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Rollup merge of #102321 - aDotInTheVoid:rdj-prim-impls, r=GuillaumeGomez
[rust.git] / library / core / src / option.rs
1 //! Optional values.
2 //!
3 //! Type [`Option`] represents an optional value: every [`Option`]
4 //! is either [`Some`] and contains a value, or [`None`], and
5 //! does not. [`Option`] types are very common in Rust code, as
6 //! they have a number of uses:
7 //!
8 //! * Initial values
9 //! * Return values for functions that are not defined
10 //!   over their entire input range (partial functions)
11 //! * Return value for otherwise reporting simple errors, where [`None`] is
12 //!   returned on error
13 //! * Optional struct fields
14 //! * Struct fields that can be loaned or "taken"
15 //! * Optional function arguments
16 //! * Nullable pointers
17 //! * Swapping things out of difficult situations
18 //!
19 //! [`Option`]s are commonly paired with pattern matching to query the presence
20 //! of a value and take action, always accounting for the [`None`] case.
21 //!
22 //! ```
23 //! fn divide(numerator: f64, denominator: f64) -> Option<f64> {
24 //!     if denominator == 0.0 {
25 //!         None
26 //!     } else {
27 //!         Some(numerator / denominator)
28 //!     }
29 //! }
30 //!
31 //! // The return value of the function is an option
32 //! let result = divide(2.0, 3.0);
33 //!
34 //! // Pattern match to retrieve the value
35 //! match result {
36 //!     // The division was valid
37 //!     Some(x) => println!("Result: {x}"),
38 //!     // The division was invalid
39 //!     None    => println!("Cannot divide by 0"),
40 //! }
41 //! ```
42 //!
43 //
44 // FIXME: Show how `Option` is used in practice, with lots of methods
45 //
46 //! # Options and pointers ("nullable" pointers)
47 //!
48 //! Rust's pointer types must always point to a valid location; there are
49 //! no "null" references. Instead, Rust has *optional* pointers, like
50 //! the optional owned box, <code>[Option]<[Box\<T>]></code>.
51 //!
52 //! [Box\<T>]: ../../std/boxed/struct.Box.html
53 //!
54 //! The following example uses [`Option`] to create an optional box of
55 //! [`i32`]. Notice that in order to use the inner [`i32`] value, the
56 //! `check_optional` function first needs to use pattern matching to
57 //! determine whether the box has a value (i.e., it is [`Some(...)`][`Some`]) or
58 //! not ([`None`]).
59 //!
60 //! ```
61 //! let optional = None;
62 //! check_optional(optional);
63 //!
64 //! let optional = Some(Box::new(9000));
65 //! check_optional(optional);
66 //!
67 //! fn check_optional(optional: Option<Box<i32>>) {
68 //!     match optional {
69 //!         Some(p) => println!("has value {p}"),
70 //!         None => println!("has no value"),
71 //!     }
72 //! }
73 //! ```
74 //!
75 //! # Representation
76 //!
77 //! Rust guarantees to optimize the following types `T` such that
78 //! [`Option<T>`] has the same size as `T`:
79 //!
80 //! * [`Box<U>`]
81 //! * `&U`
82 //! * `&mut U`
83 //! * `fn`, `extern "C" fn`[^extern_fn]
84 //! * [`num::NonZero*`]
85 //! * [`ptr::NonNull<U>`]
86 //! * `#[repr(transparent)]` struct around one of the types in this list.
87 //!
88 //! [^extern_fn]: this remains true for any other ABI: `extern "abi" fn` (_e.g._, `extern "system" fn`)
89 //!
90 //! [`Box<U>`]: ../../std/boxed/struct.Box.html
91 //! [`num::NonZero*`]: crate::num
92 //! [`ptr::NonNull<U>`]: crate::ptr::NonNull
93 //!
94 //! This is called the "null pointer optimization" or NPO.
95 //!
96 //! It is further guaranteed that, for the cases above, one can
97 //! [`mem::transmute`] from all valid values of `T` to `Option<T>` and
98 //! from `Some::<T>(_)` to `T` (but transmuting `None::<T>` to `T`
99 //! is undefined behaviour).
100 //!
101 //! # Method overview
102 //!
103 //! In addition to working with pattern matching, [`Option`] provides a wide
104 //! variety of different methods.
105 //!
106 //! ## Querying the variant
107 //!
108 //! The [`is_some`] and [`is_none`] methods return [`true`] if the [`Option`]
109 //! is [`Some`] or [`None`], respectively.
110 //!
111 //! [`is_none`]: Option::is_none
112 //! [`is_some`]: Option::is_some
113 //!
114 //! ## Adapters for working with references
115 //!
116 //! * [`as_ref`] converts from <code>[&][][Option]\<T></code> to <code>[Option]<[&]T></code>
117 //! * [`as_mut`] converts from <code>[&mut] [Option]\<T></code> to <code>[Option]<[&mut] T></code>
118 //! * [`as_deref`] converts from <code>[&][][Option]\<T></code> to
119 //!   <code>[Option]<[&]T::[Target]></code>
120 //! * [`as_deref_mut`] converts from <code>[&mut] [Option]\<T></code> to
121 //!   <code>[Option]<[&mut] T::[Target]></code>
122 //! * [`as_pin_ref`] converts from <code>[Pin]<[&][][Option]\<T>></code> to
123 //!   <code>[Option]<[Pin]<[&]T>></code>
124 //! * [`as_pin_mut`] converts from <code>[Pin]<[&mut] [Option]\<T>></code> to
125 //!   <code>[Option]<[Pin]<[&mut] T>></code>
126 //!
127 //! [&]: reference "shared reference"
128 //! [&mut]: reference "mutable reference"
129 //! [Target]: Deref::Target "ops::Deref::Target"
130 //! [`as_deref`]: Option::as_deref
131 //! [`as_deref_mut`]: Option::as_deref_mut
132 //! [`as_mut`]: Option::as_mut
133 //! [`as_pin_mut`]: Option::as_pin_mut
134 //! [`as_pin_ref`]: Option::as_pin_ref
135 //! [`as_ref`]: Option::as_ref
136 //!
137 //! ## Extracting the contained value
138 //!
139 //! These methods extract the contained value in an [`Option<T>`] when it
140 //! is the [`Some`] variant. If the [`Option`] is [`None`]:
141 //!
142 //! * [`expect`] panics with a provided custom message
143 //! * [`unwrap`] panics with a generic message
144 //! * [`unwrap_or`] returns the provided default value
145 //! * [`unwrap_or_default`] returns the default value of the type `T`
146 //!   (which must implement the [`Default`] trait)
147 //! * [`unwrap_or_else`] returns the result of evaluating the provided
148 //!   function
149 //!
150 //! [`expect`]: Option::expect
151 //! [`unwrap`]: Option::unwrap
152 //! [`unwrap_or`]: Option::unwrap_or
153 //! [`unwrap_or_default`]: Option::unwrap_or_default
154 //! [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
155 //!
156 //! ## Transforming contained values
157 //!
158 //! These methods transform [`Option`] to [`Result`]:
159 //!
160 //! * [`ok_or`] transforms [`Some(v)`] to [`Ok(v)`], and [`None`] to
161 //!   [`Err(err)`] using the provided default `err` value
162 //! * [`ok_or_else`] transforms [`Some(v)`] to [`Ok(v)`], and [`None`] to
163 //!   a value of [`Err`] using the provided function
164 //! * [`transpose`] transposes an [`Option`] of a [`Result`] into a
165 //!   [`Result`] of an [`Option`]
166 //!
167 //! [`Err(err)`]: Err
168 //! [`Ok(v)`]: Ok
169 //! [`Some(v)`]: Some
170 //! [`ok_or`]: Option::ok_or
171 //! [`ok_or_else`]: Option::ok_or_else
172 //! [`transpose`]: Option::transpose
173 //!
174 //! These methods transform the [`Some`] variant:
175 //!
176 //! * [`filter`] calls the provided predicate function on the contained
177 //!   value `t` if the [`Option`] is [`Some(t)`], and returns [`Some(t)`]
178 //!   if the function returns `true`; otherwise, returns [`None`]
179 //! * [`flatten`] removes one level of nesting from an
180 //!   [`Option<Option<T>>`]
181 //! * [`map`] transforms [`Option<T>`] to [`Option<U>`] by applying the
182 //!   provided function to the contained value of [`Some`] and leaving
183 //!   [`None`] values unchanged
184 //!
185 //! [`Some(t)`]: Some
186 //! [`filter`]: Option::filter
187 //! [`flatten`]: Option::flatten
188 //! [`map`]: Option::map
189 //!
190 //! These methods transform [`Option<T>`] to a value of a possibly
191 //! different type `U`:
192 //!
193 //! * [`map_or`] applies the provided function to the contained value of
194 //!   [`Some`], or returns the provided default value if the [`Option`] is
195 //!   [`None`]
196 //! * [`map_or_else`] applies the provided function to the contained value
197 //!   of [`Some`], or returns the result of evaluating the provided
198 //!   fallback function if the [`Option`] is [`None`]
199 //!
200 //! [`map_or`]: Option::map_or
201 //! [`map_or_else`]: Option::map_or_else
202 //!
203 //! These methods combine the [`Some`] variants of two [`Option`] values:
204 //!
205 //! * [`zip`] returns [`Some((s, o))`] if `self` is [`Some(s)`] and the
206 //!   provided [`Option`] value is [`Some(o)`]; otherwise, returns [`None`]
207 //! * [`zip_with`] calls the provided function `f` and returns
208 //!   [`Some(f(s, o))`] if `self` is [`Some(s)`] and the provided
209 //!   [`Option`] value is [`Some(o)`]; otherwise, returns [`None`]
210 //!
211 //! [`Some(f(s, o))`]: Some
212 //! [`Some(o)`]: Some
213 //! [`Some(s)`]: Some
214 //! [`Some((s, o))`]: Some
215 //! [`zip`]: Option::zip
216 //! [`zip_with`]: Option::zip_with
217 //!
218 //! ## Boolean operators
219 //!
220 //! These methods treat the [`Option`] as a boolean value, where [`Some`]
221 //! acts like [`true`] and [`None`] acts like [`false`]. There are two
222 //! categories of these methods: ones that take an [`Option`] as input, and
223 //! ones that take a function as input (to be lazily evaluated).
224 //!
225 //! The [`and`], [`or`], and [`xor`] methods take another [`Option`] as
226 //! input, and produce an [`Option`] as output. Only the [`and`] method can
227 //! produce an [`Option<U>`] value having a different inner type `U` than
228 //! [`Option<T>`].
229 //!
230 //! | method  | self      | input     | output    |
231 //! |---------|-----------|-----------|-----------|
232 //! | [`and`] | `None`    | (ignored) | `None`    |
233 //! | [`and`] | `Some(x)` | `None`    | `None`    |
234 //! | [`and`] | `Some(x)` | `Some(y)` | `Some(y)` |
235 //! | [`or`]  | `None`    | `None`    | `None`    |
236 //! | [`or`]  | `None`    | `Some(y)` | `Some(y)` |
237 //! | [`or`]  | `Some(x)` | (ignored) | `Some(x)` |
238 //! | [`xor`] | `None`    | `None`    | `None`    |
239 //! | [`xor`] | `None`    | `Some(y)` | `Some(y)` |
240 //! | [`xor`] | `Some(x)` | `None`    | `Some(x)` |
241 //! | [`xor`] | `Some(x)` | `Some(y)` | `None`    |
242 //!
243 //! [`and`]: Option::and
244 //! [`or`]: Option::or
245 //! [`xor`]: Option::xor
246 //!
247 //! The [`and_then`] and [`or_else`] methods take a function as input, and
248 //! only evaluate the function when they need to produce a new value. Only
249 //! the [`and_then`] method can produce an [`Option<U>`] value having a
250 //! different inner type `U` than [`Option<T>`].
251 //!
252 //! | method       | self      | function input | function result | output    |
253 //! |--------------|-----------|----------------|-----------------|-----------|
254 //! | [`and_then`] | `None`    | (not provided) | (not evaluated) | `None`    |
255 //! | [`and_then`] | `Some(x)` | `x`            | `None`          | `None`    |
256 //! | [`and_then`] | `Some(x)` | `x`            | `Some(y)`       | `Some(y)` |
257 //! | [`or_else`]  | `None`    | (not provided) | `None`          | `None`    |
258 //! | [`or_else`]  | `None`    | (not provided) | `Some(y)`       | `Some(y)` |
259 //! | [`or_else`]  | `Some(x)` | (not provided) | (not evaluated) | `Some(x)` |
260 //!
261 //! [`and_then`]: Option::and_then
262 //! [`or_else`]: Option::or_else
263 //!
264 //! This is an example of using methods like [`and_then`] and [`or`] in a
265 //! pipeline of method calls. Early stages of the pipeline pass failure
266 //! values ([`None`]) through unchanged, and continue processing on
267 //! success values ([`Some`]). Toward the end, [`or`] substitutes an error
268 //! message if it receives [`None`].
269 //!
270 //! ```
271 //! # use std::collections::BTreeMap;
272 //! let mut bt = BTreeMap::new();
273 //! bt.insert(20u8, "foo");
274 //! bt.insert(42u8, "bar");
275 //! let res = [0u8, 1, 11, 200, 22]
276 //!     .into_iter()
277 //!     .map(|x| {
278 //!         // `checked_sub()` returns `None` on error
279 //!         x.checked_sub(1)
280 //!             // same with `checked_mul()`
281 //!             .and_then(|x| x.checked_mul(2))
282 //!             // `BTreeMap::get` returns `None` on error
283 //!             .and_then(|x| bt.get(&x))
284 //!             // Substitute an error message if we have `None` so far
285 //!             .or(Some(&"error!"))
286 //!             .copied()
287 //!             // Won't panic because we unconditionally used `Some` above
288 //!             .unwrap()
289 //!     })
290 //!     .collect::<Vec<_>>();
291 //! assert_eq!(res, ["error!", "error!", "foo", "error!", "bar"]);
292 //! ```
293 //!
294 //! ## Comparison operators
295 //!
296 //! If `T` implements [`PartialOrd`] then [`Option<T>`] will derive its
297 //! [`PartialOrd`] implementation.  With this order, [`None`] compares as
298 //! less than any [`Some`], and two [`Some`] compare the same way as their
299 //! contained values would in `T`.  If `T` also implements
300 //! [`Ord`], then so does [`Option<T>`].
301 //!
302 //! ```
303 //! assert!(None < Some(0));
304 //! assert!(Some(0) < Some(1));
305 //! ```
306 //!
307 //! ## Iterating over `Option`
308 //!
309 //! An [`Option`] can be iterated over. This can be helpful if you need an
310 //! iterator that is conditionally empty. The iterator will either produce
311 //! a single value (when the [`Option`] is [`Some`]), or produce no values
312 //! (when the [`Option`] is [`None`]). For example, [`into_iter`] acts like
313 //! [`once(v)`] if the [`Option`] is [`Some(v)`], and like [`empty()`] if
314 //! the [`Option`] is [`None`].
315 //!
316 //! [`Some(v)`]: Some
317 //! [`empty()`]: crate::iter::empty
318 //! [`once(v)`]: crate::iter::once
319 //!
320 //! Iterators over [`Option<T>`] come in three types:
321 //!
322 //! * [`into_iter`] consumes the [`Option`] and produces the contained
323 //!   value
324 //! * [`iter`] produces an immutable reference of type `&T` to the
325 //!   contained value
326 //! * [`iter_mut`] produces a mutable reference of type `&mut T` to the
327 //!   contained value
328 //!
329 //! [`into_iter`]: Option::into_iter
330 //! [`iter`]: Option::iter
331 //! [`iter_mut`]: Option::iter_mut
332 //!
333 //! An iterator over [`Option`] can be useful when chaining iterators, for
334 //! example, to conditionally insert items. (It's not always necessary to
335 //! explicitly call an iterator constructor: many [`Iterator`] methods that
336 //! accept other iterators will also accept iterable types that implement
337 //! [`IntoIterator`], which includes [`Option`].)
338 //!
339 //! ```
340 //! let yep = Some(42);
341 //! let nope = None;
342 //! // chain() already calls into_iter(), so we don't have to do so
343 //! let nums: Vec<i32> = (0..4).chain(yep).chain(4..8).collect();
344 //! assert_eq!(nums, [0, 1, 2, 3, 42, 4, 5, 6, 7]);
345 //! let nums: Vec<i32> = (0..4).chain(nope).chain(4..8).collect();
346 //! assert_eq!(nums, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]);
347 //! ```
348 //!
349 //! One reason to chain iterators in this way is that a function returning
350 //! `impl Iterator` must have all possible return values be of the same
351 //! concrete type. Chaining an iterated [`Option`] can help with that.
352 //!
353 //! ```
354 //! fn make_iter(do_insert: bool) -> impl Iterator<Item = i32> {
355 //!     // Explicit returns to illustrate return types matching
356 //!     match do_insert {
357 //!         true => return (0..4).chain(Some(42)).chain(4..8),
358 //!         false => return (0..4).chain(None).chain(4..8),
359 //!     }
360 //! }
361 //! println!("{:?}", make_iter(true).collect::<Vec<_>>());
362 //! println!("{:?}", make_iter(false).collect::<Vec<_>>());
363 //! ```
364 //!
365 //! If we try to do the same thing, but using [`once()`] and [`empty()`],
366 //! we can't return `impl Iterator` anymore because the concrete types of
367 //! the return values differ.
368 //!
369 //! [`empty()`]: crate::iter::empty
370 //! [`once()`]: crate::iter::once
371 //!
372 //! ```compile_fail,E0308
373 //! # use std::iter::{empty, once};
374 //! // This won't compile because all possible returns from the function
375 //! // must have the same concrete type.
376 //! fn make_iter(do_insert: bool) -> impl Iterator<Item = i32> {
377 //!     // Explicit returns to illustrate return types not matching
378 //!     match do_insert {
379 //!         true => return (0..4).chain(once(42)).chain(4..8),
380 //!         false => return (0..4).chain(empty()).chain(4..8),
381 //!     }
382 //! }
383 //! ```
384 //!
385 //! ## Collecting into `Option`
386 //!
387 //! [`Option`] implements the [`FromIterator`][impl-FromIterator] trait,
388 //! which allows an iterator over [`Option`] values to be collected into an
389 //! [`Option`] of a collection of each contained value of the original
390 //! [`Option`] values, or [`None`] if any of the elements was [`None`].
391 //!
392 //! [impl-FromIterator]: Option#impl-FromIterator%3COption%3CA%3E%3E-for-Option%3CV%3E
393 //!
394 //! ```
395 //! let v = [Some(2), Some(4), None, Some(8)];
396 //! let res: Option<Vec<_>> = v.into_iter().collect();
397 //! assert_eq!(res, None);
398 //! let v = [Some(2), Some(4), Some(8)];
399 //! let res: Option<Vec<_>> = v.into_iter().collect();
400 //! assert_eq!(res, Some(vec![2, 4, 8]));
401 //! ```
402 //!
403 //! [`Option`] also implements the [`Product`][impl-Product] and
404 //! [`Sum`][impl-Sum] traits, allowing an iterator over [`Option`] values
405 //! to provide the [`product`][Iterator::product] and
406 //! [`sum`][Iterator::sum] methods.
407 //!
408 //! [impl-Product]: Option#impl-Product%3COption%3CU%3E%3E-for-Option%3CT%3E
409 //! [impl-Sum]: Option#impl-Sum%3COption%3CU%3E%3E-for-Option%3CT%3E
410 //!
411 //! ```
412 //! let v = [None, Some(1), Some(2), Some(3)];
413 //! let res: Option<i32> = v.into_iter().sum();
414 //! assert_eq!(res, None);
415 //! let v = [Some(1), Some(2), Some(21)];
416 //! let res: Option<i32> = v.into_iter().product();
417 //! assert_eq!(res, Some(42));
418 //! ```
419 //!
420 //! ## Modifying an [`Option`] in-place
421 //!
422 //! These methods return a mutable reference to the contained value of an
423 //! [`Option<T>`]:
424 //!
425 //! * [`insert`] inserts a value, dropping any old contents
426 //! * [`get_or_insert`] gets the current value, inserting a provided
427 //!   default value if it is [`None`]
428 //! * [`get_or_insert_default`] gets the current value, inserting the
429 //!   default value of type `T` (which must implement [`Default`]) if it is
430 //!   [`None`]
431 //! * [`get_or_insert_with`] gets the current value, inserting a default
432 //!   computed by the provided function if it is [`None`]
433 //!
434 //! [`get_or_insert`]: Option::get_or_insert
435 //! [`get_or_insert_default`]: Option::get_or_insert_default
436 //! [`get_or_insert_with`]: Option::get_or_insert_with
437 //! [`insert`]: Option::insert
438 //!
439 //! These methods transfer ownership of the contained value of an
440 //! [`Option`]:
441 //!
442 //! * [`take`] takes ownership of the contained value of an [`Option`], if
443 //!   any, replacing the [`Option`] with [`None`]
444 //! * [`replace`] takes ownership of the contained value of an [`Option`],
445 //!   if any, replacing the [`Option`] with a [`Some`] containing the
446 //!   provided value
447 //!
448 //! [`replace`]: Option::replace
449 //! [`take`]: Option::take
450 //!
451 //! # Examples
452 //!
453 //! Basic pattern matching on [`Option`]:
454 //!
455 //! ```
456 //! let msg = Some("howdy");
457 //!
458 //! // Take a reference to the contained string
459 //! if let Some(m) = &msg {
460 //!     println!("{}", *m);
461 //! }
462 //!
463 //! // Remove the contained string, destroying the Option
464 //! let unwrapped_msg = msg.unwrap_or("default message");
465 //! ```
466 //!
467 //! Initialize a result to [`None`] before a loop:
468 //!
469 //! ```
470 //! enum Kingdom { Plant(u32, &'static str), Animal(u32, &'static str) }
471 //!
472 //! // A list of data to search through.
473 //! let all_the_big_things = [
474 //!     Kingdom::Plant(250, "redwood"),
475 //!     Kingdom::Plant(230, "noble fir"),
476 //!     Kingdom::Plant(229, "sugar pine"),
477 //!     Kingdom::Animal(25, "blue whale"),
478 //!     Kingdom::Animal(19, "fin whale"),
479 //!     Kingdom::Animal(15, "north pacific right whale"),
480 //! ];
481 //!
482 //! // We're going to search for the name of the biggest animal,
483 //! // but to start with we've just got `None`.
484 //! let mut name_of_biggest_animal = None;
485 //! let mut size_of_biggest_animal = 0;
486 //! for big_thing in &all_the_big_things {
487 //!     match *big_thing {
488 //!         Kingdom::Animal(size, name) if size > size_of_biggest_animal => {
489 //!             // Now we've found the name of some big animal
490 //!             size_of_biggest_animal = size;
491 //!             name_of_biggest_animal = Some(name);
492 //!         }
493 //!         Kingdom::Animal(..) | Kingdom::Plant(..) => ()
494 //!     }
495 //! }
496 //!
497 //! match name_of_biggest_animal {
498 //!     Some(name) => println!("the biggest animal is {name}"),
499 //!     None => println!("there are no animals :("),
500 //! }
501 //! ```
502
503 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
504
505 use crate::iter::{self, FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
506 use crate::marker::Destruct;
507 use crate::panicking::{panic, panic_str};
508 use crate::pin::Pin;
509 use crate::{
510     convert, hint, mem,
511     ops::{self, ControlFlow, Deref, DerefMut},
512 };
513
514 /// The `Option` type. See [the module level documentation](self) for more.
515 #[derive(Copy, PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]
516 #[rustc_diagnostic_item = "Option"]
517 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
518 pub enum Option<T> {
519     /// No value.
520     #[lang = "None"]
521     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
522     None,
523     /// Some value of type `T`.
524     #[lang = "Some"]
525     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
526     Some(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),
527 }
528
529 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
530 // Type implementation
531 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
532
533 impl<T> Option<T> {
534     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
535     // Querying the contained values
536     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
537
538     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] value.
539     ///
540     /// # Examples
541     ///
542     /// ```
543     /// let x: Option<u32> = Some(2);
544     /// assert_eq!(x.is_some(), true);
545     ///
546     /// let x: Option<u32> = None;
547     /// assert_eq!(x.is_some(), false);
548     /// ```
549     #[must_use = "if you intended to assert that this has a value, consider `.unwrap()` instead"]
550     #[inline]
551     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
552     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
553     pub const fn is_some(&self) -> bool {
554         matches!(*self, Some(_))
555     }
556
557     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] and the value inside of it matches a predicate.
558     ///
559     /// # Examples
560     ///
561     /// ```
562     /// #![feature(is_some_with)]
563     ///
564     /// let x: Option<u32> = Some(2);
565     /// assert_eq!(x.is_some_and(|&x| x > 1), true);
566     ///
567     /// let x: Option<u32> = Some(0);
568     /// assert_eq!(x.is_some_and(|&x| x > 1), false);
569     ///
570     /// let x: Option<u32> = None;
571     /// assert_eq!(x.is_some_and(|&x| x > 1), false);
572     /// ```
573     #[must_use]
574     #[inline]
575     #[unstable(feature = "is_some_with", issue = "93050")]
576     pub fn is_some_and(&self, f: impl FnOnce(&T) -> bool) -> bool {
577         matches!(self, Some(x) if f(x))
578     }
579
580     /// Returns `true` if the option is a [`None`] value.
581     ///
582     /// # Examples
583     ///
584     /// ```
585     /// let x: Option<u32> = Some(2);
586     /// assert_eq!(x.is_none(), false);
587     ///
588     /// let x: Option<u32> = None;
589     /// assert_eq!(x.is_none(), true);
590     /// ```
591     #[must_use = "if you intended to assert that this doesn't have a value, consider \
592                   `.and_then(|_| panic!(\"`Option` had a value when expected `None`\"))` instead"]
593     #[inline]
594     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
595     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
596     pub const fn is_none(&self) -> bool {
597         !self.is_some()
598     }
599
600     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
601     // Adapter for working with references
602     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
603
604     /// Converts from `&Option<T>` to `Option<&T>`.
605     ///
606     /// # Examples
607     ///
608     /// Converts an <code>Option<[String]></code> into an <code>Option<[usize]></code>, preserving
609     /// the original. The [`map`] method takes the `self` argument by value, consuming the original,
610     /// so this technique uses `as_ref` to first take an `Option` to a reference
611     /// to the value inside the original.
612     ///
613     /// [`map`]: Option::map
614     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
615     ///
616     /// ```
617     /// let text: Option<String> = Some("Hello, world!".to_string());
618     /// // First, cast `Option<String>` to `Option<&String>` with `as_ref`,
619     /// // then consume *that* with `map`, leaving `text` on the stack.
620     /// let text_length: Option<usize> = text.as_ref().map(|s| s.len());
621     /// println!("still can print text: {text:?}");
622     /// ```
623     #[inline]
624     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
625     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
626     pub const fn as_ref(&self) -> Option<&T> {
627         match *self {
628             Some(ref x) => Some(x),
629             None => None,
630         }
631     }
632
633     /// Converts from `&mut Option<T>` to `Option<&mut T>`.
634     ///
635     /// # Examples
636     ///
637     /// ```
638     /// let mut x = Some(2);
639     /// match x.as_mut() {
640     ///     Some(v) => *v = 42,
641     ///     None => {},
642     /// }
643     /// assert_eq!(x, Some(42));
644     /// ```
645     #[inline]
646     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
647     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
648     pub const fn as_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
649         match *self {
650             Some(ref mut x) => Some(x),
651             None => None,
652         }
653     }
654
655     /// Converts from <code>[Pin]<[&]Option\<T>></code> to <code>Option<[Pin]<[&]T>></code>.
656     ///
657     /// [&]: reference "shared reference"
658     #[inline]
659     #[must_use]
660     #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")]
661     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
662     pub const fn as_pin_ref(self: Pin<&Self>) -> Option<Pin<&T>> {
663         match Pin::get_ref(self).as_ref() {
664             // SAFETY: `x` is guaranteed to be pinned because it comes from `self`
665             // which is pinned.
666             Some(x) => unsafe { Some(Pin::new_unchecked(x)) },
667             None => None,
668         }
669     }
670
671     /// Converts from <code>[Pin]<[&mut] Option\<T>></code> to <code>Option<[Pin]<[&mut] T>></code>.
672     ///
673     /// [&mut]: reference "mutable reference"
674     #[inline]
675     #[must_use]
676     #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")]
677     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
678     pub const fn as_pin_mut(self: Pin<&mut Self>) -> Option<Pin<&mut T>> {
679         // SAFETY: `get_unchecked_mut` is never used to move the `Option` inside `self`.
680         // `x` is guaranteed to be pinned because it comes from `self` which is pinned.
681         unsafe {
682             match Pin::get_unchecked_mut(self).as_mut() {
683                 Some(x) => Some(Pin::new_unchecked(x)),
684                 None => None,
685             }
686         }
687     }
688
689     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
690     // Getting to contained values
691     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
692
693     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value.
694     ///
695     /// # Panics
696     ///
697     /// Panics if the value is a [`None`] with a custom panic message provided by
698     /// `msg`.
699     ///
700     /// # Examples
701     ///
702     /// ```
703     /// let x = Some("value");
704     /// assert_eq!(x.expect("fruits are healthy"), "value");
705     /// ```
706     ///
707     /// ```should_panic
708     /// let x: Option<&str> = None;
709     /// x.expect("fruits are healthy"); // panics with `fruits are healthy`
710     /// ```
711     ///
712     /// # Recommended Message Style
713     ///
714     /// We recommend that `expect` messages are used to describe the reason you
715     /// _expect_ the `Option` should be `Some`.
716     ///
717     /// ```should_panic
718     /// # let slice: &[u8] = &[];
719     /// let item = slice.get(0)
720     ///     .expect("slice should not be empty");
721     /// ```
722     ///
723     /// **Hint**: If you're having trouble remembering how to phrase expect
724     /// error messages remember to focus on the word "should" as in "env
725     /// variable should be set by blah" or "the given binary should be available
726     /// and executable by the current user".
727     ///
728     /// For more detail on expect message styles and the reasoning behind our
729     /// recommendation please refer to the section on ["Common Message
730     /// Styles"](../../std/error/index.html#common-message-styles) in the [`std::error`](../../std/error/index.html) module docs.
731     #[inline]
732     #[track_caller]
733     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
734     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
735     pub const fn expect(self, msg: &str) -> T {
736         match self {
737             Some(val) => val,
738             None => expect_failed(msg),
739         }
740     }
741
742     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value.
743     ///
744     /// Because this function may panic, its use is generally discouraged.
745     /// Instead, prefer to use pattern matching and handle the [`None`]
746     /// case explicitly, or call [`unwrap_or`], [`unwrap_or_else`], or
747     /// [`unwrap_or_default`].
748     ///
749     /// [`unwrap_or`]: Option::unwrap_or
750     /// [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
751     /// [`unwrap_or_default`]: Option::unwrap_or_default
752     ///
753     /// # Panics
754     ///
755     /// Panics if the self value equals [`None`].
756     ///
757     /// # Examples
758     ///
759     /// ```
760     /// let x = Some("air");
761     /// assert_eq!(x.unwrap(), "air");
762     /// ```
763     ///
764     /// ```should_panic
765     /// let x: Option<&str> = None;
766     /// assert_eq!(x.unwrap(), "air"); // fails
767     /// ```
768     #[inline]
769     #[track_caller]
770     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
771     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
772     pub const fn unwrap(self) -> T {
773         match self {
774             Some(val) => val,
775             None => panic("called `Option::unwrap()` on a `None` value"),
776         }
777     }
778
779     /// Returns the contained [`Some`] value or a provided default.
780     ///
781     /// Arguments passed to `unwrap_or` are eagerly evaluated; if you are passing
782     /// the result of a function call, it is recommended to use [`unwrap_or_else`],
783     /// which is lazily evaluated.
784     ///
785     /// [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
786     ///
787     /// # Examples
788     ///
789     /// ```
790     /// assert_eq!(Some("car").unwrap_or("bike"), "car");
791     /// assert_eq!(None.unwrap_or("bike"), "bike");
792     /// ```
793     #[inline]
794     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
795     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
796     pub const fn unwrap_or(self, default: T) -> T
797     where
798         T: ~const Destruct,
799     {
800         match self {
801             Some(x) => x,
802             None => default,
803         }
804     }
805
806     /// Returns the contained [`Some`] value or computes it from a closure.
807     ///
808     /// # Examples
809     ///
810     /// ```
811     /// let k = 10;
812     /// assert_eq!(Some(4).unwrap_or_else(|| 2 * k), 4);
813     /// assert_eq!(None.unwrap_or_else(|| 2 * k), 20);
814     /// ```
815     #[inline]
816     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
817     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
818     pub const fn unwrap_or_else<F>(self, f: F) -> T
819     where
820         F: ~const FnOnce() -> T,
821         F: ~const Destruct,
822     {
823         match self {
824             Some(x) => x,
825             None => f(),
826         }
827     }
828
829     /// Returns the contained [`Some`] value or a default.
830     ///
831     /// Consumes the `self` argument then, if [`Some`], returns the contained
832     /// value, otherwise if [`None`], returns the [default value] for that
833     /// type.
834     ///
835     /// # Examples
836     ///
837     /// ```
838     /// let x: Option<u32> = None;
839     /// let y: Option<u32> = Some(12);
840     ///
841     /// assert_eq!(x.unwrap_or_default(), 0);
842     /// assert_eq!(y.unwrap_or_default(), 12);
843     /// ```
844     ///
845     /// [default value]: Default::default
846     /// [`parse`]: str::parse
847     /// [`FromStr`]: crate::str::FromStr
848     #[inline]
849     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
850     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
851     pub const fn unwrap_or_default(self) -> T
852     where
853         T: ~const Default,
854     {
855         match self {
856             Some(x) => x,
857             None => Default::default(),
858         }
859     }
860
861     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value,
862     /// without checking that the value is not [`None`].
863     ///
864     /// # Safety
865     ///
866     /// Calling this method on [`None`] is *[undefined behavior]*.
867     ///
868     /// [undefined behavior]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
869     ///
870     /// # Examples
871     ///
872     /// ```
873     /// let x = Some("air");
874     /// assert_eq!(unsafe { x.unwrap_unchecked() }, "air");
875     /// ```
876     ///
877     /// ```no_run
878     /// let x: Option<&str> = None;
879     /// assert_eq!(unsafe { x.unwrap_unchecked() }, "air"); // Undefined behavior!
880     /// ```
881     #[inline]
882     #[track_caller]
883     #[stable(feature = "option_result_unwrap_unchecked", since = "1.58.0")]
884     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
885     pub const unsafe fn unwrap_unchecked(self) -> T {
886         debug_assert!(self.is_some());
887         match self {
888             Some(val) => val,
889             // SAFETY: the safety contract must be upheld by the caller.
890             None => unsafe { hint::unreachable_unchecked() },
891         }
892     }
893
894     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
895     // Transforming contained values
896     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
897
898     /// Maps an `Option<T>` to `Option<U>` by applying a function to a contained value.
899     ///
900     /// # Examples
901     ///
902     /// Converts an <code>Option<[String]></code> into an <code>Option<[usize]></code>, consuming
903     /// the original:
904     ///
905     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
906     /// ```
907     /// let maybe_some_string = Some(String::from("Hello, World!"));
908     /// // `Option::map` takes self *by value*, consuming `maybe_some_string`
909     /// let maybe_some_len = maybe_some_string.map(|s| s.len());
910     ///
911     /// assert_eq!(maybe_some_len, Some(13));
912     /// ```
913     #[inline]
914     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
915     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
916     pub const fn map<U, F>(self, f: F) -> Option<U>
917     where
918         F: ~const FnOnce(T) -> U,
919         F: ~const Destruct,
920     {
921         match self {
922             Some(x) => Some(f(x)),
923             None => None,
924         }
925     }
926
927     /// Calls the provided closure with a reference to the contained value (if [`Some`]).
928     ///
929     /// # Examples
930     ///
931     /// ```
932     /// #![feature(result_option_inspect)]
933     ///
934     /// let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
935     ///
936     /// // prints "got: 4"
937     /// let x: Option<&usize> = v.get(3).inspect(|x| println!("got: {x}"));
938     ///
939     /// // prints nothing
940     /// let x: Option<&usize> = v.get(5).inspect(|x| println!("got: {x}"));
941     /// ```
942     #[inline]
943     #[unstable(feature = "result_option_inspect", issue = "91345")]
944     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
945     pub const fn inspect<F>(self, f: F) -> Self
946     where
947         F: ~const FnOnce(&T),
948         F: ~const Destruct,
949     {
950         if let Some(ref x) = self {
951             f(x);
952         }
953
954         self
955     }
956
957     /// Returns the provided default result (if none),
958     /// or applies a function to the contained value (if any).
959     ///
960     /// Arguments passed to `map_or` are eagerly evaluated; if you are passing
961     /// the result of a function call, it is recommended to use [`map_or_else`],
962     /// which is lazily evaluated.
963     ///
964     /// [`map_or_else`]: Option::map_or_else
965     ///
966     /// # Examples
967     ///
968     /// ```
969     /// let x = Some("foo");
970     /// assert_eq!(x.map_or(42, |v| v.len()), 3);
971     ///
972     /// let x: Option<&str> = None;
973     /// assert_eq!(x.map_or(42, |v| v.len()), 42);
974     /// ```
975     #[inline]
976     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
977     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
978     pub const fn map_or<U, F>(self, default: U, f: F) -> U
979     where
980         F: ~const FnOnce(T) -> U,
981         F: ~const Destruct,
982         U: ~const Destruct,
983     {
984         match self {
985             Some(t) => f(t),
986             None => default,
987         }
988     }
989
990     /// Computes a default function result (if none), or
991     /// applies a different function to the contained value (if any).
992     ///
993     /// # Examples
994     ///
995     /// ```
996     /// let k = 21;
997     ///
998     /// let x = Some("foo");
999     /// assert_eq!(x.map_or_else(|| 2 * k, |v| v.len()), 3);
1000     ///
1001     /// let x: Option<&str> = None;
1002     /// assert_eq!(x.map_or_else(|| 2 * k, |v| v.len()), 42);
1003     /// ```
1004     #[inline]
1005     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1006     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1007     pub const fn map_or_else<U, D, F>(self, default: D, f: F) -> U
1008     where
1009         D: ~const FnOnce() -> U,
1010         D: ~const Destruct,
1011         F: ~const FnOnce(T) -> U,
1012         F: ~const Destruct,
1013     {
1014         match self {
1015             Some(t) => f(t),
1016             None => default(),
1017         }
1018     }
1019
1020     /// Transforms the `Option<T>` into a [`Result<T, E>`], mapping [`Some(v)`] to
1021     /// [`Ok(v)`] and [`None`] to [`Err(err)`].
1022     ///
1023     /// Arguments passed to `ok_or` are eagerly evaluated; if you are passing the
1024     /// result of a function call, it is recommended to use [`ok_or_else`], which is
1025     /// lazily evaluated.
1026     ///
1027     /// [`Ok(v)`]: Ok
1028     /// [`Err(err)`]: Err
1029     /// [`Some(v)`]: Some
1030     /// [`ok_or_else`]: Option::ok_or_else
1031     ///
1032     /// # Examples
1033     ///
1034     /// ```
1035     /// let x = Some("foo");
1036     /// assert_eq!(x.ok_or(0), Ok("foo"));
1037     ///
1038     /// let x: Option<&str> = None;
1039     /// assert_eq!(x.ok_or(0), Err(0));
1040     /// ```
1041     #[inline]
1042     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1043     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1044     pub const fn ok_or<E>(self, err: E) -> Result<T, E>
1045     where
1046         E: ~const Destruct,
1047     {
1048         match self {
1049             Some(v) => Ok(v),
1050             None => Err(err),
1051         }
1052     }
1053
1054     /// Transforms the `Option<T>` into a [`Result<T, E>`], mapping [`Some(v)`] to
1055     /// [`Ok(v)`] and [`None`] to [`Err(err())`].
1056     ///
1057     /// [`Ok(v)`]: Ok
1058     /// [`Err(err())`]: Err
1059     /// [`Some(v)`]: Some
1060     ///
1061     /// # Examples
1062     ///
1063     /// ```
1064     /// let x = Some("foo");
1065     /// assert_eq!(x.ok_or_else(|| 0), Ok("foo"));
1066     ///
1067     /// let x: Option<&str> = None;
1068     /// assert_eq!(x.ok_or_else(|| 0), Err(0));
1069     /// ```
1070     #[inline]
1071     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1072     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1073     pub const fn ok_or_else<E, F>(self, err: F) -> Result<T, E>
1074     where
1075         F: ~const FnOnce() -> E,
1076         F: ~const Destruct,
1077     {
1078         match self {
1079             Some(v) => Ok(v),
1080             None => Err(err()),
1081         }
1082     }
1083
1084     /// Converts from `Option<T>` (or `&Option<T>`) to `Option<&T::Target>`.
1085     ///
1086     /// Leaves the original Option in-place, creating a new one with a reference
1087     /// to the original one, additionally coercing the contents via [`Deref`].
1088     ///
1089     /// # Examples
1090     ///
1091     /// ```
1092     /// let x: Option<String> = Some("hey".to_owned());
1093     /// assert_eq!(x.as_deref(), Some("hey"));
1094     ///
1095     /// let x: Option<String> = None;
1096     /// assert_eq!(x.as_deref(), None);
1097     /// ```
1098     #[stable(feature = "option_deref", since = "1.40.0")]
1099     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1100     pub const fn as_deref(&self) -> Option<&T::Target>
1101     where
1102         T: ~const Deref,
1103     {
1104         match self.as_ref() {
1105             Some(t) => Some(t.deref()),
1106             None => None,
1107         }
1108     }
1109
1110     /// Converts from `Option<T>` (or `&mut Option<T>`) to `Option<&mut T::Target>`.
1111     ///
1112     /// Leaves the original `Option` in-place, creating a new one containing a mutable reference to
1113     /// the inner type's [`Deref::Target`] type.
1114     ///
1115     /// # Examples
1116     ///
1117     /// ```
1118     /// let mut x: Option<String> = Some("hey".to_owned());
1119     /// assert_eq!(x.as_deref_mut().map(|x| {
1120     ///     x.make_ascii_uppercase();
1121     ///     x
1122     /// }), Some("HEY".to_owned().as_mut_str()));
1123     /// ```
1124     #[stable(feature = "option_deref", since = "1.40.0")]
1125     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1126     pub const fn as_deref_mut(&mut self) -> Option<&mut T::Target>
1127     where
1128         T: ~const DerefMut,
1129     {
1130         match self.as_mut() {
1131             Some(t) => Some(t.deref_mut()),
1132             None => None,
1133         }
1134     }
1135
1136     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1137     // Iterator constructors
1138     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1139
1140     /// Returns an iterator over the possibly contained value.
1141     ///
1142     /// # Examples
1143     ///
1144     /// ```
1145     /// let x = Some(4);
1146     /// assert_eq!(x.iter().next(), Some(&4));
1147     ///
1148     /// let x: Option<u32> = None;
1149     /// assert_eq!(x.iter().next(), None);
1150     /// ```
1151     #[inline]
1152     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1153     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1154     pub const fn iter(&self) -> Iter<'_, T> {
1155         Iter { inner: Item { opt: self.as_ref() } }
1156     }
1157
1158     /// Returns a mutable iterator over the possibly contained value.
1159     ///
1160     /// # Examples
1161     ///
1162     /// ```
1163     /// let mut x = Some(4);
1164     /// match x.iter_mut().next() {
1165     ///     Some(v) => *v = 42,
1166     ///     None => {},
1167     /// }
1168     /// assert_eq!(x, Some(42));
1169     ///
1170     /// let mut x: Option<u32> = None;
1171     /// assert_eq!(x.iter_mut().next(), None);
1172     /// ```
1173     #[inline]
1174     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1175     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<'_, T> {
1176         IterMut { inner: Item { opt: self.as_mut() } }
1177     }
1178
1179     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1180     // Boolean operations on the values, eager and lazy
1181     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1182
1183     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise returns `optb`.
1184     ///
1185     /// Arguments passed to `and` are eagerly evaluated; if you are passing the
1186     /// result of a function call, it is recommended to use [`and_then`], which is
1187     /// lazily evaluated.
1188     ///
1189     /// [`and_then`]: Option::and_then
1190     ///
1191     /// # Examples
1192     ///
1193     /// ```
1194     /// let x = Some(2);
1195     /// let y: Option<&str> = None;
1196     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1197     ///
1198     /// let x: Option<u32> = None;
1199     /// let y = Some("foo");
1200     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1201     ///
1202     /// let x = Some(2);
1203     /// let y = Some("foo");
1204     /// assert_eq!(x.and(y), Some("foo"));
1205     ///
1206     /// let x: Option<u32> = None;
1207     /// let y: Option<&str> = None;
1208     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1209     /// ```
1210     #[inline]
1211     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1212     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1213     pub const fn and<U>(self, optb: Option<U>) -> Option<U>
1214     where
1215         T: ~const Destruct,
1216         U: ~const Destruct,
1217     {
1218         match self {
1219             Some(_) => optb,
1220             None => None,
1221         }
1222     }
1223
1224     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise calls `f` with the
1225     /// wrapped value and returns the result.
1226     ///
1227     /// Some languages call this operation flatmap.
1228     ///
1229     /// # Examples
1230     ///
1231     /// ```
1232     /// fn sq_then_to_string(x: u32) -> Option<String> {
1233     ///     x.checked_mul(x).map(|sq| sq.to_string())
1234     /// }
1235     ///
1236     /// assert_eq!(Some(2).and_then(sq_then_to_string), Some(4.to_string()));
1237     /// assert_eq!(Some(1_000_000).and_then(sq_then_to_string), None); // overflowed!
1238     /// assert_eq!(None.and_then(sq_then_to_string), None);
1239     /// ```
1240     ///
1241     /// Often used to chain fallible operations that may return [`None`].
1242     ///
1243     /// ```
1244     /// let arr_2d = [["A0", "A1"], ["B0", "B1"]];
1245     ///
1246     /// let item_0_1 = arr_2d.get(0).and_then(|row| row.get(1));
1247     /// assert_eq!(item_0_1, Some(&"A1"));
1248     ///
1249     /// let item_2_0 = arr_2d.get(2).and_then(|row| row.get(0));
1250     /// assert_eq!(item_2_0, None);
1251     /// ```
1252     #[inline]
1253     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1254     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1255     pub const fn and_then<U, F>(self, f: F) -> Option<U>
1256     where
1257         F: ~const FnOnce(T) -> Option<U>,
1258         F: ~const Destruct,
1259     {
1260         match self {
1261             Some(x) => f(x),
1262             None => None,
1263         }
1264     }
1265
1266     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise calls `predicate`
1267     /// with the wrapped value and returns:
1268     ///
1269     /// - [`Some(t)`] if `predicate` returns `true` (where `t` is the wrapped
1270     ///   value), and
1271     /// - [`None`] if `predicate` returns `false`.
1272     ///
1273     /// This function works similar to [`Iterator::filter()`]. You can imagine
1274     /// the `Option<T>` being an iterator over one or zero elements. `filter()`
1275     /// lets you decide which elements to keep.
1276     ///
1277     /// # Examples
1278     ///
1279     /// ```rust
1280     /// fn is_even(n: &i32) -> bool {
1281     ///     n % 2 == 0
1282     /// }
1283     ///
1284     /// assert_eq!(None.filter(is_even), None);
1285     /// assert_eq!(Some(3).filter(is_even), None);
1286     /// assert_eq!(Some(4).filter(is_even), Some(4));
1287     /// ```
1288     ///
1289     /// [`Some(t)`]: Some
1290     #[inline]
1291     #[stable(feature = "option_filter", since = "1.27.0")]
1292     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1293     pub const fn filter<P>(self, predicate: P) -> Self
1294     where
1295         T: ~const Destruct,
1296         P: ~const FnOnce(&T) -> bool,
1297         P: ~const Destruct,
1298     {
1299         if let Some(x) = self {
1300             if predicate(&x) {
1301                 return Some(x);
1302             }
1303         }
1304         None
1305     }
1306
1307     /// Returns the option if it contains a value, otherwise returns `optb`.
1308     ///
1309     /// Arguments passed to `or` are eagerly evaluated; if you are passing the
1310     /// result of a function call, it is recommended to use [`or_else`], which is
1311     /// lazily evaluated.
1312     ///
1313     /// [`or_else`]: Option::or_else
1314     ///
1315     /// # Examples
1316     ///
1317     /// ```
1318     /// let x = Some(2);
1319     /// let y = None;
1320     /// assert_eq!(x.or(y), Some(2));
1321     ///
1322     /// let x = None;
1323     /// let y = Some(100);
1324     /// assert_eq!(x.or(y), Some(100));
1325     ///
1326     /// let x = Some(2);
1327     /// let y = Some(100);
1328     /// assert_eq!(x.or(y), Some(2));
1329     ///
1330     /// let x: Option<u32> = None;
1331     /// let y = None;
1332     /// assert_eq!(x.or(y), None);
1333     /// ```
1334     #[inline]
1335     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1336     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1337     pub const fn or(self, optb: Option<T>) -> Option<T>
1338     where
1339         T: ~const Destruct,
1340     {
1341         match self {
1342             Some(x) => Some(x),
1343             None => optb,
1344         }
1345     }
1346
1347     /// Returns the option if it contains a value, otherwise calls `f` and
1348     /// returns the result.
1349     ///
1350     /// # Examples
1351     ///
1352     /// ```
1353     /// fn nobody() -> Option<&'static str> { None }
1354     /// fn vikings() -> Option<&'static str> { Some("vikings") }
1355     ///
1356     /// assert_eq!(Some("barbarians").or_else(vikings), Some("barbarians"));
1357     /// assert_eq!(None.or_else(vikings), Some("vikings"));
1358     /// assert_eq!(None.or_else(nobody), None);
1359     /// ```
1360     #[inline]
1361     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1362     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1363     pub const fn or_else<F>(self, f: F) -> Option<T>
1364     where
1365         F: ~const FnOnce() -> Option<T>,
1366         F: ~const Destruct,
1367     {
1368         match self {
1369             Some(x) => Some(x),
1370             None => f(),
1371         }
1372     }
1373
1374     /// Returns [`Some`] if exactly one of `self`, `optb` is [`Some`], otherwise returns [`None`].
1375     ///
1376     /// # Examples
1377     ///
1378     /// ```
1379     /// let x = Some(2);
1380     /// let y: Option<u32> = None;
1381     /// assert_eq!(x.xor(y), Some(2));
1382     ///
1383     /// let x: Option<u32> = None;
1384     /// let y = Some(2);
1385     /// assert_eq!(x.xor(y), Some(2));
1386     ///
1387     /// let x = Some(2);
1388     /// let y = Some(2);
1389     /// assert_eq!(x.xor(y), None);
1390     ///
1391     /// let x: Option<u32> = None;
1392     /// let y: Option<u32> = None;
1393     /// assert_eq!(x.xor(y), None);
1394     /// ```
1395     #[inline]
1396     #[stable(feature = "option_xor", since = "1.37.0")]
1397     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1398     pub const fn xor(self, optb: Option<T>) -> Option<T>
1399     where
1400         T: ~const Destruct,
1401     {
1402         match (self, optb) {
1403             (Some(a), None) => Some(a),
1404             (None, Some(b)) => Some(b),
1405             _ => None,
1406         }
1407     }
1408
1409     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1410     // Entry-like operations to insert a value and return a reference
1411     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1412
1413     /// Inserts `value` into the option, then returns a mutable reference to it.
1414     ///
1415     /// If the option already contains a value, the old value is dropped.
1416     ///
1417     /// See also [`Option::get_or_insert`], which doesn't update the value if
1418     /// the option already contains [`Some`].
1419     ///
1420     /// # Example
1421     ///
1422     /// ```
1423     /// let mut opt = None;
1424     /// let val = opt.insert(1);
1425     /// assert_eq!(*val, 1);
1426     /// assert_eq!(opt.unwrap(), 1);
1427     /// let val = opt.insert(2);
1428     /// assert_eq!(*val, 2);
1429     /// *val = 3;
1430     /// assert_eq!(opt.unwrap(), 3);
1431     /// ```
1432     #[must_use = "if you intended to set a value, consider assignment instead"]
1433     #[inline]
1434     #[stable(feature = "option_insert", since = "1.53.0")]
1435     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1436     pub const fn insert(&mut self, value: T) -> &mut T
1437     where
1438         T: ~const Destruct,
1439     {
1440         *self = Some(value);
1441
1442         // SAFETY: the code above just filled the option
1443         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1444     }
1445
1446     /// Inserts `value` into the option if it is [`None`], then
1447     /// returns a mutable reference to the contained value.
1448     ///
1449     /// See also [`Option::insert`], which updates the value even if
1450     /// the option already contains [`Some`].
1451     ///
1452     /// # Examples
1453     ///
1454     /// ```
1455     /// let mut x = None;
1456     ///
1457     /// {
1458     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert(5);
1459     ///     assert_eq!(y, &5);
1460     ///
1461     ///     *y = 7;
1462     /// }
1463     ///
1464     /// assert_eq!(x, Some(7));
1465     /// ```
1466     #[inline]
1467     #[stable(feature = "option_entry", since = "1.20.0")]
1468     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1469     pub const fn get_or_insert(&mut self, value: T) -> &mut T
1470     where
1471         T: ~const Destruct,
1472     {
1473         if let None = *self {
1474             *self = Some(value);
1475         }
1476
1477         // SAFETY: a `None` variant for `self` would have been replaced by a `Some`
1478         // variant in the code above.
1479         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1480     }
1481
1482     /// Inserts the default value into the option if it is [`None`], then
1483     /// returns a mutable reference to the contained value.
1484     ///
1485     /// # Examples
1486     ///
1487     /// ```
1488     /// #![feature(option_get_or_insert_default)]
1489     ///
1490     /// let mut x = None;
1491     ///
1492     /// {
1493     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert_default();
1494     ///     assert_eq!(y, &0);
1495     ///
1496     ///     *y = 7;
1497     /// }
1498     ///
1499     /// assert_eq!(x, Some(7));
1500     /// ```
1501     #[inline]
1502     #[unstable(feature = "option_get_or_insert_default", issue = "82901")]
1503     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1504     pub const fn get_or_insert_default(&mut self) -> &mut T
1505     where
1506         T: ~const Default,
1507     {
1508         const fn default<T: ~const Default>() -> T {
1509             T::default()
1510         }
1511
1512         self.get_or_insert_with(default)
1513     }
1514
1515     /// Inserts a value computed from `f` into the option if it is [`None`],
1516     /// then returns a mutable reference to the contained value.
1517     ///
1518     /// # Examples
1519     ///
1520     /// ```
1521     /// let mut x = None;
1522     ///
1523     /// {
1524     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert_with(|| 5);
1525     ///     assert_eq!(y, &5);
1526     ///
1527     ///     *y = 7;
1528     /// }
1529     ///
1530     /// assert_eq!(x, Some(7));
1531     /// ```
1532     #[inline]
1533     #[stable(feature = "option_entry", since = "1.20.0")]
1534     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1535     pub const fn get_or_insert_with<F>(&mut self, f: F) -> &mut T
1536     where
1537         F: ~const FnOnce() -> T,
1538         F: ~const Destruct,
1539     {
1540         if let None = *self {
1541             // the compiler isn't smart enough to know that we are not dropping a `T`
1542             // here and wants us to ensure `T` can be dropped at compile time.
1543             mem::forget(mem::replace(self, Some(f())))
1544         }
1545
1546         // SAFETY: a `None` variant for `self` would have been replaced by a `Some`
1547         // variant in the code above.
1548         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1549     }
1550
1551     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1552     // Misc
1553     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1554
1555     /// Takes the value out of the option, leaving a [`None`] in its place.
1556     ///
1557     /// # Examples
1558     ///
1559     /// ```
1560     /// let mut x = Some(2);
1561     /// let y = x.take();
1562     /// assert_eq!(x, None);
1563     /// assert_eq!(y, Some(2));
1564     ///
1565     /// let mut x: Option<u32> = None;
1566     /// let y = x.take();
1567     /// assert_eq!(x, None);
1568     /// assert_eq!(y, None);
1569     /// ```
1570     #[inline]
1571     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1572     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1573     pub const fn take(&mut self) -> Option<T> {
1574         // FIXME replace `mem::replace` by `mem::take` when the latter is const ready
1575         mem::replace(self, None)
1576     }
1577
1578     /// Replaces the actual value in the option by the value given in parameter,
1579     /// returning the old value if present,
1580     /// leaving a [`Some`] in its place without deinitializing either one.
1581     ///
1582     /// # Examples
1583     ///
1584     /// ```
1585     /// let mut x = Some(2);
1586     /// let old = x.replace(5);
1587     /// assert_eq!(x, Some(5));
1588     /// assert_eq!(old, Some(2));
1589     ///
1590     /// let mut x = None;
1591     /// let old = x.replace(3);
1592     /// assert_eq!(x, Some(3));
1593     /// assert_eq!(old, None);
1594     /// ```
1595     #[inline]
1596     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1597     #[stable(feature = "option_replace", since = "1.31.0")]
1598     pub const fn replace(&mut self, value: T) -> Option<T> {
1599         mem::replace(self, Some(value))
1600     }
1601
1602     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] value containing the given value.
1603     ///
1604     /// # Examples
1605     ///
1606     /// ```
1607     /// #![feature(option_result_contains)]
1608     ///
1609     /// let x: Option<u32> = Some(2);
1610     /// assert_eq!(x.contains(&2), true);
1611     ///
1612     /// let x: Option<u32> = Some(3);
1613     /// assert_eq!(x.contains(&2), false);
1614     ///
1615     /// let x: Option<u32> = None;
1616     /// assert_eq!(x.contains(&2), false);
1617     /// ```
1618     #[must_use]
1619     #[inline]
1620     #[unstable(feature = "option_result_contains", issue = "62358")]
1621     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1622     pub const fn contains<U>(&self, x: &U) -> bool
1623     where
1624         U: ~const PartialEq<T>,
1625     {
1626         match self {
1627             Some(y) => x.eq(y),
1628             None => false,
1629         }
1630     }
1631
1632     /// Zips `self` with another `Option`.
1633     ///
1634     /// If `self` is `Some(s)` and `other` is `Some(o)`, this method returns `Some((s, o))`.
1635     /// Otherwise, `None` is returned.
1636     ///
1637     /// # Examples
1638     ///
1639     /// ```
1640     /// let x = Some(1);
1641     /// let y = Some("hi");
1642     /// let z = None::<u8>;
1643     ///
1644     /// assert_eq!(x.zip(y), Some((1, "hi")));
1645     /// assert_eq!(x.zip(z), None);
1646     /// ```
1647     #[stable(feature = "option_zip_option", since = "1.46.0")]
1648     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1649     pub const fn zip<U>(self, other: Option<U>) -> Option<(T, U)>
1650     where
1651         T: ~const Destruct,
1652         U: ~const Destruct,
1653     {
1654         match (self, other) {
1655             (Some(a), Some(b)) => Some((a, b)),
1656             _ => None,
1657         }
1658     }
1659
1660     /// Zips `self` and another `Option` with function `f`.
1661     ///
1662     /// If `self` is `Some(s)` and `other` is `Some(o)`, this method returns `Some(f(s, o))`.
1663     /// Otherwise, `None` is returned.
1664     ///
1665     /// # Examples
1666     ///
1667     /// ```
1668     /// #![feature(option_zip)]
1669     ///
1670     /// #[derive(Debug, PartialEq)]
1671     /// struct Point {
1672     ///     x: f64,
1673     ///     y: f64,
1674     /// }
1675     ///
1676     /// impl Point {
1677     ///     fn new(x: f64, y: f64) -> Self {
1678     ///         Self { x, y }
1679     ///     }
1680     /// }
1681     ///
1682     /// let x = Some(17.5);
1683     /// let y = Some(42.7);
1684     ///
1685     /// assert_eq!(x.zip_with(y, Point::new), Some(Point { x: 17.5, y: 42.7 }));
1686     /// assert_eq!(x.zip_with(None, Point::new), None);
1687     /// ```
1688     #[unstable(feature = "option_zip", issue = "70086")]
1689     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1690     pub const fn zip_with<U, F, R>(self, other: Option<U>, f: F) -> Option<R>
1691     where
1692         F: ~const FnOnce(T, U) -> R,
1693         F: ~const Destruct,
1694         T: ~const Destruct,
1695         U: ~const Destruct,
1696     {
1697         match (self, other) {
1698             (Some(a), Some(b)) => Some(f(a, b)),
1699             _ => None,
1700         }
1701     }
1702 }
1703
1704 impl<T, U> Option<(T, U)> {
1705     /// Unzips an option containing a tuple of two options.
1706     ///
1707     /// If `self` is `Some((a, b))` this method returns `(Some(a), Some(b))`.
1708     /// Otherwise, `(None, None)` is returned.
1709     ///
1710     /// # Examples
1711     ///
1712     /// ```
1713     /// #![feature(unzip_option)]
1714     ///
1715     /// let x = Some((1, "hi"));
1716     /// let y = None::<(u8, u32)>;
1717     ///
1718     /// assert_eq!(x.unzip(), (Some(1), Some("hi")));
1719     /// assert_eq!(y.unzip(), (None, None));
1720     /// ```
1721     #[inline]
1722     #[unstable(feature = "unzip_option", issue = "87800", reason = "recently added")]
1723     pub const fn unzip(self) -> (Option<T>, Option<U>) {
1724         match self {
1725             Some((a, b)) => (Some(a), Some(b)),
1726             None => (None, None),
1727         }
1728     }
1729 }
1730
1731 impl<T> Option<&T> {
1732     /// Maps an `Option<&T>` to an `Option<T>` by copying the contents of the
1733     /// option.
1734     ///
1735     /// # Examples
1736     ///
1737     /// ```
1738     /// let x = 12;
1739     /// let opt_x = Some(&x);
1740     /// assert_eq!(opt_x, Some(&12));
1741     /// let copied = opt_x.copied();
1742     /// assert_eq!(copied, Some(12));
1743     /// ```
1744     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1745     #[stable(feature = "copied", since = "1.35.0")]
1746     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1747     pub const fn copied(self) -> Option<T>
1748     where
1749         T: Copy,
1750     {
1751         // FIXME: this implementation, which sidesteps using `Option::map` since it's not const
1752         // ready yet, should be reverted when possible to avoid code repetition
1753         match self {
1754             Some(&v) => Some(v),
1755             None => None,
1756         }
1757     }
1758
1759     /// Maps an `Option<&T>` to an `Option<T>` by cloning the contents of the
1760     /// option.
1761     ///
1762     /// # Examples
1763     ///
1764     /// ```
1765     /// let x = 12;
1766     /// let opt_x = Some(&x);
1767     /// assert_eq!(opt_x, Some(&12));
1768     /// let cloned = opt_x.cloned();
1769     /// assert_eq!(cloned, Some(12));
1770     /// ```
1771     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1772     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1773     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_cloned", issue = "91582")]
1774     pub const fn cloned(self) -> Option<T>
1775     where
1776         T: ~const Clone,
1777     {
1778         match self {
1779             Some(t) => Some(t.clone()),
1780             None => None,
1781         }
1782     }
1783 }
1784
1785 impl<T> Option<&mut T> {
1786     /// Maps an `Option<&mut T>` to an `Option<T>` by copying the contents of the
1787     /// option.
1788     ///
1789     /// # Examples
1790     ///
1791     /// ```
1792     /// let mut x = 12;
1793     /// let opt_x = Some(&mut x);
1794     /// assert_eq!(opt_x, Some(&mut 12));
1795     /// let copied = opt_x.copied();
1796     /// assert_eq!(copied, Some(12));
1797     /// ```
1798     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1799     #[stable(feature = "copied", since = "1.35.0")]
1800     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1801     pub const fn copied(self) -> Option<T>
1802     where
1803         T: Copy,
1804     {
1805         match self {
1806             Some(&mut t) => Some(t),
1807             None => None,
1808         }
1809     }
1810
1811     /// Maps an `Option<&mut T>` to an `Option<T>` by cloning the contents of the
1812     /// option.
1813     ///
1814     /// # Examples
1815     ///
1816     /// ```
1817     /// let mut x = 12;
1818     /// let opt_x = Some(&mut x);
1819     /// assert_eq!(opt_x, Some(&mut 12));
1820     /// let cloned = opt_x.cloned();
1821     /// assert_eq!(cloned, Some(12));
1822     /// ```
1823     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1824     #[stable(since = "1.26.0", feature = "option_ref_mut_cloned")]
1825     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_cloned", issue = "91582")]
1826     pub const fn cloned(self) -> Option<T>
1827     where
1828         T: ~const Clone,
1829     {
1830         match self {
1831             Some(t) => Some(t.clone()),
1832             None => None,
1833         }
1834     }
1835 }
1836
1837 impl<T, E> Option<Result<T, E>> {
1838     /// Transposes an `Option` of a [`Result`] into a [`Result`] of an `Option`.
1839     ///
1840     /// [`None`] will be mapped to <code>[Ok]\([None])</code>.
1841     /// <code>[Some]\([Ok]\(\_))</code> and <code>[Some]\([Err]\(\_))</code> will be mapped to
1842     /// <code>[Ok]\([Some]\(\_))</code> and <code>[Err]\(\_)</code>.
1843     ///
1844     /// # Examples
1845     ///
1846     /// ```
1847     /// #[derive(Debug, Eq, PartialEq)]
1848     /// struct SomeErr;
1849     ///
1850     /// let x: Result<Option<i32>, SomeErr> = Ok(Some(5));
1851     /// let y: Option<Result<i32, SomeErr>> = Some(Ok(5));
1852     /// assert_eq!(x, y.transpose());
1853     /// ```
1854     #[inline]
1855     #[stable(feature = "transpose_result", since = "1.33.0")]
1856     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1857     pub const fn transpose(self) -> Result<Option<T>, E> {
1858         match self {
1859             Some(Ok(x)) => Ok(Some(x)),
1860             Some(Err(e)) => Err(e),
1861             None => Ok(None),
1862         }
1863     }
1864 }
1865
1866 // This is a separate function to reduce the code size of .expect() itself.
1867 #[cfg_attr(not(feature = "panic_immediate_abort"), inline(never))]
1868 #[cfg_attr(feature = "panic_immediate_abort", inline)]
1869 #[cold]
1870 #[track_caller]
1871 #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1872 const fn expect_failed(msg: &str) -> ! {
1873     panic_str(msg)
1874 }
1875
1876 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1877 // Trait implementations
1878 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1879
1880 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1881 #[rustc_const_unstable(feature = "const_clone", issue = "91805")]
1882 impl<T> const Clone for Option<T>
1883 where
1884     T: ~const Clone + ~const Destruct,
1885 {
1886     #[inline]
1887     fn clone(&self) -> Self {
1888         match self {
1889             Some(x) => Some(x.clone()),
1890             None => None,
1891         }
1892     }
1893
1894     #[inline]
1895     fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
1896         match (self, source) {
1897             (Some(to), Some(from)) => to.clone_from(from),
1898             (to, from) => *to = from.clone(),
1899         }
1900     }
1901 }
1902
1903 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1904 #[rustc_const_unstable(feature = "const_default_impls", issue = "87864")]
1905 impl<T> const Default for Option<T> {
1906     /// Returns [`None`][Option::None].
1907     ///
1908     /// # Examples
1909     ///
1910     /// ```
1911     /// let opt: Option<u32> = Option::default();
1912     /// assert!(opt.is_none());
1913     /// ```
1914     #[inline]
1915     fn default() -> Option<T> {
1916         None
1917     }
1918 }
1919
1920 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1921 impl<T> IntoIterator for Option<T> {
1922     type Item = T;
1923     type IntoIter = IntoIter<T>;
1924
1925     /// Returns a consuming iterator over the possibly contained value.
1926     ///
1927     /// # Examples
1928     ///
1929     /// ```
1930     /// let x = Some("string");
1931     /// let v: Vec<&str> = x.into_iter().collect();
1932     /// assert_eq!(v, ["string"]);
1933     ///
1934     /// let x = None;
1935     /// let v: Vec<&str> = x.into_iter().collect();
1936     /// assert!(v.is_empty());
1937     /// ```
1938     #[inline]
1939     fn into_iter(self) -> IntoIter<T> {
1940         IntoIter { inner: Item { opt: self } }
1941     }
1942 }
1943
1944 #[stable(since = "1.4.0", feature = "option_iter")]
1945 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Option<T> {
1946     type Item = &'a T;
1947     type IntoIter = Iter<'a, T>;
1948
1949     fn into_iter(self) -> Iter<'a, T> {
1950         self.iter()
1951     }
1952 }
1953
1954 #[stable(since = "1.4.0", feature = "option_iter")]
1955 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Option<T> {
1956     type Item = &'a mut T;
1957     type IntoIter = IterMut<'a, T>;
1958
1959     fn into_iter(self) -> IterMut<'a, T> {
1960         self.iter_mut()
1961     }
1962 }
1963
1964 #[stable(since = "1.12.0", feature = "option_from")]
1965 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
1966 impl<T> const From<T> for Option<T> {
1967     /// Moves `val` into a new [`Some`].
1968     ///
1969     /// # Examples
1970     ///
1971     /// ```
1972     /// let o: Option<u8> = Option::from(67);
1973     ///
1974     /// assert_eq!(Some(67), o);
1975     /// ```
1976     fn from(val: T) -> Option<T> {
1977         Some(val)
1978     }
1979 }
1980
1981 #[stable(feature = "option_ref_from_ref_option", since = "1.30.0")]
1982 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
1983 impl<'a, T> const From<&'a Option<T>> for Option<&'a T> {
1984     /// Converts from `&Option<T>` to `Option<&T>`.
1985     ///
1986     /// # Examples
1987     ///
1988     /// Converts an <code>[Option]<[String]></code> into an <code>[Option]<[usize]></code>, preserving
1989     /// the original. The [`map`] method takes the `self` argument by value, consuming the original,
1990     /// so this technique uses `from` to first take an [`Option`] to a reference
1991     /// to the value inside the original.
1992     ///
1993     /// [`map`]: Option::map
1994     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
1995     ///
1996     /// ```
1997     /// let s: Option<String> = Some(String::from("Hello, Rustaceans!"));
1998     /// let o: Option<usize> = Option::from(&s).map(|ss: &String| ss.len());
1999     ///
2000     /// println!("Can still print s: {s:?}");
2001     ///
2002     /// assert_eq!(o, Some(18));
2003     /// ```
2004     fn from(o: &'a Option<T>) -> Option<&'a T> {
2005         o.as_ref()
2006     }
2007 }
2008
2009 #[stable(feature = "option_ref_from_ref_option", since = "1.30.0")]
2010 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2011 impl<'a, T> const From<&'a mut Option<T>> for Option<&'a mut T> {
2012     /// Converts from `&mut Option<T>` to `Option<&mut T>`
2013     ///
2014     /// # Examples
2015     ///
2016     /// ```
2017     /// let mut s = Some(String::from("Hello"));
2018     /// let o: Option<&mut String> = Option::from(&mut s);
2019     ///
2020     /// match o {
2021     ///     Some(t) => *t = String::from("Hello, Rustaceans!"),
2022     ///     None => (),
2023     /// }
2024     ///
2025     /// assert_eq!(s, Some(String::from("Hello, Rustaceans!")));
2026     /// ```
2027     fn from(o: &'a mut Option<T>) -> Option<&'a mut T> {
2028         o.as_mut()
2029     }
2030 }
2031
2032 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2033 // The Option Iterators
2034 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2035
2036 #[derive(Clone, Debug)]
2037 struct Item<A> {
2038     opt: Option<A>,
2039 }
2040
2041 impl<A> Iterator for Item<A> {
2042     type Item = A;
2043
2044     #[inline]
2045     fn next(&mut self) -> Option<A> {
2046         self.opt.take()
2047     }
2048
2049     #[inline]
2050     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2051         match self.opt {
2052             Some(_) => (1, Some(1)),
2053             None => (0, Some(0)),
2054         }
2055     }
2056 }
2057
2058 impl<A> DoubleEndedIterator for Item<A> {
2059     #[inline]
2060     fn next_back(&mut self) -> Option<A> {
2061         self.opt.take()
2062     }
2063 }
2064
2065 impl<A> ExactSizeIterator for Item<A> {}
2066 impl<A> FusedIterator for Item<A> {}
2067 unsafe impl<A> TrustedLen for Item<A> {}
2068
2069 /// An iterator over a reference to the [`Some`] variant of an [`Option`].
2070 ///
2071 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2072 ///
2073 /// This `struct` is created by the [`Option::iter`] function.
2074 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2075 #[derive(Debug)]
2076 pub struct Iter<'a, A: 'a> {
2077     inner: Item<&'a A>,
2078 }
2079
2080 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2081 impl<'a, A> Iterator for Iter<'a, A> {
2082     type Item = &'a A;
2083
2084     #[inline]
2085     fn next(&mut self) -> Option<&'a A> {
2086         self.inner.next()
2087     }
2088     #[inline]
2089     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2090         self.inner.size_hint()
2091     }
2092 }
2093
2094 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2095 impl<'a, A> DoubleEndedIterator for Iter<'a, A> {
2096     #[inline]
2097     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a A> {
2098         self.inner.next_back()
2099     }
2100 }
2101
2102 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2103 impl<A> ExactSizeIterator for Iter<'_, A> {}
2104
2105 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2106 impl<A> FusedIterator for Iter<'_, A> {}
2107
2108 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2109 unsafe impl<A> TrustedLen for Iter<'_, A> {}
2110
2111 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2112 impl<A> Clone for Iter<'_, A> {
2113     #[inline]
2114     fn clone(&self) -> Self {
2115         Iter { inner: self.inner.clone() }
2116     }
2117 }
2118
2119 /// An iterator over a mutable reference to the [`Some`] variant of an [`Option`].
2120 ///
2121 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2122 ///
2123 /// This `struct` is created by the [`Option::iter_mut`] function.
2124 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2125 #[derive(Debug)]
2126 pub struct IterMut<'a, A: 'a> {
2127     inner: Item<&'a mut A>,
2128 }
2129
2130 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2131 impl<'a, A> Iterator for IterMut<'a, A> {
2132     type Item = &'a mut A;
2133
2134     #[inline]
2135     fn next(&mut self) -> Option<&'a mut A> {
2136         self.inner.next()
2137     }
2138     #[inline]
2139     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2140         self.inner.size_hint()
2141     }
2142 }
2143
2144 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2145 impl<'a, A> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, A> {
2146     #[inline]
2147     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a mut A> {
2148         self.inner.next_back()
2149     }
2150 }
2151
2152 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2153 impl<A> ExactSizeIterator for IterMut<'_, A> {}
2154
2155 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2156 impl<A> FusedIterator for IterMut<'_, A> {}
2157 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2158 unsafe impl<A> TrustedLen for IterMut<'_, A> {}
2159
2160 /// An iterator over the value in [`Some`] variant of an [`Option`].
2161 ///
2162 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2163 ///
2164 /// This `struct` is created by the [`Option::into_iter`] function.
2165 #[derive(Clone, Debug)]
2166 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2167 pub struct IntoIter<A> {
2168     inner: Item<A>,
2169 }
2170
2171 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2172 impl<A> Iterator for IntoIter<A> {
2173     type Item = A;
2174
2175     #[inline]
2176     fn next(&mut self) -> Option<A> {
2177         self.inner.next()
2178     }
2179     #[inline]
2180     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2181         self.inner.size_hint()
2182     }
2183 }
2184
2185 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2186 impl<A> DoubleEndedIterator for IntoIter<A> {
2187     #[inline]
2188     fn next_back(&mut self) -> Option<A> {
2189         self.inner.next_back()
2190     }
2191 }
2192
2193 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2194 impl<A> ExactSizeIterator for IntoIter<A> {}
2195
2196 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2197 impl<A> FusedIterator for IntoIter<A> {}
2198
2199 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2200 unsafe impl<A> TrustedLen for IntoIter<A> {}
2201
2202 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2203 // FromIterator
2204 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2205
2206 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2207 impl<A, V: FromIterator<A>> FromIterator<Option<A>> for Option<V> {
2208     /// Takes each element in the [`Iterator`]: if it is [`None`][Option::None],
2209     /// no further elements are taken, and the [`None`][Option::None] is
2210     /// returned. Should no [`None`][Option::None] occur, a container of type
2211     /// `V` containing the values of each [`Option`] is returned.
2212     ///
2213     /// # Examples
2214     ///
2215     /// Here is an example which increments every integer in a vector.
2216     /// We use the checked variant of `add` that returns `None` when the
2217     /// calculation would result in an overflow.
2218     ///
2219     /// ```
2220     /// let items = vec![0_u16, 1, 2];
2221     ///
2222     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2223     ///     .iter()
2224     ///     .map(|x| x.checked_add(1))
2225     ///     .collect();
2226     ///
2227     /// assert_eq!(res, Some(vec![1, 2, 3]));
2228     /// ```
2229     ///
2230     /// As you can see, this will return the expected, valid items.
2231     ///
2232     /// Here is another example that tries to subtract one from another list
2233     /// of integers, this time checking for underflow:
2234     ///
2235     /// ```
2236     /// let items = vec![2_u16, 1, 0];
2237     ///
2238     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2239     ///     .iter()
2240     ///     .map(|x| x.checked_sub(1))
2241     ///     .collect();
2242     ///
2243     /// assert_eq!(res, None);
2244     /// ```
2245     ///
2246     /// Since the last element is zero, it would underflow. Thus, the resulting
2247     /// value is `None`.
2248     ///
2249     /// Here is a variation on the previous example, showing that no
2250     /// further elements are taken from `iter` after the first `None`.
2251     ///
2252     /// ```
2253     /// let items = vec![3_u16, 2, 1, 10];
2254     ///
2255     /// let mut shared = 0;
2256     ///
2257     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2258     ///     .iter()
2259     ///     .map(|x| { shared += x; x.checked_sub(2) })
2260     ///     .collect();
2261     ///
2262     /// assert_eq!(res, None);
2263     /// assert_eq!(shared, 6);
2264     /// ```
2265     ///
2266     /// Since the third element caused an underflow, no further elements were taken,
2267     /// so the final value of `shared` is 6 (= `3 + 2 + 1`), not 16.
2268     #[inline]
2269     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = Option<A>>>(iter: I) -> Option<V> {
2270         // FIXME(#11084): This could be replaced with Iterator::scan when this
2271         // performance bug is closed.
2272
2273         iter::try_process(iter.into_iter(), |i| i.collect())
2274     }
2275 }
2276
2277 #[unstable(feature = "try_trait_v2", issue = "84277")]
2278 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2279 impl<T> const ops::Try for Option<T> {
2280     type Output = T;
2281     type Residual = Option<convert::Infallible>;
2282
2283     #[inline]
2284     fn from_output(output: Self::Output) -> Self {
2285         Some(output)
2286     }
2287
2288     #[inline]
2289     fn branch(self) -> ControlFlow<Self::Residual, Self::Output> {
2290         match self {
2291             Some(v) => ControlFlow::Continue(v),
2292             None => ControlFlow::Break(None),
2293         }
2294     }
2295 }
2296
2297 #[unstable(feature = "try_trait_v2", issue = "84277")]
2298 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2299 impl<T> const ops::FromResidual for Option<T> {
2300     #[inline]
2301     fn from_residual(residual: Option<convert::Infallible>) -> Self {
2302         match residual {
2303             None => None,
2304         }
2305     }
2306 }
2307
2308 #[unstable(feature = "try_trait_v2_yeet", issue = "96374")]
2309 impl<T> ops::FromResidual<ops::Yeet<()>> for Option<T> {
2310     #[inline]
2311     fn from_residual(ops::Yeet(()): ops::Yeet<()>) -> Self {
2312         None
2313     }
2314 }
2315
2316 #[unstable(feature = "try_trait_v2_residual", issue = "91285")]
2317 #[rustc_const_unstable(feature = "const_try", issue = "74935")]
2318 impl<T> const ops::Residual<T> for Option<convert::Infallible> {
2319     type TryType = Option<T>;
2320 }
2321
2322 impl<T> Option<Option<T>> {
2323     /// Converts from `Option<Option<T>>` to `Option<T>`.
2324     ///
2325     /// # Examples
2326     ///
2327     /// Basic usage:
2328     ///
2329     /// ```
2330     /// let x: Option<Option<u32>> = Some(Some(6));
2331     /// assert_eq!(Some(6), x.flatten());
2332     ///
2333     /// let x: Option<Option<u32>> = Some(None);
2334     /// assert_eq!(None, x.flatten());
2335     ///
2336     /// let x: Option<Option<u32>> = None;
2337     /// assert_eq!(None, x.flatten());
2338     /// ```
2339     ///
2340     /// Flattening only removes one level of nesting at a time:
2341     ///
2342     /// ```
2343     /// let x: Option<Option<Option<u32>>> = Some(Some(Some(6)));
2344     /// assert_eq!(Some(Some(6)), x.flatten());
2345     /// assert_eq!(Some(6), x.flatten().flatten());
2346     /// ```
2347     #[inline]
2348     #[stable(feature = "option_flattening", since = "1.40.0")]
2349     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
2350     pub const fn flatten(self) -> Option<T> {
2351         match self {
2352             Some(inner) => inner,
2353             None => None,
2354         }
2355     }
2356 }