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[rust.git] / library / core / src / array / mod.rs
1 //! Helper functions and types for fixed-length arrays.
2 //!
3 //! *[See also the array primitive type](array).*
4
5 #![stable(feature = "core_array", since = "1.36.0")]
6
7 use crate::borrow::{Borrow, BorrowMut};
8 use crate::cmp::Ordering;
9 use crate::convert::{Infallible, TryFrom};
10 use crate::fmt;
11 use crate::hash::{self, Hash};
12 use crate::iter::TrustedLen;
13 use crate::mem::{self, MaybeUninit};
14 use crate::ops::{
15     ChangeOutputType, ControlFlow, FromResidual, Index, IndexMut, NeverShortCircuit, Residual, Try,
16 };
17 use crate::slice::{Iter, IterMut};
18
19 mod equality;
20 mod iter;
21
22 #[stable(feature = "array_value_iter", since = "1.51.0")]
23 pub use iter::IntoIter;
24
25 /// Creates an array `[T; N]` where each array element `T` is returned by the `cb` call.
26 ///
27 /// # Arguments
28 ///
29 /// * `cb`: Callback where the passed argument is the current array index.
30 ///
31 /// # Example
32 ///
33 /// ```rust
34 /// #![feature(array_from_fn)]
35 ///
36 /// let array = core::array::from_fn(|i| i);
37 /// assert_eq!(array, [0, 1, 2, 3, 4]);
38 /// ```
39 #[inline]
40 #[unstable(feature = "array_from_fn", issue = "89379")]
41 pub fn from_fn<F, T, const N: usize>(mut cb: F) -> [T; N]
42 where
43     F: FnMut(usize) -> T,
44 {
45     let mut idx = 0;
46     [(); N].map(|_| {
47         let res = cb(idx);
48         idx += 1;
49         res
50     })
51 }
52
53 /// Creates an array `[T; N]` where each fallible array element `T` is returned by the `cb` call.
54 /// Unlike [`from_fn`], where the element creation can't fail, this version will return an error
55 /// if any element creation was unsuccessful.
56 ///
57 /// The return type of this function depends on the return type of the closure.
58 /// If you return `Result<T, E>` from the closure, you'll get a `Result<[T; N]; E>`.
59 /// If you return `Option<T>` from the closure, you'll get an `Option<[T; N]>`.
60 ///
61 /// # Arguments
62 ///
63 /// * `cb`: Callback where the passed argument is the current array index.
64 ///
65 /// # Example
66 ///
67 /// ```rust
68 /// #![feature(array_from_fn)]
69 ///
70 /// let array: Result<[u8; 5], _> = std::array::try_from_fn(|i| i.try_into());
71 /// assert_eq!(array, Ok([0, 1, 2, 3, 4]));
72 ///
73 /// let array: Result<[i8; 200], _> = std::array::try_from_fn(|i| i.try_into());
74 /// assert!(array.is_err());
75 ///
76 /// let array: Option<[_; 4]> = std::array::try_from_fn(|i| i.checked_add(100));
77 /// assert_eq!(array, Some([100, 101, 102, 103]));
78 ///
79 /// let array: Option<[_; 4]> = std::array::try_from_fn(|i| i.checked_sub(100));
80 /// assert_eq!(array, None);
81 /// ```
82 #[inline]
83 #[unstable(feature = "array_from_fn", issue = "89379")]
84 pub fn try_from_fn<F, R, const N: usize>(cb: F) -> ChangeOutputType<R, [R::Output; N]>
85 where
86     F: FnMut(usize) -> R,
87     R: Try,
88     R::Residual: Residual<[R::Output; N]>,
89 {
90     // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
91     // items.
92     unsafe { try_collect_into_array_unchecked(&mut (0..N).map(cb)) }
93 }
94
95 /// Converts a reference to `T` into a reference to an array of length 1 (without copying).
96 #[stable(feature = "array_from_ref", since = "1.53.0")]
97 #[rustc_const_unstable(feature = "const_array_from_ref", issue = "90206")]
98 pub const fn from_ref<T>(s: &T) -> &[T; 1] {
99     // SAFETY: Converting `&T` to `&[T; 1]` is sound.
100     unsafe { &*(s as *const T).cast::<[T; 1]>() }
101 }
102
103 /// Converts a mutable reference to `T` into a mutable reference to an array of length 1 (without copying).
104 #[stable(feature = "array_from_ref", since = "1.53.0")]
105 #[rustc_const_unstable(feature = "const_array_from_ref", issue = "90206")]
106 pub const fn from_mut<T>(s: &mut T) -> &mut [T; 1] {
107     // SAFETY: Converting `&mut T` to `&mut [T; 1]` is sound.
108     unsafe { &mut *(s as *mut T).cast::<[T; 1]>() }
109 }
110
111 /// The error type returned when a conversion from a slice to an array fails.
112 #[stable(feature = "try_from", since = "1.34.0")]
113 #[derive(Debug, Copy, Clone)]
114 pub struct TryFromSliceError(());
115
116 #[stable(feature = "core_array", since = "1.36.0")]
117 impl fmt::Display for TryFromSliceError {
118     #[inline]
119     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
120         fmt::Display::fmt(self.__description(), f)
121     }
122 }
123
124 impl TryFromSliceError {
125     #[unstable(
126         feature = "array_error_internals",
127         reason = "available through Error trait and this method should not \
128                      be exposed publicly",
129         issue = "none"
130     )]
131     #[inline]
132     #[doc(hidden)]
133     pub fn __description(&self) -> &str {
134         "could not convert slice to array"
135     }
136 }
137
138 #[stable(feature = "try_from_slice_error", since = "1.36.0")]
139 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
140 impl const From<Infallible> for TryFromSliceError {
141     fn from(x: Infallible) -> TryFromSliceError {
142         match x {}
143     }
144 }
145
146 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
147 impl<T, const N: usize> AsRef<[T]> for [T; N] {
148     #[inline]
149     fn as_ref(&self) -> &[T] {
150         &self[..]
151     }
152 }
153
154 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
155 impl<T, const N: usize> AsMut<[T]> for [T; N] {
156     #[inline]
157     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
158         &mut self[..]
159     }
160 }
161
162 #[stable(feature = "array_borrow", since = "1.4.0")]
163 #[rustc_const_unstable(feature = "const_borrow", issue = "91522")]
164 impl<T, const N: usize> const Borrow<[T]> for [T; N] {
165     fn borrow(&self) -> &[T] {
166         self
167     }
168 }
169
170 #[stable(feature = "array_borrow", since = "1.4.0")]
171 #[rustc_const_unstable(feature = "const_borrow", issue = "91522")]
172 impl<T, const N: usize> const BorrowMut<[T]> for [T; N] {
173     fn borrow_mut(&mut self) -> &mut [T] {
174         self
175     }
176 }
177
178 #[stable(feature = "try_from", since = "1.34.0")]
179 impl<T, const N: usize> TryFrom<&[T]> for [T; N]
180 where
181     T: Copy,
182 {
183     type Error = TryFromSliceError;
184
185     fn try_from(slice: &[T]) -> Result<[T; N], TryFromSliceError> {
186         <&Self>::try_from(slice).map(|r| *r)
187     }
188 }
189
190 #[stable(feature = "try_from_mut_slice_to_array", since = "1.59.0")]
191 impl<T, const N: usize> TryFrom<&mut [T]> for [T; N]
192 where
193     T: Copy,
194 {
195     type Error = TryFromSliceError;
196
197     fn try_from(slice: &mut [T]) -> Result<[T; N], TryFromSliceError> {
198         <Self>::try_from(&*slice)
199     }
200 }
201
202 #[stable(feature = "try_from", since = "1.34.0")]
203 impl<'a, T, const N: usize> TryFrom<&'a [T]> for &'a [T; N] {
204     type Error = TryFromSliceError;
205
206     fn try_from(slice: &[T]) -> Result<&[T; N], TryFromSliceError> {
207         if slice.len() == N {
208             let ptr = slice.as_ptr() as *const [T; N];
209             // SAFETY: ok because we just checked that the length fits
210             unsafe { Ok(&*ptr) }
211         } else {
212             Err(TryFromSliceError(()))
213         }
214     }
215 }
216
217 #[stable(feature = "try_from", since = "1.34.0")]
218 impl<'a, T, const N: usize> TryFrom<&'a mut [T]> for &'a mut [T; N] {
219     type Error = TryFromSliceError;
220
221     fn try_from(slice: &mut [T]) -> Result<&mut [T; N], TryFromSliceError> {
222         if slice.len() == N {
223             let ptr = slice.as_mut_ptr() as *mut [T; N];
224             // SAFETY: ok because we just checked that the length fits
225             unsafe { Ok(&mut *ptr) }
226         } else {
227             Err(TryFromSliceError(()))
228         }
229     }
230 }
231
232 /// The hash of an array is the same as that of the corresponding slice,
233 /// as required by the `Borrow` implementation.
234 ///
235 /// ```
236 /// #![feature(build_hasher_simple_hash_one)]
237 /// use std::hash::BuildHasher;
238 ///
239 /// let b = std::collections::hash_map::RandomState::new();
240 /// let a: [u8; 3] = [0xa8, 0x3c, 0x09];
241 /// let s: &[u8] = &[0xa8, 0x3c, 0x09];
242 /// assert_eq!(b.hash_one(a), b.hash_one(s));
243 /// ```
244 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
245 impl<T: Hash, const N: usize> Hash for [T; N] {
246     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
247         Hash::hash(&self[..], state)
248     }
249 }
250
251 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
252 impl<T: fmt::Debug, const N: usize> fmt::Debug for [T; N] {
253     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
254         fmt::Debug::fmt(&&self[..], f)
255     }
256 }
257
258 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
259 impl<'a, T, const N: usize> IntoIterator for &'a [T; N] {
260     type Item = &'a T;
261     type IntoIter = Iter<'a, T>;
262
263     fn into_iter(self) -> Iter<'a, T> {
264         self.iter()
265     }
266 }
267
268 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
269 impl<'a, T, const N: usize> IntoIterator for &'a mut [T; N] {
270     type Item = &'a mut T;
271     type IntoIter = IterMut<'a, T>;
272
273     fn into_iter(self) -> IterMut<'a, T> {
274         self.iter_mut()
275     }
276 }
277
278 #[stable(feature = "index_trait_on_arrays", since = "1.50.0")]
279 impl<T, I, const N: usize> Index<I> for [T; N]
280 where
281     [T]: Index<I>,
282 {
283     type Output = <[T] as Index<I>>::Output;
284
285     #[inline]
286     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
287         Index::index(self as &[T], index)
288     }
289 }
290
291 #[stable(feature = "index_trait_on_arrays", since = "1.50.0")]
292 impl<T, I, const N: usize> IndexMut<I> for [T; N]
293 where
294     [T]: IndexMut<I>,
295 {
296     #[inline]
297     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
298         IndexMut::index_mut(self as &mut [T], index)
299     }
300 }
301
302 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
303 impl<T: PartialOrd, const N: usize> PartialOrd for [T; N] {
304     #[inline]
305     fn partial_cmp(&self, other: &[T; N]) -> Option<Ordering> {
306         PartialOrd::partial_cmp(&&self[..], &&other[..])
307     }
308     #[inline]
309     fn lt(&self, other: &[T; N]) -> bool {
310         PartialOrd::lt(&&self[..], &&other[..])
311     }
312     #[inline]
313     fn le(&self, other: &[T; N]) -> bool {
314         PartialOrd::le(&&self[..], &&other[..])
315     }
316     #[inline]
317     fn ge(&self, other: &[T; N]) -> bool {
318         PartialOrd::ge(&&self[..], &&other[..])
319     }
320     #[inline]
321     fn gt(&self, other: &[T; N]) -> bool {
322         PartialOrd::gt(&&self[..], &&other[..])
323     }
324 }
325
326 /// Implements comparison of arrays [lexicographically](Ord#lexicographical-comparison).
327 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
328 impl<T: Ord, const N: usize> Ord for [T; N] {
329     #[inline]
330     fn cmp(&self, other: &[T; N]) -> Ordering {
331         Ord::cmp(&&self[..], &&other[..])
332     }
333 }
334
335 #[stable(feature = "copy_clone_array_lib", since = "1.58.0")]
336 impl<T: Copy, const N: usize> Copy for [T; N] {}
337
338 #[stable(feature = "copy_clone_array_lib", since = "1.58.0")]
339 impl<T: Clone, const N: usize> Clone for [T; N] {
340     #[inline]
341     fn clone(&self) -> Self {
342         SpecArrayClone::clone(self)
343     }
344
345     #[inline]
346     fn clone_from(&mut self, other: &Self) {
347         self.clone_from_slice(other);
348     }
349 }
350
351 trait SpecArrayClone: Clone {
352     fn clone<const N: usize>(array: &[Self; N]) -> [Self; N];
353 }
354
355 impl<T: Clone> SpecArrayClone for T {
356     #[inline]
357     default fn clone<const N: usize>(array: &[T; N]) -> [T; N] {
358         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
359         // items.
360         unsafe { collect_into_array_unchecked(&mut array.iter().cloned()) }
361     }
362 }
363
364 impl<T: Copy> SpecArrayClone for T {
365     #[inline]
366     fn clone<const N: usize>(array: &[T; N]) -> [T; N] {
367         *array
368     }
369 }
370
371 // The Default impls cannot be done with const generics because `[T; 0]` doesn't
372 // require Default to be implemented, and having different impl blocks for
373 // different numbers isn't supported yet.
374
375 macro_rules! array_impl_default {
376     {$n:expr, $t:ident $($ts:ident)*} => {
377         #[stable(since = "1.4.0", feature = "array_default")]
378         impl<T> Default for [T; $n] where T: Default {
379             fn default() -> [T; $n] {
380                 [$t::default(), $($ts::default()),*]
381             }
382         }
383         array_impl_default!{($n - 1), $($ts)*}
384     };
385     {$n:expr,} => {
386         #[stable(since = "1.4.0", feature = "array_default")]
387         #[rustc_const_unstable(feature = "const_default_impls", issue = "87864")]
388         impl<T> const Default for [T; $n] {
389             fn default() -> [T; $n] { [] }
390         }
391     };
392 }
393
394 array_impl_default! {32, T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T T}
395
396 #[lang = "array"]
397 impl<T, const N: usize> [T; N] {
398     /// Returns an array of the same size as `self`, with function `f` applied to each element
399     /// in order.
400     ///
401     /// If you don't necessarily need a new fixed-size array, consider using
402     /// [`Iterator::map`] instead.
403     ///
404     ///
405     /// # Note on performance and stack usage
406     ///
407     /// Unfortunately, usages of this method are currently not always optimized
408     /// as well as they could be. This mainly concerns large arrays, as mapping
409     /// over small arrays seem to be optimized just fine. Also note that in
410     /// debug mode (i.e. without any optimizations), this method can use a lot
411     /// of stack space (a few times the size of the array or more).
412     ///
413     /// Therefore, in performance-critical code, try to avoid using this method
414     /// on large arrays or check the emitted code. Also try to avoid chained
415     /// maps (e.g. `arr.map(...).map(...)`).
416     ///
417     /// In many cases, you can instead use [`Iterator::map`] by calling `.iter()`
418     /// or `.into_iter()` on your array. `[T; N]::map` is only necessary if you
419     /// really need a new array of the same size as the result. Rust's lazy
420     /// iterators tend to get optimized very well.
421     ///
422     ///
423     /// # Examples
424     ///
425     /// ```
426     /// let x = [1, 2, 3];
427     /// let y = x.map(|v| v + 1);
428     /// assert_eq!(y, [2, 3, 4]);
429     ///
430     /// let x = [1, 2, 3];
431     /// let mut temp = 0;
432     /// let y = x.map(|v| { temp += 1; v * temp });
433     /// assert_eq!(y, [1, 4, 9]);
434     ///
435     /// let x = ["Ferris", "Bueller's", "Day", "Off"];
436     /// let y = x.map(|v| v.len());
437     /// assert_eq!(y, [6, 9, 3, 3]);
438     /// ```
439     #[stable(feature = "array_map", since = "1.55.0")]
440     pub fn map<F, U>(self, f: F) -> [U; N]
441     where
442         F: FnMut(T) -> U,
443     {
444         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
445         // items.
446         unsafe { collect_into_array_unchecked(&mut IntoIterator::into_iter(self).map(f)) }
447     }
448
449     /// A fallible function `f` applied to each element on array `self` in order to
450     /// return an array the same size as `self` or the first error encountered.
451     ///
452     /// The return type of this function depends on the return type of the closure.
453     /// If you return `Result<T, E>` from the closure, you'll get a `Result<[T; N]; E>`.
454     /// If you return `Option<T>` from the closure, you'll get an `Option<[T; N]>`.
455     ///
456     /// # Examples
457     ///
458     /// ```
459     /// #![feature(array_try_map)]
460     /// let a = ["1", "2", "3"];
461     /// let b = a.try_map(|v| v.parse::<u32>()).unwrap().map(|v| v + 1);
462     /// assert_eq!(b, [2, 3, 4]);
463     ///
464     /// let a = ["1", "2a", "3"];
465     /// let b = a.try_map(|v| v.parse::<u32>());
466     /// assert!(b.is_err());
467     ///
468     /// use std::num::NonZeroU32;
469     /// let z = [1, 2, 0, 3, 4];
470     /// assert_eq!(z.try_map(NonZeroU32::new), None);
471     /// let a = [1, 2, 3];
472     /// let b = a.try_map(NonZeroU32::new);
473     /// let c = b.map(|x| x.map(NonZeroU32::get));
474     /// assert_eq!(c, Some(a));
475     /// ```
476     #[unstable(feature = "array_try_map", issue = "79711")]
477     pub fn try_map<F, R>(self, f: F) -> ChangeOutputType<R, [R::Output; N]>
478     where
479         F: FnMut(T) -> R,
480         R: Try,
481         R::Residual: Residual<[R::Output; N]>,
482     {
483         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
484         // items.
485         unsafe { try_collect_into_array_unchecked(&mut IntoIterator::into_iter(self).map(f)) }
486     }
487
488     /// 'Zips up' two arrays into a single array of pairs.
489     ///
490     /// `zip()` returns a new array where every element is a tuple where the
491     /// first element comes from the first array, and the second element comes
492     /// from the second array. In other words, it zips two arrays together,
493     /// into a single one.
494     ///
495     /// # Examples
496     ///
497     /// ```
498     /// #![feature(array_zip)]
499     /// let x = [1, 2, 3];
500     /// let y = [4, 5, 6];
501     /// let z = x.zip(y);
502     /// assert_eq!(z, [(1, 4), (2, 5), (3, 6)]);
503     /// ```
504     #[unstable(feature = "array_zip", issue = "80094")]
505     pub fn zip<U>(self, rhs: [U; N]) -> [(T, U); N] {
506         let mut iter = IntoIterator::into_iter(self).zip(rhs);
507
508         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
509         // items.
510         unsafe { collect_into_array_unchecked(&mut iter) }
511     }
512
513     /// Returns a slice containing the entire array. Equivalent to `&s[..]`.
514     #[stable(feature = "array_as_slice", since = "1.57.0")]
515     #[rustc_const_stable(feature = "array_as_slice", since = "1.57.0")]
516     pub const fn as_slice(&self) -> &[T] {
517         self
518     }
519
520     /// Returns a mutable slice containing the entire array. Equivalent to
521     /// `&mut s[..]`.
522     #[stable(feature = "array_as_slice", since = "1.57.0")]
523     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
524         self
525     }
526
527     /// Borrows each element and returns an array of references with the same
528     /// size as `self`.
529     ///
530     ///
531     /// # Example
532     ///
533     /// ```
534     /// #![feature(array_methods)]
535     ///
536     /// let floats = [3.1, 2.7, -1.0];
537     /// let float_refs: [&f64; 3] = floats.each_ref();
538     /// assert_eq!(float_refs, [&3.1, &2.7, &-1.0]);
539     /// ```
540     ///
541     /// This method is particularly useful if combined with other methods, like
542     /// [`map`](#method.map). This way, you can avoid moving the original
543     /// array if its elements are not [`Copy`].
544     ///
545     /// ```
546     /// #![feature(array_methods)]
547     ///
548     /// let strings = ["Ferris".to_string(), "♥".to_string(), "Rust".to_string()];
549     /// let is_ascii = strings.each_ref().map(|s| s.is_ascii());
550     /// assert_eq!(is_ascii, [true, false, true]);
551     ///
552     /// // We can still access the original array: it has not been moved.
553     /// assert_eq!(strings.len(), 3);
554     /// ```
555     #[unstable(feature = "array_methods", issue = "76118")]
556     pub fn each_ref(&self) -> [&T; N] {
557         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
558         // items.
559         unsafe { collect_into_array_unchecked(&mut self.iter()) }
560     }
561
562     /// Borrows each element mutably and returns an array of mutable references
563     /// with the same size as `self`.
564     ///
565     ///
566     /// # Example
567     ///
568     /// ```
569     /// #![feature(array_methods)]
570     ///
571     /// let mut floats = [3.1, 2.7, -1.0];
572     /// let float_refs: [&mut f64; 3] = floats.each_mut();
573     /// *float_refs[0] = 0.0;
574     /// assert_eq!(float_refs, [&mut 0.0, &mut 2.7, &mut -1.0]);
575     /// assert_eq!(floats, [0.0, 2.7, -1.0]);
576     /// ```
577     #[unstable(feature = "array_methods", issue = "76118")]
578     pub fn each_mut(&mut self) -> [&mut T; N] {
579         // SAFETY: we know for certain that this iterator will yield exactly `N`
580         // items.
581         unsafe { collect_into_array_unchecked(&mut self.iter_mut()) }
582     }
583
584     /// Divides one array reference into two at an index.
585     ///
586     /// The first will contain all indices from `[0, M)` (excluding
587     /// the index `M` itself) and the second will contain all
588     /// indices from `[M, N)` (excluding the index `N` itself).
589     ///
590     /// # Panics
591     ///
592     /// Panics if `M > N`.
593     ///
594     /// # Examples
595     ///
596     /// ```
597     /// #![feature(split_array)]
598     ///
599     /// let v = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
600     ///
601     /// {
602     ///    let (left, right) = v.split_array_ref::<0>();
603     ///    assert_eq!(left, &[]);
604     ///    assert_eq!(right, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
605     /// }
606     ///
607     /// {
608     ///     let (left, right) = v.split_array_ref::<2>();
609     ///     assert_eq!(left, &[1, 2]);
610     ///     assert_eq!(right, &[3, 4, 5, 6]);
611     /// }
612     ///
613     /// {
614     ///     let (left, right) = v.split_array_ref::<6>();
615     ///     assert_eq!(left, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
616     ///     assert_eq!(right, &[]);
617     /// }
618     /// ```
619     #[unstable(
620         feature = "split_array",
621         reason = "return type should have array as 2nd element",
622         issue = "90091"
623     )]
624     #[inline]
625     pub fn split_array_ref<const M: usize>(&self) -> (&[T; M], &[T]) {
626         (&self[..]).split_array_ref::<M>()
627     }
628
629     /// Divides one mutable array reference into two at an index.
630     ///
631     /// The first will contain all indices from `[0, M)` (excluding
632     /// the index `M` itself) and the second will contain all
633     /// indices from `[M, N)` (excluding the index `N` itself).
634     ///
635     /// # Panics
636     ///
637     /// Panics if `M > N`.
638     ///
639     /// # Examples
640     ///
641     /// ```
642     /// #![feature(split_array)]
643     ///
644     /// let mut v = [1, 0, 3, 0, 5, 6];
645     /// let (left, right) = v.split_array_mut::<2>();
646     /// assert_eq!(left, &mut [1, 0][..]);
647     /// assert_eq!(right, &mut [3, 0, 5, 6]);
648     /// left[1] = 2;
649     /// right[1] = 4;
650     /// assert_eq!(v, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
651     /// ```
652     #[unstable(
653         feature = "split_array",
654         reason = "return type should have array as 2nd element",
655         issue = "90091"
656     )]
657     #[inline]
658     pub fn split_array_mut<const M: usize>(&mut self) -> (&mut [T; M], &mut [T]) {
659         (&mut self[..]).split_array_mut::<M>()
660     }
661
662     /// Divides one array reference into two at an index from the end.
663     ///
664     /// The first will contain all indices from `[0, N - M)` (excluding
665     /// the index `N - M` itself) and the second will contain all
666     /// indices from `[N - M, N)` (excluding the index `N` itself).
667     ///
668     /// # Panics
669     ///
670     /// Panics if `M > N`.
671     ///
672     /// # Examples
673     ///
674     /// ```
675     /// #![feature(split_array)]
676     ///
677     /// let v = [1, 2, 3, 4, 5, 6];
678     ///
679     /// {
680     ///    let (left, right) = v.rsplit_array_ref::<0>();
681     ///    assert_eq!(left, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
682     ///    assert_eq!(right, &[]);
683     /// }
684     ///
685     /// {
686     ///     let (left, right) = v.rsplit_array_ref::<2>();
687     ///     assert_eq!(left, &[1, 2, 3, 4]);
688     ///     assert_eq!(right, &[5, 6]);
689     /// }
690     ///
691     /// {
692     ///     let (left, right) = v.rsplit_array_ref::<6>();
693     ///     assert_eq!(left, &[]);
694     ///     assert_eq!(right, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
695     /// }
696     /// ```
697     #[unstable(
698         feature = "split_array",
699         reason = "return type should have array as 2nd element",
700         issue = "90091"
701     )]
702     #[inline]
703     pub fn rsplit_array_ref<const M: usize>(&self) -> (&[T], &[T; M]) {
704         (&self[..]).rsplit_array_ref::<M>()
705     }
706
707     /// Divides one mutable array reference into two at an index from the end.
708     ///
709     /// The first will contain all indices from `[0, N - M)` (excluding
710     /// the index `N - M` itself) and the second will contain all
711     /// indices from `[N - M, N)` (excluding the index `N` itself).
712     ///
713     /// # Panics
714     ///
715     /// Panics if `M > N`.
716     ///
717     /// # Examples
718     ///
719     /// ```
720     /// #![feature(split_array)]
721     ///
722     /// let mut v = [1, 0, 3, 0, 5, 6];
723     /// let (left, right) = v.rsplit_array_mut::<4>();
724     /// assert_eq!(left, &mut [1, 0]);
725     /// assert_eq!(right, &mut [3, 0, 5, 6][..]);
726     /// left[1] = 2;
727     /// right[1] = 4;
728     /// assert_eq!(v, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
729     /// ```
730     #[unstable(
731         feature = "split_array",
732         reason = "return type should have array as 2nd element",
733         issue = "90091"
734     )]
735     #[inline]
736     pub fn rsplit_array_mut<const M: usize>(&mut self) -> (&mut [T], &mut [T; M]) {
737         (&mut self[..]).rsplit_array_mut::<M>()
738     }
739 }
740
741 /// Pulls `N` items from `iter` and returns them as an array. If the iterator
742 /// yields fewer than `N` items, this function exhibits undefined behavior.
743 ///
744 /// See [`try_collect_into_array`] for more information.
745 ///
746 ///
747 /// # Safety
748 ///
749 /// It is up to the caller to guarantee that `iter` yields at least `N` items.
750 /// Violating this condition causes undefined behavior.
751 unsafe fn try_collect_into_array_unchecked<I, T, R, const N: usize>(iter: &mut I) -> R::TryType
752 where
753     // Note: `TrustedLen` here is somewhat of an experiment. This is just an
754     // internal function, so feel free to remove if this bound turns out to be a
755     // bad idea. In that case, remember to also remove the lower bound
756     // `debug_assert!` below!
757     I: Iterator + TrustedLen,
758     I::Item: Try<Output = T, Residual = R>,
759     R: Residual<[T; N]>,
760 {
761     debug_assert!(N <= iter.size_hint().1.unwrap_or(usize::MAX));
762     debug_assert!(N <= iter.size_hint().0);
763
764     // SAFETY: covered by the function contract.
765     unsafe { try_collect_into_array(iter).unwrap_unchecked() }
766 }
767
768 // Infallible version of `try_collect_into_array_unchecked`.
769 unsafe fn collect_into_array_unchecked<I, const N: usize>(iter: &mut I) -> [I::Item; N]
770 where
771     I: Iterator + TrustedLen,
772 {
773     let mut map = iter.map(NeverShortCircuit);
774
775     // SAFETY: The same safety considerations w.r.t. the iterator length
776     // apply for `try_collect_into_array_unchecked` as for
777     // `collect_into_array_unchecked`
778     match unsafe { try_collect_into_array_unchecked(&mut map) } {
779         NeverShortCircuit(array) => array,
780     }
781 }
782
783 /// Pulls `N` items from `iter` and returns them as an array. If the iterator
784 /// yields fewer than `N` items, `None` is returned and all already yielded
785 /// items are dropped.
786 ///
787 /// Since the iterator is passed as a mutable reference and this function calls
788 /// `next` at most `N` times, the iterator can still be used afterwards to
789 /// retrieve the remaining items.
790 ///
791 /// If `iter.next()` panicks, all items already yielded by the iterator are
792 /// dropped.
793 fn try_collect_into_array<I, T, R, const N: usize>(iter: &mut I) -> Option<R::TryType>
794 where
795     I: Iterator,
796     I::Item: Try<Output = T, Residual = R>,
797     R: Residual<[T; N]>,
798 {
799     if N == 0 {
800         // SAFETY: An empty array is always inhabited and has no validity invariants.
801         return unsafe { Some(Try::from_output(mem::zeroed())) };
802     }
803
804     struct Guard<'a, T, const N: usize> {
805         array_mut: &'a mut [MaybeUninit<T>; N],
806         initialized: usize,
807     }
808
809     impl<T, const N: usize> Drop for Guard<'_, T, N> {
810         fn drop(&mut self) {
811             debug_assert!(self.initialized <= N);
812
813             // SAFETY: this slice will contain only initialized objects.
814             unsafe {
815                 crate::ptr::drop_in_place(MaybeUninit::slice_assume_init_mut(
816                     &mut self.array_mut.get_unchecked_mut(..self.initialized),
817                 ));
818             }
819         }
820     }
821
822     let mut array = MaybeUninit::uninit_array::<N>();
823     let mut guard = Guard { array_mut: &mut array, initialized: 0 };
824
825     while let Some(item_rslt) = iter.next() {
826         let item = match item_rslt.branch() {
827             ControlFlow::Break(r) => {
828                 return Some(FromResidual::from_residual(r));
829             }
830             ControlFlow::Continue(elem) => elem,
831         };
832
833         // SAFETY: `guard.initialized` starts at 0, is increased by one in the
834         // loop and the loop is aborted once it reaches N (which is
835         // `array.len()`).
836         unsafe {
837             guard.array_mut.get_unchecked_mut(guard.initialized).write(item);
838         }
839         guard.initialized += 1;
840
841         // Check if the whole array was initialized.
842         if guard.initialized == N {
843             mem::forget(guard);
844
845             // SAFETY: the condition above asserts that all elements are
846             // initialized.
847             let out = unsafe { MaybeUninit::array_assume_init(array) };
848             return Some(Try::from_output(out));
849         }
850     }
851
852     // This is only reached if the iterator is exhausted before
853     // `guard.initialized` reaches `N`. Also note that `guard` is dropped here,
854     // dropping all already initialized elements.
855     None
856 }