Revert "Patch [1/4] async-signal safe TLS."
[glibc.git] / manual / search.texi
blob509a54313a5cc3cde30acbf3adcb3beeac8950a8
1 @node Searching and Sorting, Pattern Matching, Message Translation, Top
2 @c %MENU% General searching and sorting functions
3 @chapter Searching and Sorting
5 This chapter describes functions for searching and sorting arrays of
6 arbitrary objects.  You pass the appropriate comparison function to be
7 applied as an argument, along with the size of the objects in the array
8 and the total number of elements.
10 @menu
11 * Comparison Functions::        Defining how to compare two objects.
12                                  Since the sort and search facilities
13                                  are general, you have to specify the
14                                  ordering.
15 * Array Search Function::       The @code{bsearch} function.
16 * Array Sort Function::         The @code{qsort} function.
17 * Search/Sort Example::         An example program.
18 * Hash Search Function::        The @code{hsearch} function.
19 * Tree Search Function::        The @code{tsearch} function.
20 @end menu
22 @node Comparison Functions
23 @section Defining the Comparison Function
24 @cindex Comparison Function
26 In order to use the sorted array library functions, you have to describe
27 how to compare the elements of the array.
29 To do this, you supply a comparison function to compare two elements of
30 the array.  The library will call this function, passing as arguments
31 pointers to two array elements to be compared.  Your comparison function
32 should return a value the way @code{strcmp} (@pxref{String/Array
33 Comparison}) does: negative if the first argument is ``less'' than the
34 second, zero if they are ``equal'', and positive if the first argument
35 is ``greater''.
37 Here is an example of a comparison function which works with an array of
38 numbers of type @code{double}:
40 @smallexample
41 int
42 compare_doubles (const void *a, const void *b)
44   const double *da = (const double *) a;
45   const double *db = (const double *) b;
47   return (*da > *db) - (*da < *db);
49 @end smallexample
51 The header file @file{stdlib.h} defines a name for the data type of
52 comparison functions.  This type is a GNU extension.
54 @comment stdlib.h
55 @comment GNU
56 @tindex comparison_fn_t
57 @smallexample
58 int comparison_fn_t (const void *, const void *);
59 @end smallexample
61 @node Array Search Function
62 @section Array Search Function
63 @cindex search function (for arrays)
64 @cindex binary search function (for arrays)
65 @cindex array search function
67 Generally searching for a specific element in an array means that
68 potentially all elements must be checked.  @Theglibc{} contains
69 functions to perform linear search.  The prototypes for the following
70 two functions can be found in @file{search.h}.
72 @comment search.h
73 @comment SVID
74 @deftypefun {void *} lfind (const void *@var{key}, const void *@var{base}, size_t *@var{nmemb}, size_t @var{size}, comparison_fn_t @var{compar})
75 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
76 The @code{lfind} function searches in the array with @code{*@var{nmemb}}
77 elements of @var{size} bytes pointed to by @var{base} for an element
78 which matches the one pointed to by @var{key}.  The function pointed to
79 by @var{compar} is used decide whether two elements match.
81 The return value is a pointer to the matching element in the array
82 starting at @var{base} if it is found.  If no matching element is
83 available @code{NULL} is returned.
85 The mean runtime of this function is @code{*@var{nmemb}}/2.  This
86 function should only be used if elements often get added to or deleted from
87 the array in which case it might not be useful to sort the array before
88 searching.
89 @end deftypefun
91 @comment search.h
92 @comment SVID
93 @deftypefun {void *} lsearch (const void *@var{key}, void *@var{base}, size_t *@var{nmemb}, size_t @var{size}, comparison_fn_t @var{compar})
94 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
95 @c A signal handler that interrupted an insertion and performed an
96 @c insertion itself would leave the array in a corrupt state (e.g. one
97 @c new element initialized twice, with parts of both initializations
98 @c prevailing, and another uninitialized element), but this is just a
99 @c special case of races on user-controlled objects, that have to be
100 @c avoided by users.
102 @c In case of cancellation, we know the array won't be left in a corrupt
103 @c state; the new element is initialized before the element count is
104 @c incremented, and the compiler can't reorder these operations because
105 @c it can't know that they don't alias.  So, we'll either cancel after
106 @c the increment and the initialization are both complete, or the
107 @c increment won't have taken place, and so how far the initialization
108 @c got doesn't matter.
109 The @code{lsearch} function is similar to the @code{lfind} function.  It
110 searches the given array for an element and returns it if found.  The
111 difference is that if no matching element is found the @code{lsearch}
112 function adds the object pointed to by @var{key} (with a size of
113 @var{size} bytes) at the end of the array and it increments the value of
114 @code{*@var{nmemb}} to reflect this addition.
116 This means for the caller that if it is not sure that the array contains
117 the element one is searching for the memory allocated for the array
118 starting at @var{base} must have room for at least @var{size} more
119 bytes.  If one is sure the element is in the array it is better to use
120 @code{lfind} so having more room in the array is always necessary when
121 calling @code{lsearch}.
122 @end deftypefun
124 To search a sorted array for an element matching the key, use the
125 @code{bsearch} function.  The prototype for this function is in
126 the header file @file{stdlib.h}.
127 @pindex stdlib.h
129 @comment stdlib.h
130 @comment ISO
131 @deftypefun {void *} bsearch (const void *@var{key}, const void *@var{array}, size_t @var{count}, size_t @var{size}, comparison_fn_t @var{compare})
132 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acsafe{}}
133 The @code{bsearch} function searches the sorted array @var{array} for an object
134 that is equivalent to @var{key}.  The array contains @var{count} elements,
135 each of which is of size @var{size} bytes.
137 The @var{compare} function is used to perform the comparison.  This
138 function is called with two pointer arguments and should return an
139 integer less than, equal to, or greater than zero corresponding to
140 whether its first argument is considered less than, equal to, or greater
141 than its second argument.  The elements of the @var{array} must already
142 be sorted in ascending order according to this comparison function.
144 The return value is a pointer to the matching array element, or a null
145 pointer if no match is found.  If the array contains more than one element
146 that matches, the one that is returned is unspecified.
148 This function derives its name from the fact that it is implemented
149 using the binary search algorithm.
150 @end deftypefun
152 @node Array Sort Function
153 @section Array Sort Function
154 @cindex sort function (for arrays)
155 @cindex quick sort function (for arrays)
156 @cindex array sort function
158 To sort an array using an arbitrary comparison function, use the
159 @code{qsort} function.  The prototype for this function is in
160 @file{stdlib.h}.
161 @pindex stdlib.h
163 @comment stdlib.h
164 @comment ISO
165 @deftypefun void qsort (void *@var{array}, size_t @var{count}, size_t @var{size}, comparison_fn_t @var{compare})
166 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@assafe{}@acunsafe{@acucorrupt{}}}
167 The @var{qsort} function sorts the array @var{array}.  The array contains
168 @var{count} elements, each of which is of size @var{size}.
170 The @var{compare} function is used to perform the comparison on the
171 array elements.  This function is called with two pointer arguments and
172 should return an integer less than, equal to, or greater than zero
173 corresponding to whether its first argument is considered less than,
174 equal to, or greater than its second argument.
176 @cindex stable sorting
177 @strong{Warning:} If two objects compare as equal, their order after
178 sorting is unpredictable.  That is to say, the sorting is not stable.
179 This can make a difference when the comparison considers only part of
180 the elements.  Two elements with the same sort key may differ in other
181 respects.
183 If you want the effect of a stable sort, you can get this result by
184 writing the comparison function so that, lacking other reason
185 distinguish between two elements, it compares them by their addresses.
186 Note that doing this may make the sorting algorithm less efficient, so
187 do it only if necessary.
189 Here is a simple example of sorting an array of doubles in numerical
190 order, using the comparison function defined above (@pxref{Comparison
191 Functions}):
193 @smallexample
195   double *array;
196   int size;
197   @dots{}
198   qsort (array, size, sizeof (double), compare_doubles);
200 @end smallexample
202 The @code{qsort} function derives its name from the fact that it was
203 originally implemented using the ``quick sort'' algorithm.
205 The implementation of @code{qsort} in this library might not be an
206 in-place sort and might thereby use an extra amount of memory to store
207 the array.
208 @end deftypefun
210 @node Search/Sort Example
211 @section Searching and Sorting Example
213 Here is an example showing the use of @code{qsort} and @code{bsearch}
214 with an array of structures.  The objects in the array are sorted
215 by comparing their @code{name} fields with the @code{strcmp} function.
216 Then, we can look up individual objects based on their names.
218 @comment This example is dedicated to the memory of Jim Henson.  RIP.
219 @smallexample
220 @include search.c.texi
221 @end smallexample
223 @cindex Kermit the frog
224 The output from this program looks like:
226 @smallexample
227 Kermit, the frog
228 Piggy, the pig
229 Gonzo, the whatever
230 Fozzie, the bear
231 Sam, the eagle
232 Robin, the frog
233 Animal, the animal
234 Camilla, the chicken
235 Sweetums, the monster
236 Dr. Strangepork, the pig
237 Link Hogthrob, the pig
238 Zoot, the human
239 Dr. Bunsen Honeydew, the human
240 Beaker, the human
241 Swedish Chef, the human
243 Animal, the animal
244 Beaker, the human
245 Camilla, the chicken
246 Dr. Bunsen Honeydew, the human
247 Dr. Strangepork, the pig
248 Fozzie, the bear
249 Gonzo, the whatever
250 Kermit, the frog
251 Link Hogthrob, the pig
252 Piggy, the pig
253 Robin, the frog
254 Sam, the eagle
255 Swedish Chef, the human
256 Sweetums, the monster
257 Zoot, the human
259 Kermit, the frog
260 Gonzo, the whatever
261 Couldn't find Janice.
262 @end smallexample
265 @node Hash Search Function
266 @section The @code{hsearch} function.
268 The functions mentioned so far in this chapter are for searching in a sorted
269 or unsorted array.  There are other methods to organize information
270 which later should be searched.  The costs of insert, delete and search
271 differ.  One possible implementation is using hashing tables.
272 The following functions are declared in the header file @file{search.h}.
274 @comment search.h
275 @comment SVID
276 @deftypefun int hcreate (size_t @var{nel})
277 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:hsearch}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
278 @c hcreate @mtasurace:hsearch @ascuheap @acucorrupt @acsmem
279 @c  hcreate_r dup @mtsrace:htab @ascuheap @acucorrupt @acsmem
280 The @code{hcreate} function creates a hashing table which can contain at
281 least @var{nel} elements.  There is no possibility to grow this table so
282 it is necessary to choose the value for @var{nel} wisely.  The method
283 used to implement this function might make it necessary to make the
284 number of elements in the hashing table larger than the expected maximal
285 number of elements.  Hashing tables usually work inefficiently if they are
286 filled 80% or more.  The constant access time guaranteed by hashing can
287 only be achieved if few collisions exist.  See Knuth's ``The Art of
288 Computer Programming, Part 3: Searching and Sorting'' for more
289 information.
291 The weakest aspect of this function is that there can be at most one
292 hashing table used through the whole program.  The table is allocated
293 in local memory out of control of the programmer.  As an extension @theglibc{}
294 provides an additional set of functions with a reentrant
295 interface which provide a similar interface but which allow to keep
296 arbitrarily many hashing tables.
298 It is possible to use more than one hashing table in the program run if
299 the former table is first destroyed by a call to @code{hdestroy}.
301 The function returns a non-zero value if successful.  If it return zero
302 something went wrong.  This could either mean there is already a hashing
303 table in use or the program runs out of memory.
304 @end deftypefun
306 @comment search.h
307 @comment SVID
308 @deftypefun void hdestroy (void)
309 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:hsearch}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
310 @c hdestroy @mtasurace:hsearch @ascuheap @acucorrupt @acsmem
311 @c  hdestroy_r dup @mtsrace:htab @ascuheap @acucorrupt @acsmem
312 The @code{hdestroy} function can be used to free all the resources
313 allocated in a previous call of @code{hcreate}.  After a call to this
314 function it is again possible to call @code{hcreate} and allocate a new
315 table with possibly different size.
317 It is important to remember that the elements contained in the hashing
318 table at the time @code{hdestroy} is called are @emph{not} freed by this
319 function.  It is the responsibility of the program code to free those
320 strings (if necessary at all).  Freeing all the element memory is not
321 possible without extra, separately kept information since there is no
322 function to iterate through all available elements in the hashing table.
323 If it is really necessary to free a table and all elements the
324 programmer has to keep a list of all table elements and before calling
325 @code{hdestroy} s/he has to free all element's data using this list.
326 This is a very unpleasant mechanism and it also shows that this kind of
327 hashing tables is mainly meant for tables which are created once and
328 used until the end of the program run.
329 @end deftypefun
331 Entries of the hashing table and keys for the search are defined using
332 this type:
334 @deftp {Data type} {struct ENTRY}
335 Both elements of this structure are pointers to zero-terminated strings.
336 This is a limiting restriction of the functionality of the
337 @code{hsearch} functions.  They can only be used for data sets which use
338 the NUL character always and solely to terminate the records.  It is not
339 possible to handle general binary data.
341 @table @code
342 @item char *key
343 Pointer to a zero-terminated string of characters describing the key for
344 the search or the element in the hashing table.
345 @item char *data
346 Pointer to a zero-terminated string of characters describing the data.
347 If the functions will be called only for searching an existing entry
348 this element might stay undefined since it is not used.
349 @end table
350 @end deftp
352 @comment search.h
353 @comment SVID
354 @deftypefun {ENTRY *} hsearch (ENTRY @var{item}, ACTION @var{action})
355 @safety{@prelim{}@mtunsafe{@mtasurace{:hsearch}}@asunsafe{}@acunsafe{@acucorrupt{/action==ENTER}}}
356 @c hsearch @mtasurace:hsearch @acucorrupt/action==ENTER
357 @c  hsearch_r dup @mtsrace:htab @acucorrupt/action==ENTER
358 To search in a hashing table created using @code{hcreate} the
359 @code{hsearch} function must be used.  This function can perform simple
360 search for an element (if @var{action} has the @code{FIND}) or it can
361 alternatively insert the key element into the hashing table.  Entries
362 are never replaced.
364 The key is denoted by a pointer to an object of type @code{ENTRY}.  For
365 locating the corresponding position in the hashing table only the
366 @code{key} element of the structure is used.
368 If an entry with matching key is found the @var{action} parameter is
369 irrelevant.  The found entry is returned.  If no matching entry is found
370 and the @var{action} parameter has the value @code{FIND} the function
371 returns a @code{NULL} pointer.  If no entry is found and the
372 @var{action} parameter has the value @code{ENTER} a new entry is added
373 to the hashing table which is initialized with the parameter @var{item}.
374 A pointer to the newly added entry is returned.
375 @end deftypefun
377 As mentioned before the hashing table used by the functions described so
378 far is global and there can be at any time at most one hashing table in
379 the program.  A solution is to use the following functions which are a
380 GNU extension.  All have in common that they operate on a hashing table
381 which is described by the content of an object of the type @code{struct
382 hsearch_data}.  This type should be treated as opaque, none of its
383 members should be changed directly.
385 @comment search.h
386 @comment GNU
387 @deftypefun int hcreate_r (size_t @var{nel}, struct hsearch_data *@var{htab})
388 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:htab}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
389 @c Unlike the lsearch array, the htab is (at least in part) opaque, so
390 @c let's make it absolutely clear that ensuring exclusive access is a
391 @c caller responsibility.
393 @c Cancellation is unlikely to leave the htab in a corrupt state: the
394 @c last field to be initialized is the one that tells whether the entire
395 @c data structure was initialized, and there's a function call (calloc)
396 @c in between that will often ensure all other fields are written before
397 @c the table.  However, should this call be inlined (say with LTO), this
398 @c assumption may not hold.  The calloc call doesn't cross our library
399 @c interface barrier, so let's consider this could happen and mark this
400 @c with @acucorrupt.  It's no safety loss, since we already have
401 @c @ascuheap anyway...
403 @c hcreate_r @mtsrace:htab @ascuheap @acucorrupt @acsmem
404 @c  isprime ok
405 @c  calloc dup @ascuheap @acsmem
406 The @code{hcreate_r} function initializes the object pointed to by
407 @var{htab} to contain a hashing table with at least @var{nel} elements.
408 So this function is equivalent to the @code{hcreate} function except
409 that the initialized data structure is controlled by the user.
411 This allows having more than one hashing table at one time.  The memory
412 necessary for the @code{struct hsearch_data} object can be allocated
413 dynamically.  It must be initialized with zero before calling this
414 function.
416 The return value is non-zero if the operation was successful.  If the
417 return value is zero, something went wrong, which probably means the
418 programs ran out of memory.
419 @end deftypefun
421 @comment search.h
422 @comment GNU
423 @deftypefun void hdestroy_r (struct hsearch_data *@var{htab})
424 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:htab}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
425 @c The table is released while the table pointer still points to it.
426 @c Async cancellation is thus unsafe, but it already was because we call
427 @c free().  Using the table in a handler while it's being released would
428 @c also be dangerous, but calling free() already makes it unsafe, and
429 @c the requirement on the caller to ensure exclusive access already
430 @c guarantees this doesn't happen, so we don't get @asucorrupt.
432 @c hdestroy_r @mtsrace:htab @ascuheap @acucorrupt @acsmem
433 @c  free dup @ascuheap @acsmem
434 The @code{hdestroy_r} function frees all resources allocated by the
435 @code{hcreate_r} function for this very same object @var{htab}.  As for
436 @code{hdestroy} it is the programs responsibility to free the strings
437 for the elements of the table.
438 @end deftypefun
440 @comment search.h
441 @comment GNU
442 @deftypefun int hsearch_r (ENTRY @var{item}, ACTION @var{action}, ENTRY **@var{retval}, struct hsearch_data *@var{htab})
443 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:htab}}@assafe{}@acunsafe{@acucorrupt{/action==ENTER}}}
444 @c Callers have to ensure mutual exclusion; insertion, if cancelled,
445 @c leaves the table in a corrupt state.
447 @c hsearch_r @mtsrace:htab @acucorrupt/action==ENTER
448 @c  strlen dup ok
449 @c  strcmp dup ok
450 The @code{hsearch_r} function is equivalent to @code{hsearch}.  The
451 meaning of the first two arguments is identical.  But instead of
452 operating on a single global hashing table the function works on the
453 table described by the object pointed to by @var{htab} (which is
454 initialized by a call to @code{hcreate_r}).
456 Another difference to @code{hcreate} is that the pointer to the found
457 entry in the table is not the return value of the functions.  It is
458 returned by storing it in a pointer variables pointed to by the
459 @var{retval} parameter.  The return value of the function is an integer
460 value indicating success if it is non-zero and failure if it is zero.
461 In the latter case the global variable @var{errno} signals the reason for
462 the failure.
464 @table @code
465 @item ENOMEM
466 The table is filled and @code{hsearch_r} was called with a so far
467 unknown key and @var{action} set to @code{ENTER}.
468 @item ESRCH
469 The @var{action} parameter is @code{FIND} and no corresponding element
470 is found in the table.
471 @end table
472 @end deftypefun
475 @node Tree Search Function
476 @section The @code{tsearch} function.
478 Another common form to organize data for efficient search is to use
479 trees.  The @code{tsearch} function family provides a nice interface to
480 functions to organize possibly large amounts of data by providing a mean
481 access time proportional to the logarithm of the number of elements.
482 @Theglibc{} implementation even guarantees that this bound is
483 never exceeded even for input data which cause problems for simple
484 binary tree implementations.
486 The functions described in the chapter are all described in the @w{System
487 V} and X/Open specifications and are therefore quite portable.
489 In contrast to the @code{hsearch} functions the @code{tsearch} functions
490 can be used with arbitrary data and not only zero-terminated strings.
492 The @code{tsearch} functions have the advantage that no function to
493 initialize data structures is necessary.  A simple pointer of type
494 @code{void *} initialized to @code{NULL} is a valid tree and can be
495 extended or searched.  The prototypes for these functions can be found
496 in the header file @file{search.h}.
498 @comment search.h
499 @comment SVID
500 @deftypefun {void *} tsearch (const void *@var{key}, void **@var{rootp}, comparison_fn_t @var{compar})
501 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:rootp}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
502 @c The tree is not modified in a thread-safe manner, and rotations may
503 @c leave the tree in an inconsistent state that could be observed in an
504 @c asynchronous signal handler (except for the caller-synchronization
505 @c requirement) or after asynchronous cancellation of the thread
506 @c performing the rotation or the insertion.
507 The @code{tsearch} function searches in the tree pointed to by
508 @code{*@var{rootp}} for an element matching @var{key}.  The function
509 pointed to by @var{compar} is used to determine whether two elements
510 match.  @xref{Comparison Functions}, for a specification of the functions
511 which can be used for the @var{compar} parameter.
513 If the tree does not contain a matching entry the @var{key} value will
514 be added to the tree.  @code{tsearch} does not make a copy of the object
515 pointed to by @var{key} (how could it since the size is unknown).
516 Instead it adds a reference to this object which means the object must
517 be available as long as the tree data structure is used.
519 The tree is represented by a pointer to a pointer since it is sometimes
520 necessary to change the root node of the tree.  So it must not be
521 assumed that the variable pointed to by @var{rootp} has the same value
522 after the call.  This also shows that it is not safe to call the
523 @code{tsearch} function more than once at the same time using the same
524 tree.  It is no problem to run it more than once at a time on different
525 trees.
527 The return value is a pointer to the matching element in the tree.  If a
528 new element was created the pointer points to the new data (which is in
529 fact @var{key}).  If an entry had to be created and the program ran out
530 of space @code{NULL} is returned.
531 @end deftypefun
533 @comment search.h
534 @comment SVID
535 @deftypefun {void *} tfind (const void *@var{key}, void *const *@var{rootp}, comparison_fn_t @var{compar})
536 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:rootp}}@assafe{}@acsafe{}}
537 The @code{tfind} function is similar to the @code{tsearch} function.  It
538 locates an element matching the one pointed to by @var{key} and returns
539 a pointer to this element.  But if no matching element is available no
540 new element is entered (note that the @var{rootp} parameter points to a
541 constant pointer).  Instead the function returns @code{NULL}.
542 @end deftypefun
544 Another advantage of the @code{tsearch} function in contrast to the
545 @code{hsearch} functions is that there is an easy way to remove
546 elements.
548 @comment search.h
549 @comment SVID
550 @deftypefun {void *} tdelete (const void *@var{key}, void **@var{rootp}, comparison_fn_t @var{compar})
551 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:rootp}}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acucorrupt{} @acsmem{}}}
552 To remove a specific element matching @var{key} from the tree
553 @code{tdelete} can be used.  It locates the matching element using the
554 same method as @code{tfind}.  The corresponding element is then removed
555 and a pointer to the parent of the deleted node is returned by the
556 function.  If there is no matching entry in the tree nothing can be
557 deleted and the function returns @code{NULL}.  If the root of the tree
558 is deleted @code{tdelete} returns some unspecified value not equal to
559 @code{NULL}.
560 @end deftypefun
562 @comment search.h
563 @comment GNU
564 @deftypefun void tdestroy (void *@var{vroot}, __free_fn_t @var{freefct})
565 @safety{@prelim{}@mtsafe{}@asunsafe{@ascuheap{}}@acunsafe{@acsmem{}}}
566 If the complete search tree has to be removed one can use
567 @code{tdestroy}.  It frees all resources allocated by the @code{tsearch}
568 function to generate the tree pointed to by @var{vroot}.
570 For the data in each tree node the function @var{freefct} is called.
571 The pointer to the data is passed as the argument to the function.  If
572 no such work is necessary @var{freefct} must point to a function doing
573 nothing.  It is called in any case.
575 This function is a GNU extension and not covered by the @w{System V} or
576 X/Open specifications.
577 @end deftypefun
579 In addition to the function to create and destroy the tree data
580 structure, there is another function which allows you to apply a
581 function to all elements of the tree.  The function must have this type:
583 @smallexample
584 void __action_fn_t (const void *nodep, VISIT value, int level);
585 @end smallexample
587 The @var{nodep} is the data value of the current node (once given as the
588 @var{key} argument to @code{tsearch}).  @var{level} is a numeric value
589 which corresponds to the depth of the current node in the tree.  The
590 root node has the depth @math{0} and its children have a depth of
591 @math{1} and so on.  The @code{VISIT} type is an enumeration type.
593 @deftp {Data Type} VISIT
594 The @code{VISIT} value indicates the status of the current node in the
595 tree and how the function is called.  The status of a node is either
596 `leaf' or `internal node'.  For each leaf node the function is called
597 exactly once, for each internal node it is called three times: before
598 the first child is processed, after the first child is processed and
599 after both children are processed.  This makes it possible to handle all
600 three methods of tree traversal (or even a combination of them).
602 @table @code
603 @item preorder
604 The current node is an internal node and the function is called before
605 the first child was processed.
606 @item postorder
607 The current node is an internal node and the function is called after
608 the first child was processed.
609 @item endorder
610 The current node is an internal node and the function is called after
611 the second child was processed.
612 @item leaf
613 The current node is a leaf.
614 @end table
615 @end deftp
617 @comment search.h
618 @comment SVID
619 @deftypefun void twalk (const void *@var{root}, __action_fn_t @var{action})
620 @safety{@prelim{}@mtsafe{@mtsrace{:root}}@assafe{}@acsafe{}}
621 For each node in the tree with a node pointed to by @var{root}, the
622 @code{twalk} function calls the function provided by the parameter
623 @var{action}.  For leaf nodes the function is called exactly once with
624 @var{value} set to @code{leaf}.  For internal nodes the function is
625 called three times, setting the @var{value} parameter or @var{action} to
626 the appropriate value.  The @var{level} argument for the @var{action}
627 function is computed while descending the tree with increasing the value
628 by one for the descend to a child, starting with the value @math{0} for
629 the root node.
631 Since the functions used for the @var{action} parameter to @code{twalk}
632 must not modify the tree data, it is safe to run @code{twalk} in more
633 than one thread at the same time, working on the same tree.  It is also
634 safe to call @code{tfind} in parallel.  Functions which modify the tree
635 must not be used, otherwise the behavior is undefined.
636 @end deftypefun