nsz Git - musl/blob - src/stdlib/qsort.c

   1 /* Copyright (C) 2011 by Valentin Ochs
   2  *
   3  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
   4  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to
   5  * deal in the Software without restriction, including without limitation the
   6  * rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or
   7  * sell copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
   8  * furnished to do so, subject to the following conditions:
   9  *
  10  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
  11  * all copies or substantial portions of the Software.
  12  *
  13  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
  14  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
  15  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
  16  * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
  17  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
  18  * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS
  19  * IN THE SOFTWARE.
  20  */
  21
  22 /* Minor changes by Rich Felker for integration in musl, 2011-04-27. */
  23
  24 #include <stdint.h>
  25 #include <stdlib.h>
  26 #include <string.h>
  27
  28 #include "atomic.h"
  29 #define ntz(x) a_ctz_l((x))
  30
  31 typedef int (*cmpfun)(const void *, const void *);
  32
  33 static inline int pntz(size_t p[2]) {
  34         int r = ntz(p[0] - 1);
  35         if(r != 0 || (r = 8*sizeof(size_t) + ntz(p[1])) != 8*sizeof(size_t)) {
  36                 return r;
  37         }
  38         return 0;
  39 }
  40
  41 static void cycle(size_t width, unsigned char* ar[], int n)
  42 {
  43         unsigned char tmp[256];
  44         size_t l;
  45         int i;
  46
  47         if(n < 2) {
  48                 return;
  49         }
  50
  51         ar[n] = tmp;
  52         while(width) {
  53                 l = sizeof(tmp) < width ? sizeof(tmp) : width;
  54                 memcpy(ar[n], ar[0], l);
  55                 for(i = 0; i < n; i++) {
  56                         memcpy(ar[i], ar[i + 1], l);
  57                         ar[i] += l;
  58                 }
  59                 width -= l;
  60         }
  61 }
  62
  63 /* shl() and shr() need n > 0 */
  64 static inline void shl(size_t p[2], int n)
  65 {
  66         if(n >= 8 * sizeof(size_t)) {
  67                 n -= 8 * sizeof(size_t);
  68                 p[1] = p[0];
  69                 p[0] = 0;
  70         }
  71         p[1] <<= n;
  72         p[1] |= p[0] >> (sizeof(size_t) * 8 - n);
  73         p[0] <<= n;
  74 }
  75
  76 static inline void shr(size_t p[2], int n)
  77 {
  78         if(n >= 8 * sizeof(size_t)) {
  79                 n -= 8 * sizeof(size_t);
  80                 p[0] = p[1];
  81                 p[1] = 0;
  82         }
  83         p[0] >>= n;
  84         p[0] |= p[1] << (sizeof(size_t) * 8 - n);
  85         p[1] >>= n;
  86 }
  87
  88 static void sift(unsigned char *head, size_t width, cmpfun cmp, int pshift, size_t lp[])
  89 {
  90         unsigned char *rt, *lf;
  91         unsigned char *ar[14 * sizeof(size_t) + 1];
  92         int i = 1;
  93
  94         ar[0] = head;
  95         while(pshift > 1) {
  96                 rt = head - width;
  97                 lf = head - width - lp[pshift - 2];
  98
  99                 if((*cmp)(ar[0], lf) >= 0 && (*cmp)(ar[0], rt) >= 0) {
 100                         break;
 101                 }
 102                 if((*cmp)(lf, rt) >= 0) {
 103                         ar[i++] = lf;
 104                         head = lf;
 105                         pshift -= 1;
 106                 } else {
 107                         ar[i++] = rt;
 108                         head = rt;
 109                         pshift -= 2;
 110                 }
 111         }
 112         cycle(width, ar, i);
 113 }
 114
 115 static void trinkle(unsigned char *head, size_t width, cmpfun cmp, size_t pp[2], int pshift, int trusty, size_t lp[])
 116 {
 117         unsigned char *stepson,
 118                       *rt, *lf;
 119         size_t p[2];
 120         unsigned char *ar[14 * sizeof(size_t) + 1];
 121         int i = 1;
 122         int trail;
 123
 124         p[0] = pp[0];
 125         p[1] = pp[1];
 126
 127         ar[0] = head;
 128         while(p[0] != 1 || p[1] != 0) {
 129                 stepson = head - lp[pshift];
 130                 if((*cmp)(stepson, ar[0]) <= 0) {
 131                         break;
 132                 }
 133                 if(!trusty && pshift > 1) {
 134                         rt = head - width;
 135                         lf = head - width - lp[pshift - 2];
 136                         if((*cmp)(rt, stepson) >= 0 || (*cmp)(lf, stepson) >= 0) {
 137                                 break;
 138                         }
 139                 }
 140
 141                 ar[i++] = stepson;
 142                 head = stepson;
 143                 trail = pntz(p);
 144                 shr(p, trail);
 145                 pshift += trail;
 146                 trusty = 0;
 147         }
 148         if(!trusty) {
 149                 cycle(width, ar, i);
 150                 sift(head, width, cmp, pshift, lp);
 151         }
 152 }
 153
 154 void qsort(void *base, size_t nel, size_t width, cmpfun cmp)
 155 {
 156         size_t lp[12*sizeof(size_t)];
 157         size_t i, size = width * nel;
 158         unsigned char *head = base,
 159                       *high = head + size - width;
 160         size_t p[2] = {1, 0};
 161         int pshift = 1;
 162         int trail;
 163
 164         /* Precompute Leonardo numbers, scaled by element width */
 165         for(lp[0]=lp[1]=width, i=2; (lp[i]=lp[i-2]+lp[i-1]+width) < size; i++);
 166
 167         while(head < high) {
 168                 if((p[0] & 3) == 3) {
 169                         sift(head, width, cmp, pshift, lp);
 170                         shr(p, 2);
 171                         pshift += 2;
 172                 } else {
 173                         if(lp[pshift - 1] >= high - head) {
 174                                 trinkle(head, width, cmp, p, pshift, 0, lp);
 175                         } else {
 176                                 sift(head, width, cmp, pshift, lp);
 177                         }
 178
 179                         if(pshift == 1) {
 180                                 shl(p, 1);
 181                                 pshift = 0;
 182                         } else {
 183                                 shl(p, pshift - 1);
 184                                 pshift = 1;
 185                         }
 186                 }
 187
 188                 p[0] |= 1;
 189                 head += width;
 190         }
 191
 192         trinkle(head, width, cmp, p, pshift, 0, lp);
 193
 194         while(pshift != 1 || p[0] != 1 || p[1] != 0) {
 195                 if(pshift <= 1) {
 196                         trail = pntz(p);
 197                         shr(p, trail);
 198                         pshift += trail;
 199                 } else {
 200                         shl(p, 2);
 201                         pshift -= 2;
 202                         p[0] ^= 7;
 203                         shr(p, 1);
 204                         trinkle(head - lp[pshift] - width, width, cmp, p, pshift + 1, 1, lp);
 205                         shl(p, 1);
 206                         p[0] |= 1;
 207                         trinkle(head - width, width, cmp, p, pshift, 1, lp);
 208                 }
 209                 head -= width;
 210         }
 211 }