
|
||||||
|
]
|
||||||
license = "MIT OR Apache-2.0"
|
license = "MIT OR Apache-2.0"
|
||||||
name = "heapless"
|
name = "heapless"
|
||||||
repository = "https://github.com/japaric/heapless"
|
repository = "https://github.com/japaric/heapless"
|
||||||
version = "0.1.0"
|
version = "0.2.0"
|
||||||
|
|
||||||
[dependencies]
|
[dependencies]
|
||||||
|
untagged-option = "0.1.1"
|
||||||
|
164
src/lib.rs
164
src/lib.rs
@ -1,159 +1,21 @@
|
|||||||
//! `static` friendly data structures that don't require dynamic memory
|
//! `static` friendly data structures that don't require dynamic memory
|
||||||
//! allocation
|
//! allocation
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||||||
|
|
||||||
#![deny(missing_docs)]
|
|
||||||
#![deny(warnings)]
|
|
||||||
#![feature(const_fn)]
|
#![feature(const_fn)]
|
||||||
|
#![feature(shared)]
|
||||||
|
#![feature(unsize)]
|
||||||
#![no_std]
|
#![no_std]
|
||||||
|
|
||||||
use core::marker::PhantomData;
|
extern crate untagged_option;
|
||||||
use core::ops::Deref;
|
|
||||||
use core::slice;
|
|
||||||
|
|
||||||
/// A circular buffer
|
pub use vec::Vec;
|
||||||
pub struct CircularBuffer<T, A>
|
pub use ring_buffer::RingBuffer;
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
pub mod ring_buffer;
|
||||||
T: Copy,
|
mod vec;
|
||||||
{
|
|
||||||
_marker: PhantomData<[T]>,
|
/// Error
|
||||||
array: A,
|
#[derive(Clone, Copy, Debug, Eq, PartialEq)]
|
||||||
index: usize,
|
pub enum Error {
|
||||||
len: usize,
|
Full,
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T, A> CircularBuffer<T, A>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
|
||||||
T: Copy,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
/// Creates a new empty circular buffer using `array` as backup storage
|
|
||||||
pub const fn new(array: A) -> Self {
|
|
||||||
CircularBuffer {
|
|
||||||
_marker: PhantomData,
|
|
||||||
array: array,
|
|
||||||
index: 0,
|
|
||||||
len: 0,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Returns the capacity of this buffer
|
|
||||||
pub fn capacity(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.array.as_ref().len()
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Pushes `elem`ent into the buffer
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// This will overwrite an old value if the buffer is full
|
|
||||||
pub fn push(&mut self, elem: T) {
|
|
||||||
let slice = self.array.as_mut();
|
|
||||||
if self.len < slice.len() {
|
|
||||||
self.len += 1;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
unsafe { *slice.as_mut_ptr().offset(self.index as isize) = elem };
|
|
||||||
|
|
||||||
self.index = (self.index + 1) % slice.len();
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T, A> Deref for CircularBuffer<T, A>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
|
||||||
T: Copy,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
type Target = [T];
|
|
||||||
|
|
||||||
fn deref(&self) -> &[T] {
|
|
||||||
let slice = self.array.as_ref();
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.len == slice.len() {
|
|
||||||
slice
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
unsafe { slice::from_raw_parts(slice.as_ptr(), self.len) }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// A continuous, growable array type
|
|
||||||
pub struct Vec<T, A>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
|
||||||
T: Copy,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
_marker: PhantomData<[T]>,
|
|
||||||
array: A,
|
|
||||||
len: usize,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T, A> Vec<T, A>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
|
||||||
T: Copy,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
/// Creates a new vector using `array` as the backup storage
|
|
||||||
pub const fn new(array: A) -> Self {
|
|
||||||
Vec {
|
|
||||||
_marker: PhantomData,
|
|
||||||
array: array,
|
|
||||||
len: 0,
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Returns the capacity of this vector
|
|
||||||
pub fn capacity(&self) -> usize {
|
|
||||||
self.array.as_ref().len()
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Clears the vector, removing all values
|
|
||||||
pub fn clear(&mut self) {
|
|
||||||
self.len = 0;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Removes the last element from this vector and returns it, or `None` if
|
|
||||||
/// it's empty
|
|
||||||
pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
|
|
||||||
if self.len == 0 {
|
|
||||||
None
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
self.len -= 1;
|
|
||||||
unsafe {
|
|
||||||
Some(
|
|
||||||
*self.array
|
|
||||||
.as_mut()
|
|
||||||
.as_mut_ptr()
|
|
||||||
.offset(self.len as isize),
|
|
||||||
)
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
/// Appends an `elem`ent to the back of the collection
|
|
||||||
///
|
|
||||||
/// This method returns `Err` if the vector is full
|
|
||||||
pub fn push(&mut self, elem: T) -> Result<(), ()> {
|
|
||||||
let slice = self.array.as_mut();
|
|
||||||
|
|
||||||
if self.len == slice.len() {
|
|
||||||
Err(())
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
unsafe {
|
|
||||||
*slice.as_mut_ptr().offset(self.len as isize) = elem;
|
|
||||||
}
|
|
||||||
self.len += 1;
|
|
||||||
Ok(())
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
|
||||||
|
|
||||||
impl<T, A> Deref for Vec<T, A>
|
|
||||||
where
|
|
||||||
A: AsMut<[T]> + AsRef<[T]>,
|
|
||||||
T: Copy,
|
|
||||||
{
|
|
||||||
type Target = [T];
|
|
||||||
|
|
||||||
fn deref(&self) -> &[T] {
|
|
||||||
unsafe { slice::from_raw_parts(self.array.as_ref().as_ptr(), self.len) }
|
|
||||||
}
|
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
316
src/ring_buffer/mod.rs
Normal file
316
src/ring_buffer/mod.rs
Normal file
@ -0,0 +1,316 @@
|
|||||||
|
use core::marker::{PhantomData, Unsize};
|
||||||
|
use core::ptr;
|
||||||
|
|
||||||
|
use untagged_option::UntaggedOption;
|
||||||
|
|
||||||
|
use Error;
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||||||
|
pub use self::spsc::{Consumer, Producer};
|
||||||
|
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||||||
|
mod spsc;
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||||||
|
|
||||||
|
/// An statically allocated ring buffer backed by an array with type `A`
|
||||||
|
pub struct RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
// FIXME(rust-lang/rust#44580) use "const generics" instead of `Unsize`
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_marker: PhantomData<[T]>,
|
||||||
|
buffer: UntaggedOption<A>,
|
||||||
|
// this is from where we dequeue items
|
||||||
|
head: usize,
|
||||||
|
// this is where we enqueue new items
|
||||||
|
tail: usize,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// Creates an empty ring buffer with capacity equals to the length of the array `A` *minus
|
||||||
|
/// one*.
|
||||||
|
pub const fn new() -> Self {
|
||||||
|
RingBuffer {
|
||||||
|
_marker: PhantomData,
|
||||||
|
buffer: UntaggedOption::none(),
|
||||||
|
head: 0,
|
||||||
|
tail: 0,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn capacity(&self) -> usize {
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
buffer.len() - 1
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn dequeue(&mut self) -> Option<T> {
|
||||||
|
let n = self.capacity() + 1;
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.head != self.tail {
|
||||||
|
let item = unsafe { ptr::read(&buffer[self.head]) };
|
||||||
|
self.head = (self.head + 1) % n;
|
||||||
|
Some(item)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn enqueue(&mut self, item: T) -> Result<(), Error> {
|
||||||
|
let n = self.capacity() + 1;
|
||||||
|
let buffer: &mut [T] = unsafe { self.buffer.as_mut() };
|
||||||
|
|
||||||
|
let next_tail = (self.tail + 1) % n;
|
||||||
|
if next_tail != self.head {
|
||||||
|
// NOTE(ptr::write) the memory slot that we are about to write to is uninitialized. We
|
||||||
|
// use `ptr::write` to avoid running `T`'s destructor on the uninitialized memory
|
||||||
|
unsafe { ptr::write(&mut buffer[self.tail], item) }
|
||||||
|
self.tail = next_tail;
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::Full)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn len(&self) -> usize {
|
||||||
|
if self.head > self.tail {
|
||||||
|
self.head - self.tail
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
self.tail - self.head
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Iterates from the front of the queue to the back
|
||||||
|
pub fn iter(&self) -> Iter<T, A> {
|
||||||
|
Iter {
|
||||||
|
rb: self,
|
||||||
|
index: 0,
|
||||||
|
len: self.len(),
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// Mutable version of `iter`
|
||||||
|
pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<T, A> {
|
||||||
|
let len = self.len();
|
||||||
|
IterMut {
|
||||||
|
rb: self,
|
||||||
|
index: 0,
|
||||||
|
len,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> Drop for RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn drop(&mut self) {
|
||||||
|
for item in self {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
ptr::drop_in_place(item);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> IntoIterator for &'a RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a T;
|
||||||
|
type IntoIter = Iter<'a, T, A>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||||
|
self.iter()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> IntoIterator for &'a mut RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a mut T;
|
||||||
|
type IntoIter = IterMut<'a, T, A>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||||
|
self.iter_mut()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct Iter<'a, T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]> + 'a,
|
||||||
|
T: 'a,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
rb: &'a RingBuffer<T, A>,
|
||||||
|
index: usize,
|
||||||
|
len: usize,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub struct IterMut<'a, T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]> + 'a,
|
||||||
|
T: 'a,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
rb: &'a mut RingBuffer<T, A>,
|
||||||
|
index: usize,
|
||||||
|
len: usize,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> Iterator for Iter<'a, T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]> + 'a,
|
||||||
|
T: 'a,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a T;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
|
||||||
|
if self.index < self.len {
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.rb.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
let ptr = buffer.as_ptr();
|
||||||
|
let i = (self.rb.head + self.index) % (self.rb.capacity() + 1);
|
||||||
|
self.index += 1;
|
||||||
|
Some(unsafe { &*ptr.offset(i as isize) })
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> Iterator for IterMut<'a, T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]> + 'a,
|
||||||
|
T: 'a,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a mut T;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn next(&mut self) -> Option<&'a mut T> {
|
||||||
|
if self.index < self.len {
|
||||||
|
let capacity = self.rb.capacity() + 1;
|
||||||
|
let buffer: &mut [T] = unsafe { self.rb.buffer.as_mut() };
|
||||||
|
let ptr: *mut T = buffer.as_mut_ptr();
|
||||||
|
let i = (self.rb.head + self.index) % capacity;
|
||||||
|
self.index += 1;
|
||||||
|
Some(unsafe { &mut *ptr.offset(i as isize) })
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use RingBuffer;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn drop() {
|
||||||
|
struct Droppable;
|
||||||
|
impl Droppable {
|
||||||
|
fn new() -> Self {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
COUNT += 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Droppable
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl Drop for Droppable {
|
||||||
|
fn drop(&mut self) {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
COUNT -= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static mut COUNT: i32 = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut v: RingBuffer<Droppable, [Droppable; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
v.enqueue(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.enqueue(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.dequeue().unwrap();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(unsafe { COUNT }, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut v: RingBuffer<Droppable, [Droppable; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
v.enqueue(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.enqueue(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(unsafe { COUNT }, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn full() {
|
||||||
|
let mut rb: RingBuffer<i32, [i32; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
rb.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(1).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(2).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(rb.enqueue(3).is_err());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn iter() {
|
||||||
|
let mut rb: RingBuffer<i32, [i32; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
rb.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(1).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(2).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut items = rb.iter();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&0));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&1));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&2));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn iter_mut() {
|
||||||
|
let mut rb: RingBuffer<i32, [i32; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
rb.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(1).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(2).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut items = rb.iter_mut();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 0));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 1));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 2));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn sanity() {
|
||||||
|
let mut rb: RingBuffer<i32, [i32; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(rb.dequeue(), None);
|
||||||
|
|
||||||
|
rb.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(rb.dequeue(), Some(0));
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(rb.dequeue(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn wrap_around() {
|
||||||
|
let mut rb: RingBuffer<i32, [i32; 4]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
rb.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(1).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(2).unwrap();
|
||||||
|
rb.dequeue().unwrap();
|
||||||
|
rb.dequeue().unwrap();
|
||||||
|
rb.dequeue().unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(3).unwrap();
|
||||||
|
rb.enqueue(4).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(rb.len(), 2);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
106
src/ring_buffer/spsc.rs
Normal file
106
src/ring_buffer/spsc.rs
Normal file
@ -0,0 +1,106 @@
|
|||||||
|
use core::ptr::{self, Shared};
|
||||||
|
use core::marker::Unsize;
|
||||||
|
|
||||||
|
use Error;
|
||||||
|
use ring_buffer::RingBuffer;
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> RingBuffer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
/// Splits a statically allocated ring buffer into producer and consumer end points
|
||||||
|
pub fn split(&'static mut self) -> (Producer<T, A>, Consumer<T, A>) {
|
||||||
|
(
|
||||||
|
Producer {
|
||||||
|
rb: unsafe { Shared::new_unchecked(self) },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
Consumer {
|
||||||
|
rb: unsafe { Shared::new_unchecked(self) },
|
||||||
|
},
|
||||||
|
)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A ring buffer "consumer"; it can dequeue items from the ring buffer
|
||||||
|
// NOTE the consumer semantically owns the `head` pointer of the ring buffer
|
||||||
|
pub struct Consumer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// XXX do we need to use `Shared` (for soundness) here?
|
||||||
|
rb: Shared<RingBuffer<T, A>>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> Consumer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pub fn dequeue(&mut self) -> Option<T> {
|
||||||
|
let rb = unsafe { self.rb.as_mut() };
|
||||||
|
let n = rb.capacity() + 1;
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { rb.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
|
||||||
|
// NOTE(volatile) the value of `tail` can change at any time in the context of the consumer
|
||||||
|
// so we inform this to the compiler using a volatile load
|
||||||
|
if rb.head != unsafe { ptr::read_volatile(&rb.tail) } {
|
||||||
|
let item = unsafe { ptr::read(&buffer[rb.head]) };
|
||||||
|
rb.head = (rb.head + 1) % n;
|
||||||
|
Some(item)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
/// A ring buffer "producer"; it can enqueue items into the ring buffer
|
||||||
|
// NOTE the producer semantically owns the `tail` pointer of the ring buffer
|
||||||
|
pub struct Producer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
// XXX do we need to use `Shared` (for soundness) here?
|
||||||
|
rb: Shared<RingBuffer<T, A>>,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> Producer<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pub fn enqueue(&mut self, item: T) -> Result<(), Error> {
|
||||||
|
let rb = unsafe { self.rb.as_mut() };
|
||||||
|
let n = rb.capacity() + 1;
|
||||||
|
let buffer: &mut [T] = unsafe { rb.buffer.as_mut() };
|
||||||
|
|
||||||
|
let next_tail = (rb.tail + 1) % n;
|
||||||
|
// NOTE(volatile) the value of `head` can change at any time in the context of the producer
|
||||||
|
// so we inform this to the compiler using a volatile load
|
||||||
|
if next_tail != unsafe { ptr::read_volatile(&rb.head) } {
|
||||||
|
// NOTE(ptr::write) the memory slot that we are about to write to is uninitialized. We
|
||||||
|
// use `ptr::write` to avoid running `T`'s destructor on the uninitialized memory
|
||||||
|
unsafe { ptr::write(&mut buffer[rb.tail], item) }
|
||||||
|
rb.tail = next_tail;
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::Full)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
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|
use RingBuffer;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn sanity() {
|
||||||
|
static mut RB: RingBuffer<i32, [i32; 2]> = RingBuffer::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
let (mut p, mut c) = unsafe { RB.split() };
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(c.dequeue(), None);
|
||||||
|
|
||||||
|
p.enqueue(0).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(c.dequeue(), Some(0));
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
235
src/vec.rs
Normal file
235
src/vec.rs
Normal file
@ -0,0 +1,235 @@
|
|||||||
|
use core::marker::{PhantomData, Unsize};
|
||||||
|
use core::{ops, ptr, slice};
|
||||||
|
|
||||||
|
use untagged_option::UntaggedOption;
|
||||||
|
|
||||||
|
use Error;
|
||||||
|
|
||||||
|
/// [`Vec`] backed by a fixed size array
|
||||||
|
///
|
||||||
|
/// [`Vec`]: https://doc.rust-lang.org/std/vec/struct.Vec.html
|
||||||
|
pub struct Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
// FIXME(rust-lang/rust#44580) use "const generics" instead of `Unsize`
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
_marker: PhantomData<[T]>,
|
||||||
|
buffer: UntaggedOption<A>,
|
||||||
|
len: usize,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
pub const fn new() -> Self {
|
||||||
|
Vec {
|
||||||
|
_marker: PhantomData,
|
||||||
|
buffer: UntaggedOption::none(),
|
||||||
|
len: 0,
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn capacity(&self) -> usize {
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
buffer.len()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn iter(&self) -> slice::Iter<T> {
|
||||||
|
(**self).iter()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn iter_mut(&mut self) -> slice::IterMut<T> {
|
||||||
|
(**self).iter_mut()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.len != 0 {
|
||||||
|
self.len -= 1;
|
||||||
|
let item = unsafe { ptr::read(&buffer[self.len]) };
|
||||||
|
Some(item)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
None
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
pub fn push(&mut self, item: T) -> Result<(), Error> {
|
||||||
|
let capacity = self.capacity();
|
||||||
|
let buffer: &mut [T] = unsafe { self.buffer.as_mut() };
|
||||||
|
|
||||||
|
if self.len < capacity {
|
||||||
|
// NOTE(ptr::write) the memory slot that we are about to write to is uninitialized. We
|
||||||
|
// use `ptr::write` to avoid running `T`'s destructor on the uninitialized memory
|
||||||
|
unsafe { ptr::write(&mut buffer[self.len], item) }
|
||||||
|
self.len += 1;
|
||||||
|
Ok(())
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
Err(Error::Full)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> Drop for Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn drop(&mut self) {
|
||||||
|
unsafe { ptr::drop_in_place(&mut self[..]) }
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> IntoIterator for &'a Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a T;
|
||||||
|
type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||||
|
self.iter()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<'a, T, A> IntoIterator for &'a mut Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Item = &'a mut T;
|
||||||
|
type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
|
||||||
|
|
||||||
|
fn into_iter(self) -> Self::IntoIter {
|
||||||
|
self.iter_mut()
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> ops::Deref for Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
type Target = [T];
|
||||||
|
|
||||||
|
fn deref(&self) -> &[T] {
|
||||||
|
let buffer: &[T] = unsafe { self.buffer.as_ref() };
|
||||||
|
&buffer[..self.len]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
impl<T, A> ops::DerefMut for Vec<T, A>
|
||||||
|
where
|
||||||
|
A: Unsize<[T]>,
|
||||||
|
{
|
||||||
|
fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
|
||||||
|
let len = self.len();
|
||||||
|
let buffer: &mut [T] = unsafe { self.buffer.as_mut() };
|
||||||
|
&mut buffer[..len]
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[cfg(test)]
|
||||||
|
mod tests {
|
||||||
|
use Vec;
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn drop() {
|
||||||
|
struct Droppable;
|
||||||
|
impl Droppable {
|
||||||
|
fn new() -> Self {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
COUNT += 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
Droppable
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
impl Drop for Droppable {
|
||||||
|
fn drop(&mut self) {
|
||||||
|
unsafe {
|
||||||
|
COUNT -= 1;
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
static mut COUNT: i32 = 0;
|
||||||
|
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut v: Vec<Droppable, [Droppable; 2]> = Vec::new();
|
||||||
|
v.push(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.push(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.pop().unwrap();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(unsafe { COUNT }, 0);
|
||||||
|
|
||||||
|
{
|
||||||
|
let mut v: Vec<Droppable, [Droppable; 2]> = Vec::new();
|
||||||
|
v.push(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
v.push(Droppable::new()).unwrap();
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(unsafe { COUNT }, 0);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn full() {
|
||||||
|
let mut v: Vec<i32, [i32; 4]> = Vec::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
v.push(0).unwrap();
|
||||||
|
v.push(1).unwrap();
|
||||||
|
v.push(2).unwrap();
|
||||||
|
v.push(3).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert!(v.push(4).is_err());
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn iter() {
|
||||||
|
let mut v: Vec<i32, [i32; 4]> = Vec::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
v.push(0).unwrap();
|
||||||
|
v.push(1).unwrap();
|
||||||
|
v.push(2).unwrap();
|
||||||
|
v.push(3).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut items = v.iter();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&0));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&1));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&2));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&3));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn iter_mut() {
|
||||||
|
let mut v: Vec<i32, [i32; 4]> = Vec::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
v.push(0).unwrap();
|
||||||
|
v.push(1).unwrap();
|
||||||
|
v.push(2).unwrap();
|
||||||
|
v.push(3).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
let mut items = v.iter_mut();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 0));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 1));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 2));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), Some(&mut 3));
|
||||||
|
assert_eq!(items.next(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
#[test]
|
||||||
|
fn sanity() {
|
||||||
|
let mut v: Vec<i32, [i32; 4]> = Vec::new();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(v.pop(), None);
|
||||||
|
|
||||||
|
v.push(0).unwrap();
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(v.pop(), Some(0));
|
||||||
|
|
||||||
|
assert_eq!(v.pop(), None);
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
}
|
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