]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - library/core/src/option.rs
Auto merge of #103020 - lyming2007:issue-102598-fix, r=jackh726
[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 //! # The question mark operator, `?`
76 //!
77 //! Similar to the [`Result`] type, when writing code that calls many functions that return the
78 //! [`Option`] type, handling `Some`/`None` can be tedious. The question mark
79 //! operator, [`?`], hides some of the boilerplate of propagating values
80 //! up the call stack.
81 //!
82 //! It replaces this:
83 //!
84 //! ```
85 //! # #![allow(dead_code)]
86 //! fn add_last_numbers(stack: &mut Vec<i32>) -> Option<i32> {
87 //!     let a = stack.pop();
88 //!     let b = stack.pop();
89 //!
90 //!     match (a, b) {
91 //!         (Some(x), Some(y)) => Some(x + y),
92 //!         _ => None,
93 //!     }
94 //! }
95 //!
96 //! ```
97 //!
98 //! With this:
99 //!
100 //! ```
101 //! # #![allow(dead_code)]
102 //! fn add_last_numbers(stack: &mut Vec<i32>) -> Option<i32> {
103 //!     Some(stack.pop()? + stack.pop()?)
104 //! }
105 //! ```
106 //!
107 //! *It's much nicer!*
108 //!
109 //! Ending the expression with [`?`] will result in the [`Some`]'s unwrapped value, unless the
110 //! result is [`None`], in which case [`None`] is returned early from the enclosing function.
111 //!
112 //! [`?`] can be used in functions that return [`Option`] because of the
113 //! early return of [`None`] that it provides.
114 //!
115 //! [`?`]: crate::ops::Try
116 //! [`Some`]: Some
117 //! [`None`]: None
118 //!
119 //! # Representation
120 //!
121 //! Rust guarantees to optimize the following types `T` such that
122 //! [`Option<T>`] has the same size as `T`:
123 //!
124 //! * [`Box<U>`]
125 //! * `&U`
126 //! * `&mut U`
127 //! * `fn`, `extern "C" fn`[^extern_fn]
128 //! * [`num::NonZero*`]
129 //! * [`ptr::NonNull<U>`]
130 //! * `#[repr(transparent)]` struct around one of the types in this list.
131 //!
132 //! [^extern_fn]: this remains true for any other ABI: `extern "abi" fn` (_e.g._, `extern "system" fn`)
133 //!
134 //! [`Box<U>`]: ../../std/boxed/struct.Box.html
135 //! [`num::NonZero*`]: crate::num
136 //! [`ptr::NonNull<U>`]: crate::ptr::NonNull
137 //!
138 //! This is called the "null pointer optimization" or NPO.
139 //!
140 //! It is further guaranteed that, for the cases above, one can
141 //! [`mem::transmute`] from all valid values of `T` to `Option<T>` and
142 //! from `Some::<T>(_)` to `T` (but transmuting `None::<T>` to `T`
143 //! is undefined behaviour).
144 //!
145 //! # Method overview
146 //!
147 //! In addition to working with pattern matching, [`Option`] provides a wide
148 //! variety of different methods.
149 //!
150 //! ## Querying the variant
151 //!
152 //! The [`is_some`] and [`is_none`] methods return [`true`] if the [`Option`]
153 //! is [`Some`] or [`None`], respectively.
154 //!
155 //! [`is_none`]: Option::is_none
156 //! [`is_some`]: Option::is_some
157 //!
158 //! ## Adapters for working with references
159 //!
160 //! * [`as_ref`] converts from <code>[&][][Option]\<T></code> to <code>[Option]<[&]T></code>
161 //! * [`as_mut`] converts from <code>[&mut] [Option]\<T></code> to <code>[Option]<[&mut] T></code>
162 //! * [`as_deref`] converts from <code>[&][][Option]\<T></code> to
163 //!   <code>[Option]<[&]T::[Target]></code>
164 //! * [`as_deref_mut`] converts from <code>[&mut] [Option]\<T></code> to
165 //!   <code>[Option]<[&mut] T::[Target]></code>
166 //! * [`as_pin_ref`] converts from <code>[Pin]<[&][][Option]\<T>></code> to
167 //!   <code>[Option]<[Pin]<[&]T>></code>
168 //! * [`as_pin_mut`] converts from <code>[Pin]<[&mut] [Option]\<T>></code> to
169 //!   <code>[Option]<[Pin]<[&mut] T>></code>
170 //!
171 //! [&]: reference "shared reference"
172 //! [&mut]: reference "mutable reference"
173 //! [Target]: Deref::Target "ops::Deref::Target"
174 //! [`as_deref`]: Option::as_deref
175 //! [`as_deref_mut`]: Option::as_deref_mut
176 //! [`as_mut`]: Option::as_mut
177 //! [`as_pin_mut`]: Option::as_pin_mut
178 //! [`as_pin_ref`]: Option::as_pin_ref
179 //! [`as_ref`]: Option::as_ref
180 //!
181 //! ## Extracting the contained value
182 //!
183 //! These methods extract the contained value in an [`Option<T>`] when it
184 //! is the [`Some`] variant. If the [`Option`] is [`None`]:
185 //!
186 //! * [`expect`] panics with a provided custom message
187 //! * [`unwrap`] panics with a generic message
188 //! * [`unwrap_or`] returns the provided default value
189 //! * [`unwrap_or_default`] returns the default value of the type `T`
190 //!   (which must implement the [`Default`] trait)
191 //! * [`unwrap_or_else`] returns the result of evaluating the provided
192 //!   function
193 //!
194 //! [`expect`]: Option::expect
195 //! [`unwrap`]: Option::unwrap
196 //! [`unwrap_or`]: Option::unwrap_or
197 //! [`unwrap_or_default`]: Option::unwrap_or_default
198 //! [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
199 //!
200 //! ## Transforming contained values
201 //!
202 //! These methods transform [`Option`] to [`Result`]:
203 //!
204 //! * [`ok_or`] transforms [`Some(v)`] to [`Ok(v)`], and [`None`] to
205 //!   [`Err(err)`] using the provided default `err` value
206 //! * [`ok_or_else`] transforms [`Some(v)`] to [`Ok(v)`], and [`None`] to
207 //!   a value of [`Err`] using the provided function
208 //! * [`transpose`] transposes an [`Option`] of a [`Result`] into a
209 //!   [`Result`] of an [`Option`]
210 //!
211 //! [`Err(err)`]: Err
212 //! [`Ok(v)`]: Ok
213 //! [`Some(v)`]: Some
214 //! [`ok_or`]: Option::ok_or
215 //! [`ok_or_else`]: Option::ok_or_else
216 //! [`transpose`]: Option::transpose
217 //!
218 //! These methods transform the [`Some`] variant:
219 //!
220 //! * [`filter`] calls the provided predicate function on the contained
221 //!   value `t` if the [`Option`] is [`Some(t)`], and returns [`Some(t)`]
222 //!   if the function returns `true`; otherwise, returns [`None`]
223 //! * [`flatten`] removes one level of nesting from an
224 //!   [`Option<Option<T>>`]
225 //! * [`map`] transforms [`Option<T>`] to [`Option<U>`] by applying the
226 //!   provided function to the contained value of [`Some`] and leaving
227 //!   [`None`] values unchanged
228 //!
229 //! [`Some(t)`]: Some
230 //! [`filter`]: Option::filter
231 //! [`flatten`]: Option::flatten
232 //! [`map`]: Option::map
233 //!
234 //! These methods transform [`Option<T>`] to a value of a possibly
235 //! different type `U`:
236 //!
237 //! * [`map_or`] applies the provided function to the contained value of
238 //!   [`Some`], or returns the provided default value if the [`Option`] is
239 //!   [`None`]
240 //! * [`map_or_else`] applies the provided function to the contained value
241 //!   of [`Some`], or returns the result of evaluating the provided
242 //!   fallback function if the [`Option`] is [`None`]
243 //!
244 //! [`map_or`]: Option::map_or
245 //! [`map_or_else`]: Option::map_or_else
246 //!
247 //! These methods combine the [`Some`] variants of two [`Option`] values:
248 //!
249 //! * [`zip`] returns [`Some((s, o))`] if `self` is [`Some(s)`] and the
250 //!   provided [`Option`] value is [`Some(o)`]; otherwise, returns [`None`]
251 //! * [`zip_with`] calls the provided function `f` and returns
252 //!   [`Some(f(s, o))`] if `self` is [`Some(s)`] and the provided
253 //!   [`Option`] value is [`Some(o)`]; otherwise, returns [`None`]
254 //!
255 //! [`Some(f(s, o))`]: Some
256 //! [`Some(o)`]: Some
257 //! [`Some(s)`]: Some
258 //! [`Some((s, o))`]: Some
259 //! [`zip`]: Option::zip
260 //! [`zip_with`]: Option::zip_with
261 //!
262 //! ## Boolean operators
263 //!
264 //! These methods treat the [`Option`] as a boolean value, where [`Some`]
265 //! acts like [`true`] and [`None`] acts like [`false`]. There are two
266 //! categories of these methods: ones that take an [`Option`] as input, and
267 //! ones that take a function as input (to be lazily evaluated).
268 //!
269 //! The [`and`], [`or`], and [`xor`] methods take another [`Option`] as
270 //! input, and produce an [`Option`] as output. Only the [`and`] method can
271 //! produce an [`Option<U>`] value having a different inner type `U` than
272 //! [`Option<T>`].
273 //!
274 //! | method  | self      | input     | output    |
275 //! |---------|-----------|-----------|-----------|
276 //! | [`and`] | `None`    | (ignored) | `None`    |
277 //! | [`and`] | `Some(x)` | `None`    | `None`    |
278 //! | [`and`] | `Some(x)` | `Some(y)` | `Some(y)` |
279 //! | [`or`]  | `None`    | `None`    | `None`    |
280 //! | [`or`]  | `None`    | `Some(y)` | `Some(y)` |
281 //! | [`or`]  | `Some(x)` | (ignored) | `Some(x)` |
282 //! | [`xor`] | `None`    | `None`    | `None`    |
283 //! | [`xor`] | `None`    | `Some(y)` | `Some(y)` |
284 //! | [`xor`] | `Some(x)` | `None`    | `Some(x)` |
285 //! | [`xor`] | `Some(x)` | `Some(y)` | `None`    |
286 //!
287 //! [`and`]: Option::and
288 //! [`or`]: Option::or
289 //! [`xor`]: Option::xor
290 //!
291 //! The [`and_then`] and [`or_else`] methods take a function as input, and
292 //! only evaluate the function when they need to produce a new value. Only
293 //! the [`and_then`] method can produce an [`Option<U>`] value having a
294 //! different inner type `U` than [`Option<T>`].
295 //!
296 //! | method       | self      | function input | function result | output    |
297 //! |--------------|-----------|----------------|-----------------|-----------|
298 //! | [`and_then`] | `None`    | (not provided) | (not evaluated) | `None`    |
299 //! | [`and_then`] | `Some(x)` | `x`            | `None`          | `None`    |
300 //! | [`and_then`] | `Some(x)` | `x`            | `Some(y)`       | `Some(y)` |
301 //! | [`or_else`]  | `None`    | (not provided) | `None`          | `None`    |
302 //! | [`or_else`]  | `None`    | (not provided) | `Some(y)`       | `Some(y)` |
303 //! | [`or_else`]  | `Some(x)` | (not provided) | (not evaluated) | `Some(x)` |
304 //!
305 //! [`and_then`]: Option::and_then
306 //! [`or_else`]: Option::or_else
307 //!
308 //! This is an example of using methods like [`and_then`] and [`or`] in a
309 //! pipeline of method calls. Early stages of the pipeline pass failure
310 //! values ([`None`]) through unchanged, and continue processing on
311 //! success values ([`Some`]). Toward the end, [`or`] substitutes an error
312 //! message if it receives [`None`].
313 //!
314 //! ```
315 //! # use std::collections::BTreeMap;
316 //! let mut bt = BTreeMap::new();
317 //! bt.insert(20u8, "foo");
318 //! bt.insert(42u8, "bar");
319 //! let res = [0u8, 1, 11, 200, 22]
320 //!     .into_iter()
321 //!     .map(|x| {
322 //!         // `checked_sub()` returns `None` on error
323 //!         x.checked_sub(1)
324 //!             // same with `checked_mul()`
325 //!             .and_then(|x| x.checked_mul(2))
326 //!             // `BTreeMap::get` returns `None` on error
327 //!             .and_then(|x| bt.get(&x))
328 //!             // Substitute an error message if we have `None` so far
329 //!             .or(Some(&"error!"))
330 //!             .copied()
331 //!             // Won't panic because we unconditionally used `Some` above
332 //!             .unwrap()
333 //!     })
334 //!     .collect::<Vec<_>>();
335 //! assert_eq!(res, ["error!", "error!", "foo", "error!", "bar"]);
336 //! ```
337 //!
338 //! ## Comparison operators
339 //!
340 //! If `T` implements [`PartialOrd`] then [`Option<T>`] will derive its
341 //! [`PartialOrd`] implementation.  With this order, [`None`] compares as
342 //! less than any [`Some`], and two [`Some`] compare the same way as their
343 //! contained values would in `T`.  If `T` also implements
344 //! [`Ord`], then so does [`Option<T>`].
345 //!
346 //! ```
347 //! assert!(None < Some(0));
348 //! assert!(Some(0) < Some(1));
349 //! ```
350 //!
351 //! ## Iterating over `Option`
352 //!
353 //! An [`Option`] can be iterated over. This can be helpful if you need an
354 //! iterator that is conditionally empty. The iterator will either produce
355 //! a single value (when the [`Option`] is [`Some`]), or produce no values
356 //! (when the [`Option`] is [`None`]). For example, [`into_iter`] acts like
357 //! [`once(v)`] if the [`Option`] is [`Some(v)`], and like [`empty()`] if
358 //! the [`Option`] is [`None`].
359 //!
360 //! [`Some(v)`]: Some
361 //! [`empty()`]: crate::iter::empty
362 //! [`once(v)`]: crate::iter::once
363 //!
364 //! Iterators over [`Option<T>`] come in three types:
365 //!
366 //! * [`into_iter`] consumes the [`Option`] and produces the contained
367 //!   value
368 //! * [`iter`] produces an immutable reference of type `&T` to the
369 //!   contained value
370 //! * [`iter_mut`] produces a mutable reference of type `&mut T` to the
371 //!   contained value
372 //!
373 //! [`into_iter`]: Option::into_iter
374 //! [`iter`]: Option::iter
375 //! [`iter_mut`]: Option::iter_mut
376 //!
377 //! An iterator over [`Option`] can be useful when chaining iterators, for
378 //! example, to conditionally insert items. (It's not always necessary to
379 //! explicitly call an iterator constructor: many [`Iterator`] methods that
380 //! accept other iterators will also accept iterable types that implement
381 //! [`IntoIterator`], which includes [`Option`].)
382 //!
383 //! ```
384 //! let yep = Some(42);
385 //! let nope = None;
386 //! // chain() already calls into_iter(), so we don't have to do so
387 //! let nums: Vec<i32> = (0..4).chain(yep).chain(4..8).collect();
388 //! assert_eq!(nums, [0, 1, 2, 3, 42, 4, 5, 6, 7]);
389 //! let nums: Vec<i32> = (0..4).chain(nope).chain(4..8).collect();
390 //! assert_eq!(nums, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7]);
391 //! ```
392 //!
393 //! One reason to chain iterators in this way is that a function returning
394 //! `impl Iterator` must have all possible return values be of the same
395 //! concrete type. Chaining an iterated [`Option`] can help with that.
396 //!
397 //! ```
398 //! fn make_iter(do_insert: bool) -> impl Iterator<Item = i32> {
399 //!     // Explicit returns to illustrate return types matching
400 //!     match do_insert {
401 //!         true => return (0..4).chain(Some(42)).chain(4..8),
402 //!         false => return (0..4).chain(None).chain(4..8),
403 //!     }
404 //! }
405 //! println!("{:?}", make_iter(true).collect::<Vec<_>>());
406 //! println!("{:?}", make_iter(false).collect::<Vec<_>>());
407 //! ```
408 //!
409 //! If we try to do the same thing, but using [`once()`] and [`empty()`],
410 //! we can't return `impl Iterator` anymore because the concrete types of
411 //! the return values differ.
412 //!
413 //! [`empty()`]: crate::iter::empty
414 //! [`once()`]: crate::iter::once
415 //!
416 //! ```compile_fail,E0308
417 //! # use std::iter::{empty, once};
418 //! // This won't compile because all possible returns from the function
419 //! // must have the same concrete type.
420 //! fn make_iter(do_insert: bool) -> impl Iterator<Item = i32> {
421 //!     // Explicit returns to illustrate return types not matching
422 //!     match do_insert {
423 //!         true => return (0..4).chain(once(42)).chain(4..8),
424 //!         false => return (0..4).chain(empty()).chain(4..8),
425 //!     }
426 //! }
427 //! ```
428 //!
429 //! ## Collecting into `Option`
430 //!
431 //! [`Option`] implements the [`FromIterator`][impl-FromIterator] trait,
432 //! which allows an iterator over [`Option`] values to be collected into an
433 //! [`Option`] of a collection of each contained value of the original
434 //! [`Option`] values, or [`None`] if any of the elements was [`None`].
435 //!
436 //! [impl-FromIterator]: Option#impl-FromIterator%3COption%3CA%3E%3E-for-Option%3CV%3E
437 //!
438 //! ```
439 //! let v = [Some(2), Some(4), None, Some(8)];
440 //! let res: Option<Vec<_>> = v.into_iter().collect();
441 //! assert_eq!(res, None);
442 //! let v = [Some(2), Some(4), Some(8)];
443 //! let res: Option<Vec<_>> = v.into_iter().collect();
444 //! assert_eq!(res, Some(vec![2, 4, 8]));
445 //! ```
446 //!
447 //! [`Option`] also implements the [`Product`][impl-Product] and
448 //! [`Sum`][impl-Sum] traits, allowing an iterator over [`Option`] values
449 //! to provide the [`product`][Iterator::product] and
450 //! [`sum`][Iterator::sum] methods.
451 //!
452 //! [impl-Product]: Option#impl-Product%3COption%3CU%3E%3E-for-Option%3CT%3E
453 //! [impl-Sum]: Option#impl-Sum%3COption%3CU%3E%3E-for-Option%3CT%3E
454 //!
455 //! ```
456 //! let v = [None, Some(1), Some(2), Some(3)];
457 //! let res: Option<i32> = v.into_iter().sum();
458 //! assert_eq!(res, None);
459 //! let v = [Some(1), Some(2), Some(21)];
460 //! let res: Option<i32> = v.into_iter().product();
461 //! assert_eq!(res, Some(42));
462 //! ```
463 //!
464 //! ## Modifying an [`Option`] in-place
465 //!
466 //! These methods return a mutable reference to the contained value of an
467 //! [`Option<T>`]:
468 //!
469 //! * [`insert`] inserts a value, dropping any old contents
470 //! * [`get_or_insert`] gets the current value, inserting a provided
471 //!   default value if it is [`None`]
472 //! * [`get_or_insert_default`] gets the current value, inserting the
473 //!   default value of type `T` (which must implement [`Default`]) if it is
474 //!   [`None`]
475 //! * [`get_or_insert_with`] gets the current value, inserting a default
476 //!   computed by the provided function if it is [`None`]
477 //!
478 //! [`get_or_insert`]: Option::get_or_insert
479 //! [`get_or_insert_default`]: Option::get_or_insert_default
480 //! [`get_or_insert_with`]: Option::get_or_insert_with
481 //! [`insert`]: Option::insert
482 //!
483 //! These methods transfer ownership of the contained value of an
484 //! [`Option`]:
485 //!
486 //! * [`take`] takes ownership of the contained value of an [`Option`], if
487 //!   any, replacing the [`Option`] with [`None`]
488 //! * [`replace`] takes ownership of the contained value of an [`Option`],
489 //!   if any, replacing the [`Option`] with a [`Some`] containing the
490 //!   provided value
491 //!
492 //! [`replace`]: Option::replace
493 //! [`take`]: Option::take
494 //!
495 //! # Examples
496 //!
497 //! Basic pattern matching on [`Option`]:
498 //!
499 //! ```
500 //! let msg = Some("howdy");
501 //!
502 //! // Take a reference to the contained string
503 //! if let Some(m) = &msg {
504 //!     println!("{}", *m);
505 //! }
506 //!
507 //! // Remove the contained string, destroying the Option
508 //! let unwrapped_msg = msg.unwrap_or("default message");
509 //! ```
510 //!
511 //! Initialize a result to [`None`] before a loop:
512 //!
513 //! ```
514 //! enum Kingdom { Plant(u32, &'static str), Animal(u32, &'static str) }
515 //!
516 //! // A list of data to search through.
517 //! let all_the_big_things = [
518 //!     Kingdom::Plant(250, "redwood"),
519 //!     Kingdom::Plant(230, "noble fir"),
520 //!     Kingdom::Plant(229, "sugar pine"),
521 //!     Kingdom::Animal(25, "blue whale"),
522 //!     Kingdom::Animal(19, "fin whale"),
523 //!     Kingdom::Animal(15, "north pacific right whale"),
524 //! ];
525 //!
526 //! // We're going to search for the name of the biggest animal,
527 //! // but to start with we've just got `None`.
528 //! let mut name_of_biggest_animal = None;
529 //! let mut size_of_biggest_animal = 0;
530 //! for big_thing in &all_the_big_things {
531 //!     match *big_thing {
532 //!         Kingdom::Animal(size, name) if size > size_of_biggest_animal => {
533 //!             // Now we've found the name of some big animal
534 //!             size_of_biggest_animal = size;
535 //!             name_of_biggest_animal = Some(name);
536 //!         }
537 //!         Kingdom::Animal(..) | Kingdom::Plant(..) => ()
538 //!     }
539 //! }
540 //!
541 //! match name_of_biggest_animal {
542 //!     Some(name) => println!("the biggest animal is {name}"),
543 //!     None => println!("there are no animals :("),
544 //! }
545 //! ```
546
547 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
548
549 use crate::iter::{self, FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
550 use crate::marker::Destruct;
551 use crate::panicking::{panic, panic_str};
552 use crate::pin::Pin;
553 use crate::{
554     convert, hint, mem,
555     ops::{self, ControlFlow, Deref, DerefMut},
556 };
557
558 /// The `Option` type. See [the module level documentation](self) for more.
559 #[derive(Copy, PartialOrd, Eq, Ord, Debug, Hash)]
560 #[rustc_diagnostic_item = "Option"]
561 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
562 pub enum Option<T> {
563     /// No value.
564     #[lang = "None"]
565     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
566     None,
567     /// Some value of type `T`.
568     #[lang = "Some"]
569     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
570     Some(#[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")] T),
571 }
572
573 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
574 // Type implementation
575 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
576
577 impl<T> Option<T> {
578     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
579     // Querying the contained values
580     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
581
582     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] value.
583     ///
584     /// # Examples
585     ///
586     /// ```
587     /// let x: Option<u32> = Some(2);
588     /// assert_eq!(x.is_some(), true);
589     ///
590     /// let x: Option<u32> = None;
591     /// assert_eq!(x.is_some(), false);
592     /// ```
593     #[must_use = "if you intended to assert that this has a value, consider `.unwrap()` instead"]
594     #[inline]
595     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
596     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
597     pub const fn is_some(&self) -> bool {
598         matches!(*self, Some(_))
599     }
600
601     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] and the value inside of it matches a predicate.
602     ///
603     /// # Examples
604     ///
605     /// ```
606     /// #![feature(is_some_and)]
607     ///
608     /// let x: Option<u32> = Some(2);
609     /// assert_eq!(x.is_some_and(|x| x > 1), true);
610     ///
611     /// let x: Option<u32> = Some(0);
612     /// assert_eq!(x.is_some_and(|x| x > 1), false);
613     ///
614     /// let x: Option<u32> = None;
615     /// assert_eq!(x.is_some_and(|x| x > 1), false);
616     /// ```
617     #[must_use]
618     #[inline]
619     #[unstable(feature = "is_some_and", issue = "93050")]
620     pub fn is_some_and(self, f: impl FnOnce(T) -> bool) -> bool {
621         match self {
622             None => false,
623             Some(x) => f(x),
624         }
625     }
626
627     /// Returns `true` if the option is a [`None`] value.
628     ///
629     /// # Examples
630     ///
631     /// ```
632     /// let x: Option<u32> = Some(2);
633     /// assert_eq!(x.is_none(), false);
634     ///
635     /// let x: Option<u32> = None;
636     /// assert_eq!(x.is_none(), true);
637     /// ```
638     #[must_use = "if you intended to assert that this doesn't have a value, consider \
639                   `.and_then(|_| panic!(\"`Option` had a value when expected `None`\"))` instead"]
640     #[inline]
641     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
642     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
643     pub const fn is_none(&self) -> bool {
644         !self.is_some()
645     }
646
647     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
648     // Adapter for working with references
649     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
650
651     /// Converts from `&Option<T>` to `Option<&T>`.
652     ///
653     /// # Examples
654     ///
655     /// Converts an <code>Option<[String]></code> into an <code>Option<[usize]></code>, preserving
656     /// the original. The [`map`] method takes the `self` argument by value, consuming the original,
657     /// so this technique uses `as_ref` to first take an `Option` to a reference
658     /// to the value inside the original.
659     ///
660     /// [`map`]: Option::map
661     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
662     ///
663     /// ```
664     /// let text: Option<String> = Some("Hello, world!".to_string());
665     /// // First, cast `Option<String>` to `Option<&String>` with `as_ref`,
666     /// // then consume *that* with `map`, leaving `text` on the stack.
667     /// let text_length: Option<usize> = text.as_ref().map(|s| s.len());
668     /// println!("still can print text: {text:?}");
669     /// ```
670     #[inline]
671     #[rustc_const_stable(feature = "const_option_basics", since = "1.48.0")]
672     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
673     pub const fn as_ref(&self) -> Option<&T> {
674         match *self {
675             Some(ref x) => Some(x),
676             None => None,
677         }
678     }
679
680     /// Converts from `&mut Option<T>` to `Option<&mut T>`.
681     ///
682     /// # Examples
683     ///
684     /// ```
685     /// let mut x = Some(2);
686     /// match x.as_mut() {
687     ///     Some(v) => *v = 42,
688     ///     None => {},
689     /// }
690     /// assert_eq!(x, Some(42));
691     /// ```
692     #[inline]
693     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
694     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
695     pub const fn as_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
696         match *self {
697             Some(ref mut x) => Some(x),
698             None => None,
699         }
700     }
701
702     /// Converts from <code>[Pin]<[&]Option\<T>></code> to <code>Option<[Pin]<[&]T>></code>.
703     ///
704     /// [&]: reference "shared reference"
705     #[inline]
706     #[must_use]
707     #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")]
708     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
709     pub const fn as_pin_ref(self: Pin<&Self>) -> Option<Pin<&T>> {
710         match Pin::get_ref(self).as_ref() {
711             // SAFETY: `x` is guaranteed to be pinned because it comes from `self`
712             // which is pinned.
713             Some(x) => unsafe { Some(Pin::new_unchecked(x)) },
714             None => None,
715         }
716     }
717
718     /// Converts from <code>[Pin]<[&mut] Option\<T>></code> to <code>Option<[Pin]<[&mut] T>></code>.
719     ///
720     /// [&mut]: reference "mutable reference"
721     #[inline]
722     #[must_use]
723     #[stable(feature = "pin", since = "1.33.0")]
724     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
725     pub const fn as_pin_mut(self: Pin<&mut Self>) -> Option<Pin<&mut T>> {
726         // SAFETY: `get_unchecked_mut` is never used to move the `Option` inside `self`.
727         // `x` is guaranteed to be pinned because it comes from `self` which is pinned.
728         unsafe {
729             match Pin::get_unchecked_mut(self).as_mut() {
730                 Some(x) => Some(Pin::new_unchecked(x)),
731                 None => None,
732             }
733         }
734     }
735
736     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
737     // Getting to contained values
738     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
739
740     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value.
741     ///
742     /// # Panics
743     ///
744     /// Panics if the value is a [`None`] with a custom panic message provided by
745     /// `msg`.
746     ///
747     /// # Examples
748     ///
749     /// ```
750     /// let x = Some("value");
751     /// assert_eq!(x.expect("fruits are healthy"), "value");
752     /// ```
753     ///
754     /// ```should_panic
755     /// let x: Option<&str> = None;
756     /// x.expect("fruits are healthy"); // panics with `fruits are healthy`
757     /// ```
758     ///
759     /// # Recommended Message Style
760     ///
761     /// We recommend that `expect` messages are used to describe the reason you
762     /// _expect_ the `Option` should be `Some`.
763     ///
764     /// ```should_panic
765     /// # let slice: &[u8] = &[];
766     /// let item = slice.get(0)
767     ///     .expect("slice should not be empty");
768     /// ```
769     ///
770     /// **Hint**: If you're having trouble remembering how to phrase expect
771     /// error messages remember to focus on the word "should" as in "env
772     /// variable should be set by blah" or "the given binary should be available
773     /// and executable by the current user".
774     ///
775     /// For more detail on expect message styles and the reasoning behind our
776     /// recommendation please refer to the section on ["Common Message
777     /// Styles"](../../std/error/index.html#common-message-styles) in the [`std::error`](../../std/error/index.html) module docs.
778     #[inline]
779     #[track_caller]
780     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
781     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
782     pub const fn expect(self, msg: &str) -> T {
783         match self {
784             Some(val) => val,
785             None => expect_failed(msg),
786         }
787     }
788
789     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value.
790     ///
791     /// Because this function may panic, its use is generally discouraged.
792     /// Instead, prefer to use pattern matching and handle the [`None`]
793     /// case explicitly, or call [`unwrap_or`], [`unwrap_or_else`], or
794     /// [`unwrap_or_default`].
795     ///
796     /// [`unwrap_or`]: Option::unwrap_or
797     /// [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
798     /// [`unwrap_or_default`]: Option::unwrap_or_default
799     ///
800     /// # Panics
801     ///
802     /// Panics if the self value equals [`None`].
803     ///
804     /// # Examples
805     ///
806     /// ```
807     /// let x = Some("air");
808     /// assert_eq!(x.unwrap(), "air");
809     /// ```
810     ///
811     /// ```should_panic
812     /// let x: Option<&str> = None;
813     /// assert_eq!(x.unwrap(), "air"); // fails
814     /// ```
815     #[inline]
816     #[track_caller]
817     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
818     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
819     pub const fn unwrap(self) -> T {
820         match self {
821             Some(val) => val,
822             None => panic("called `Option::unwrap()` on a `None` value"),
823         }
824     }
825
826     /// Returns the contained [`Some`] value or a provided default.
827     ///
828     /// Arguments passed to `unwrap_or` are eagerly evaluated; if you are passing
829     /// the result of a function call, it is recommended to use [`unwrap_or_else`],
830     /// which is lazily evaluated.
831     ///
832     /// [`unwrap_or_else`]: Option::unwrap_or_else
833     ///
834     /// # Examples
835     ///
836     /// ```
837     /// assert_eq!(Some("car").unwrap_or("bike"), "car");
838     /// assert_eq!(None.unwrap_or("bike"), "bike");
839     /// ```
840     #[inline]
841     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
842     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
843     pub const fn unwrap_or(self, default: T) -> T
844     where
845         T: ~const Destruct,
846     {
847         match self {
848             Some(x) => x,
849             None => default,
850         }
851     }
852
853     /// Returns the contained [`Some`] value or computes it from a closure.
854     ///
855     /// # Examples
856     ///
857     /// ```
858     /// let k = 10;
859     /// assert_eq!(Some(4).unwrap_or_else(|| 2 * k), 4);
860     /// assert_eq!(None.unwrap_or_else(|| 2 * k), 20);
861     /// ```
862     #[inline]
863     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
864     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
865     pub const fn unwrap_or_else<F>(self, f: F) -> T
866     where
867         F: ~const FnOnce() -> T,
868         F: ~const Destruct,
869     {
870         match self {
871             Some(x) => x,
872             None => f(),
873         }
874     }
875
876     /// Returns the contained [`Some`] value or a default.
877     ///
878     /// Consumes the `self` argument then, if [`Some`], returns the contained
879     /// value, otherwise if [`None`], returns the [default value] for that
880     /// type.
881     ///
882     /// # Examples
883     ///
884     /// ```
885     /// let x: Option<u32> = None;
886     /// let y: Option<u32> = Some(12);
887     ///
888     /// assert_eq!(x.unwrap_or_default(), 0);
889     /// assert_eq!(y.unwrap_or_default(), 12);
890     /// ```
891     ///
892     /// [default value]: Default::default
893     /// [`parse`]: str::parse
894     /// [`FromStr`]: crate::str::FromStr
895     #[inline]
896     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
897     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
898     pub const fn unwrap_or_default(self) -> T
899     where
900         T: ~const Default,
901     {
902         match self {
903             Some(x) => x,
904             None => Default::default(),
905         }
906     }
907
908     /// Returns the contained [`Some`] value, consuming the `self` value,
909     /// without checking that the value is not [`None`].
910     ///
911     /// # Safety
912     ///
913     /// Calling this method on [`None`] is *[undefined behavior]*.
914     ///
915     /// [undefined behavior]: https://doc.rust-lang.org/reference/behavior-considered-undefined.html
916     ///
917     /// # Examples
918     ///
919     /// ```
920     /// let x = Some("air");
921     /// assert_eq!(unsafe { x.unwrap_unchecked() }, "air");
922     /// ```
923     ///
924     /// ```no_run
925     /// let x: Option<&str> = None;
926     /// assert_eq!(unsafe { x.unwrap_unchecked() }, "air"); // Undefined behavior!
927     /// ```
928     #[inline]
929     #[track_caller]
930     #[stable(feature = "option_result_unwrap_unchecked", since = "1.58.0")]
931     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
932     pub const unsafe fn unwrap_unchecked(self) -> T {
933         debug_assert!(self.is_some());
934         match self {
935             Some(val) => val,
936             // SAFETY: the safety contract must be upheld by the caller.
937             None => unsafe { hint::unreachable_unchecked() },
938         }
939     }
940
941     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
942     // Transforming contained values
943     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
944
945     /// Maps an `Option<T>` to `Option<U>` by applying a function to a contained value.
946     ///
947     /// # Examples
948     ///
949     /// Converts an <code>Option<[String]></code> into an <code>Option<[usize]></code>, consuming
950     /// the original:
951     ///
952     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
953     /// ```
954     /// let maybe_some_string = Some(String::from("Hello, World!"));
955     /// // `Option::map` takes self *by value*, consuming `maybe_some_string`
956     /// let maybe_some_len = maybe_some_string.map(|s| s.len());
957     ///
958     /// assert_eq!(maybe_some_len, Some(13));
959     /// ```
960     #[inline]
961     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
962     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
963     pub const fn map<U, F>(self, f: F) -> Option<U>
964     where
965         F: ~const FnOnce(T) -> U,
966         F: ~const Destruct,
967     {
968         match self {
969             Some(x) => Some(f(x)),
970             None => None,
971         }
972     }
973
974     /// Calls the provided closure with a reference to the contained value (if [`Some`]).
975     ///
976     /// # Examples
977     ///
978     /// ```
979     /// #![feature(result_option_inspect)]
980     ///
981     /// let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
982     ///
983     /// // prints "got: 4"
984     /// let x: Option<&usize> = v.get(3).inspect(|x| println!("got: {x}"));
985     ///
986     /// // prints nothing
987     /// let x: Option<&usize> = v.get(5).inspect(|x| println!("got: {x}"));
988     /// ```
989     #[inline]
990     #[unstable(feature = "result_option_inspect", issue = "91345")]
991     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
992     pub const fn inspect<F>(self, f: F) -> Self
993     where
994         F: ~const FnOnce(&T),
995         F: ~const Destruct,
996     {
997         if let Some(ref x) = self {
998             f(x);
999         }
1000
1001         self
1002     }
1003
1004     /// Returns the provided default result (if none),
1005     /// or applies a function to the contained value (if any).
1006     ///
1007     /// Arguments passed to `map_or` are eagerly evaluated; if you are passing
1008     /// the result of a function call, it is recommended to use [`map_or_else`],
1009     /// which is lazily evaluated.
1010     ///
1011     /// [`map_or_else`]: Option::map_or_else
1012     ///
1013     /// # Examples
1014     ///
1015     /// ```
1016     /// let x = Some("foo");
1017     /// assert_eq!(x.map_or(42, |v| v.len()), 3);
1018     ///
1019     /// let x: Option<&str> = None;
1020     /// assert_eq!(x.map_or(42, |v| v.len()), 42);
1021     /// ```
1022     #[inline]
1023     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1024     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1025     pub const fn map_or<U, F>(self, default: U, f: F) -> U
1026     where
1027         F: ~const FnOnce(T) -> U,
1028         F: ~const Destruct,
1029         U: ~const Destruct,
1030     {
1031         match self {
1032             Some(t) => f(t),
1033             None => default,
1034         }
1035     }
1036
1037     /// Computes a default function result (if none), or
1038     /// applies a different function to the contained value (if any).
1039     ///
1040     /// # Examples
1041     ///
1042     /// ```
1043     /// let k = 21;
1044     ///
1045     /// let x = Some("foo");
1046     /// assert_eq!(x.map_or_else(|| 2 * k, |v| v.len()), 3);
1047     ///
1048     /// let x: Option<&str> = None;
1049     /// assert_eq!(x.map_or_else(|| 2 * k, |v| v.len()), 42);
1050     /// ```
1051     #[inline]
1052     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1053     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1054     pub const fn map_or_else<U, D, F>(self, default: D, f: F) -> U
1055     where
1056         D: ~const FnOnce() -> U,
1057         D: ~const Destruct,
1058         F: ~const FnOnce(T) -> U,
1059         F: ~const Destruct,
1060     {
1061         match self {
1062             Some(t) => f(t),
1063             None => default(),
1064         }
1065     }
1066
1067     /// Transforms the `Option<T>` into a [`Result<T, E>`], mapping [`Some(v)`] to
1068     /// [`Ok(v)`] and [`None`] to [`Err(err)`].
1069     ///
1070     /// Arguments passed to `ok_or` are eagerly evaluated; if you are passing the
1071     /// result of a function call, it is recommended to use [`ok_or_else`], which is
1072     /// lazily evaluated.
1073     ///
1074     /// [`Ok(v)`]: Ok
1075     /// [`Err(err)`]: Err
1076     /// [`Some(v)`]: Some
1077     /// [`ok_or_else`]: Option::ok_or_else
1078     ///
1079     /// # Examples
1080     ///
1081     /// ```
1082     /// let x = Some("foo");
1083     /// assert_eq!(x.ok_or(0), Ok("foo"));
1084     ///
1085     /// let x: Option<&str> = None;
1086     /// assert_eq!(x.ok_or(0), Err(0));
1087     /// ```
1088     #[inline]
1089     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1090     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1091     pub const fn ok_or<E>(self, err: E) -> Result<T, E>
1092     where
1093         E: ~const Destruct,
1094     {
1095         match self {
1096             Some(v) => Ok(v),
1097             None => Err(err),
1098         }
1099     }
1100
1101     /// Transforms the `Option<T>` into a [`Result<T, E>`], mapping [`Some(v)`] to
1102     /// [`Ok(v)`] and [`None`] to [`Err(err())`].
1103     ///
1104     /// [`Ok(v)`]: Ok
1105     /// [`Err(err())`]: Err
1106     /// [`Some(v)`]: Some
1107     ///
1108     /// # Examples
1109     ///
1110     /// ```
1111     /// let x = Some("foo");
1112     /// assert_eq!(x.ok_or_else(|| 0), Ok("foo"));
1113     ///
1114     /// let x: Option<&str> = None;
1115     /// assert_eq!(x.ok_or_else(|| 0), Err(0));
1116     /// ```
1117     #[inline]
1118     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1119     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1120     pub const fn ok_or_else<E, F>(self, err: F) -> Result<T, E>
1121     where
1122         F: ~const FnOnce() -> E,
1123         F: ~const Destruct,
1124     {
1125         match self {
1126             Some(v) => Ok(v),
1127             None => Err(err()),
1128         }
1129     }
1130
1131     /// Converts from `Option<T>` (or `&Option<T>`) to `Option<&T::Target>`.
1132     ///
1133     /// Leaves the original Option in-place, creating a new one with a reference
1134     /// to the original one, additionally coercing the contents via [`Deref`].
1135     ///
1136     /// # Examples
1137     ///
1138     /// ```
1139     /// let x: Option<String> = Some("hey".to_owned());
1140     /// assert_eq!(x.as_deref(), Some("hey"));
1141     ///
1142     /// let x: Option<String> = None;
1143     /// assert_eq!(x.as_deref(), None);
1144     /// ```
1145     #[stable(feature = "option_deref", since = "1.40.0")]
1146     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1147     pub const fn as_deref(&self) -> Option<&T::Target>
1148     where
1149         T: ~const Deref,
1150     {
1151         match self.as_ref() {
1152             Some(t) => Some(t.deref()),
1153             None => None,
1154         }
1155     }
1156
1157     /// Converts from `Option<T>` (or `&mut Option<T>`) to `Option<&mut T::Target>`.
1158     ///
1159     /// Leaves the original `Option` in-place, creating a new one containing a mutable reference to
1160     /// the inner type's [`Deref::Target`] type.
1161     ///
1162     /// # Examples
1163     ///
1164     /// ```
1165     /// let mut x: Option<String> = Some("hey".to_owned());
1166     /// assert_eq!(x.as_deref_mut().map(|x| {
1167     ///     x.make_ascii_uppercase();
1168     ///     x
1169     /// }), Some("HEY".to_owned().as_mut_str()));
1170     /// ```
1171     #[stable(feature = "option_deref", since = "1.40.0")]
1172     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1173     pub const fn as_deref_mut(&mut self) -> Option<&mut T::Target>
1174     where
1175         T: ~const DerefMut,
1176     {
1177         match self.as_mut() {
1178             Some(t) => Some(t.deref_mut()),
1179             None => None,
1180         }
1181     }
1182
1183     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1184     // Iterator constructors
1185     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1186
1187     /// Returns an iterator over the possibly contained value.
1188     ///
1189     /// # Examples
1190     ///
1191     /// ```
1192     /// let x = Some(4);
1193     /// assert_eq!(x.iter().next(), Some(&4));
1194     ///
1195     /// let x: Option<u32> = None;
1196     /// assert_eq!(x.iter().next(), None);
1197     /// ```
1198     #[inline]
1199     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1200     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1201     pub const fn iter(&self) -> Iter<'_, T> {
1202         Iter { inner: Item { opt: self.as_ref() } }
1203     }
1204
1205     /// Returns a mutable iterator over the possibly contained value.
1206     ///
1207     /// # Examples
1208     ///
1209     /// ```
1210     /// let mut x = Some(4);
1211     /// match x.iter_mut().next() {
1212     ///     Some(v) => *v = 42,
1213     ///     None => {},
1214     /// }
1215     /// assert_eq!(x, Some(42));
1216     ///
1217     /// let mut x: Option<u32> = None;
1218     /// assert_eq!(x.iter_mut().next(), None);
1219     /// ```
1220     #[inline]
1221     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1222     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<'_, T> {
1223         IterMut { inner: Item { opt: self.as_mut() } }
1224     }
1225
1226     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1227     // Boolean operations on the values, eager and lazy
1228     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1229
1230     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise returns `optb`.
1231     ///
1232     /// Arguments passed to `and` are eagerly evaluated; if you are passing the
1233     /// result of a function call, it is recommended to use [`and_then`], which is
1234     /// lazily evaluated.
1235     ///
1236     /// [`and_then`]: Option::and_then
1237     ///
1238     /// # Examples
1239     ///
1240     /// ```
1241     /// let x = Some(2);
1242     /// let y: Option<&str> = None;
1243     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1244     ///
1245     /// let x: Option<u32> = None;
1246     /// let y = Some("foo");
1247     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1248     ///
1249     /// let x = Some(2);
1250     /// let y = Some("foo");
1251     /// assert_eq!(x.and(y), Some("foo"));
1252     ///
1253     /// let x: Option<u32> = None;
1254     /// let y: Option<&str> = None;
1255     /// assert_eq!(x.and(y), None);
1256     /// ```
1257     #[inline]
1258     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1259     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1260     pub const fn and<U>(self, optb: Option<U>) -> Option<U>
1261     where
1262         T: ~const Destruct,
1263         U: ~const Destruct,
1264     {
1265         match self {
1266             Some(_) => optb,
1267             None => None,
1268         }
1269     }
1270
1271     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise calls `f` with the
1272     /// wrapped value and returns the result.
1273     ///
1274     /// Some languages call this operation flatmap.
1275     ///
1276     /// # Examples
1277     ///
1278     /// ```
1279     /// fn sq_then_to_string(x: u32) -> Option<String> {
1280     ///     x.checked_mul(x).map(|sq| sq.to_string())
1281     /// }
1282     ///
1283     /// assert_eq!(Some(2).and_then(sq_then_to_string), Some(4.to_string()));
1284     /// assert_eq!(Some(1_000_000).and_then(sq_then_to_string), None); // overflowed!
1285     /// assert_eq!(None.and_then(sq_then_to_string), None);
1286     /// ```
1287     ///
1288     /// Often used to chain fallible operations that may return [`None`].
1289     ///
1290     /// ```
1291     /// let arr_2d = [["A0", "A1"], ["B0", "B1"]];
1292     ///
1293     /// let item_0_1 = arr_2d.get(0).and_then(|row| row.get(1));
1294     /// assert_eq!(item_0_1, Some(&"A1"));
1295     ///
1296     /// let item_2_0 = arr_2d.get(2).and_then(|row| row.get(0));
1297     /// assert_eq!(item_2_0, None);
1298     /// ```
1299     #[inline]
1300     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1301     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1302     pub const fn and_then<U, F>(self, f: F) -> Option<U>
1303     where
1304         F: ~const FnOnce(T) -> Option<U>,
1305         F: ~const Destruct,
1306     {
1307         match self {
1308             Some(x) => f(x),
1309             None => None,
1310         }
1311     }
1312
1313     /// Returns [`None`] if the option is [`None`], otherwise calls `predicate`
1314     /// with the wrapped value and returns:
1315     ///
1316     /// - [`Some(t)`] if `predicate` returns `true` (where `t` is the wrapped
1317     ///   value), and
1318     /// - [`None`] if `predicate` returns `false`.
1319     ///
1320     /// This function works similar to [`Iterator::filter()`]. You can imagine
1321     /// the `Option<T>` being an iterator over one or zero elements. `filter()`
1322     /// lets you decide which elements to keep.
1323     ///
1324     /// # Examples
1325     ///
1326     /// ```rust
1327     /// fn is_even(n: &i32) -> bool {
1328     ///     n % 2 == 0
1329     /// }
1330     ///
1331     /// assert_eq!(None.filter(is_even), None);
1332     /// assert_eq!(Some(3).filter(is_even), None);
1333     /// assert_eq!(Some(4).filter(is_even), Some(4));
1334     /// ```
1335     ///
1336     /// [`Some(t)`]: Some
1337     #[inline]
1338     #[stable(feature = "option_filter", since = "1.27.0")]
1339     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1340     pub const fn filter<P>(self, predicate: P) -> Self
1341     where
1342         T: ~const Destruct,
1343         P: ~const FnOnce(&T) -> bool,
1344         P: ~const Destruct,
1345     {
1346         if let Some(x) = self {
1347             if predicate(&x) {
1348                 return Some(x);
1349             }
1350         }
1351         None
1352     }
1353
1354     /// Returns the option if it contains a value, otherwise returns `optb`.
1355     ///
1356     /// Arguments passed to `or` are eagerly evaluated; if you are passing the
1357     /// result of a function call, it is recommended to use [`or_else`], which is
1358     /// lazily evaluated.
1359     ///
1360     /// [`or_else`]: Option::or_else
1361     ///
1362     /// # Examples
1363     ///
1364     /// ```
1365     /// let x = Some(2);
1366     /// let y = None;
1367     /// assert_eq!(x.or(y), Some(2));
1368     ///
1369     /// let x = None;
1370     /// let y = Some(100);
1371     /// assert_eq!(x.or(y), Some(100));
1372     ///
1373     /// let x = Some(2);
1374     /// let y = Some(100);
1375     /// assert_eq!(x.or(y), Some(2));
1376     ///
1377     /// let x: Option<u32> = None;
1378     /// let y = None;
1379     /// assert_eq!(x.or(y), None);
1380     /// ```
1381     #[inline]
1382     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1383     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1384     pub const fn or(self, optb: Option<T>) -> Option<T>
1385     where
1386         T: ~const Destruct,
1387     {
1388         match self {
1389             Some(x) => Some(x),
1390             None => optb,
1391         }
1392     }
1393
1394     /// Returns the option if it contains a value, otherwise calls `f` and
1395     /// returns the result.
1396     ///
1397     /// # Examples
1398     ///
1399     /// ```
1400     /// fn nobody() -> Option<&'static str> { None }
1401     /// fn vikings() -> Option<&'static str> { Some("vikings") }
1402     ///
1403     /// assert_eq!(Some("barbarians").or_else(vikings), Some("barbarians"));
1404     /// assert_eq!(None.or_else(vikings), Some("vikings"));
1405     /// assert_eq!(None.or_else(nobody), None);
1406     /// ```
1407     #[inline]
1408     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1409     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1410     pub const fn or_else<F>(self, f: F) -> Option<T>
1411     where
1412         F: ~const FnOnce() -> Option<T>,
1413         F: ~const Destruct,
1414     {
1415         match self {
1416             Some(x) => Some(x),
1417             None => f(),
1418         }
1419     }
1420
1421     /// Returns [`Some`] if exactly one of `self`, `optb` is [`Some`], otherwise returns [`None`].
1422     ///
1423     /// # Examples
1424     ///
1425     /// ```
1426     /// let x = Some(2);
1427     /// let y: Option<u32> = None;
1428     /// assert_eq!(x.xor(y), Some(2));
1429     ///
1430     /// let x: Option<u32> = None;
1431     /// let y = Some(2);
1432     /// assert_eq!(x.xor(y), Some(2));
1433     ///
1434     /// let x = Some(2);
1435     /// let y = Some(2);
1436     /// assert_eq!(x.xor(y), None);
1437     ///
1438     /// let x: Option<u32> = None;
1439     /// let y: Option<u32> = None;
1440     /// assert_eq!(x.xor(y), None);
1441     /// ```
1442     #[inline]
1443     #[stable(feature = "option_xor", since = "1.37.0")]
1444     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1445     pub const fn xor(self, optb: Option<T>) -> Option<T>
1446     where
1447         T: ~const Destruct,
1448     {
1449         match (self, optb) {
1450             (Some(a), None) => Some(a),
1451             (None, Some(b)) => Some(b),
1452             _ => None,
1453         }
1454     }
1455
1456     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1457     // Entry-like operations to insert a value and return a reference
1458     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1459
1460     /// Inserts `value` into the option, then returns a mutable reference to it.
1461     ///
1462     /// If the option already contains a value, the old value is dropped.
1463     ///
1464     /// See also [`Option::get_or_insert`], which doesn't update the value if
1465     /// the option already contains [`Some`].
1466     ///
1467     /// # Example
1468     ///
1469     /// ```
1470     /// let mut opt = None;
1471     /// let val = opt.insert(1);
1472     /// assert_eq!(*val, 1);
1473     /// assert_eq!(opt.unwrap(), 1);
1474     /// let val = opt.insert(2);
1475     /// assert_eq!(*val, 2);
1476     /// *val = 3;
1477     /// assert_eq!(opt.unwrap(), 3);
1478     /// ```
1479     #[must_use = "if you intended to set a value, consider assignment instead"]
1480     #[inline]
1481     #[stable(feature = "option_insert", since = "1.53.0")]
1482     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1483     pub const fn insert(&mut self, value: T) -> &mut T
1484     where
1485         T: ~const Destruct,
1486     {
1487         *self = Some(value);
1488
1489         // SAFETY: the code above just filled the option
1490         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1491     }
1492
1493     /// Inserts `value` into the option if it is [`None`], then
1494     /// returns a mutable reference to the contained value.
1495     ///
1496     /// See also [`Option::insert`], which updates the value even if
1497     /// the option already contains [`Some`].
1498     ///
1499     /// # Examples
1500     ///
1501     /// ```
1502     /// let mut x = None;
1503     ///
1504     /// {
1505     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert(5);
1506     ///     assert_eq!(y, &5);
1507     ///
1508     ///     *y = 7;
1509     /// }
1510     ///
1511     /// assert_eq!(x, Some(7));
1512     /// ```
1513     #[inline]
1514     #[stable(feature = "option_entry", since = "1.20.0")]
1515     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1516     pub const fn get_or_insert(&mut self, value: T) -> &mut T
1517     where
1518         T: ~const Destruct,
1519     {
1520         if let None = *self {
1521             *self = Some(value);
1522         }
1523
1524         // SAFETY: a `None` variant for `self` would have been replaced by a `Some`
1525         // variant in the code above.
1526         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1527     }
1528
1529     /// Inserts the default value into the option if it is [`None`], then
1530     /// returns a mutable reference to the contained value.
1531     ///
1532     /// # Examples
1533     ///
1534     /// ```
1535     /// #![feature(option_get_or_insert_default)]
1536     ///
1537     /// let mut x = None;
1538     ///
1539     /// {
1540     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert_default();
1541     ///     assert_eq!(y, &0);
1542     ///
1543     ///     *y = 7;
1544     /// }
1545     ///
1546     /// assert_eq!(x, Some(7));
1547     /// ```
1548     #[inline]
1549     #[unstable(feature = "option_get_or_insert_default", issue = "82901")]
1550     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1551     pub const fn get_or_insert_default(&mut self) -> &mut T
1552     where
1553         T: ~const Default,
1554     {
1555         const fn default<T: ~const Default>() -> T {
1556             T::default()
1557         }
1558
1559         self.get_or_insert_with(default)
1560     }
1561
1562     /// Inserts a value computed from `f` into the option if it is [`None`],
1563     /// then returns a mutable reference to the contained value.
1564     ///
1565     /// # Examples
1566     ///
1567     /// ```
1568     /// let mut x = None;
1569     ///
1570     /// {
1571     ///     let y: &mut u32 = x.get_or_insert_with(|| 5);
1572     ///     assert_eq!(y, &5);
1573     ///
1574     ///     *y = 7;
1575     /// }
1576     ///
1577     /// assert_eq!(x, Some(7));
1578     /// ```
1579     #[inline]
1580     #[stable(feature = "option_entry", since = "1.20.0")]
1581     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1582     pub const fn get_or_insert_with<F>(&mut self, f: F) -> &mut T
1583     where
1584         F: ~const FnOnce() -> T,
1585         F: ~const Destruct,
1586     {
1587         if let None = *self {
1588             // the compiler isn't smart enough to know that we are not dropping a `T`
1589             // here and wants us to ensure `T` can be dropped at compile time.
1590             mem::forget(mem::replace(self, Some(f())))
1591         }
1592
1593         // SAFETY: a `None` variant for `self` would have been replaced by a `Some`
1594         // variant in the code above.
1595         unsafe { self.as_mut().unwrap_unchecked() }
1596     }
1597
1598     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1599     // Misc
1600     /////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1601
1602     /// Takes the value out of the option, leaving a [`None`] in its place.
1603     ///
1604     /// # Examples
1605     ///
1606     /// ```
1607     /// let mut x = Some(2);
1608     /// let y = x.take();
1609     /// assert_eq!(x, None);
1610     /// assert_eq!(y, Some(2));
1611     ///
1612     /// let mut x: Option<u32> = None;
1613     /// let y = x.take();
1614     /// assert_eq!(x, None);
1615     /// assert_eq!(y, None);
1616     /// ```
1617     #[inline]
1618     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1619     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1620     pub const fn take(&mut self) -> Option<T> {
1621         // FIXME replace `mem::replace` by `mem::take` when the latter is const ready
1622         mem::replace(self, None)
1623     }
1624
1625     /// Replaces the actual value in the option by the value given in parameter,
1626     /// returning the old value if present,
1627     /// leaving a [`Some`] in its place without deinitializing either one.
1628     ///
1629     /// # Examples
1630     ///
1631     /// ```
1632     /// let mut x = Some(2);
1633     /// let old = x.replace(5);
1634     /// assert_eq!(x, Some(5));
1635     /// assert_eq!(old, Some(2));
1636     ///
1637     /// let mut x = None;
1638     /// let old = x.replace(3);
1639     /// assert_eq!(x, Some(3));
1640     /// assert_eq!(old, None);
1641     /// ```
1642     #[inline]
1643     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1644     #[stable(feature = "option_replace", since = "1.31.0")]
1645     pub const fn replace(&mut self, value: T) -> Option<T> {
1646         mem::replace(self, Some(value))
1647     }
1648
1649     /// Returns `true` if the option is a [`Some`] value containing the given value.
1650     ///
1651     /// # Examples
1652     ///
1653     /// ```
1654     /// #![feature(option_result_contains)]
1655     ///
1656     /// let x: Option<u32> = Some(2);
1657     /// assert_eq!(x.contains(&2), true);
1658     ///
1659     /// let x: Option<u32> = Some(3);
1660     /// assert_eq!(x.contains(&2), false);
1661     ///
1662     /// let x: Option<u32> = None;
1663     /// assert_eq!(x.contains(&2), false);
1664     /// ```
1665     #[must_use]
1666     #[inline]
1667     #[unstable(feature = "option_result_contains", issue = "62358")]
1668     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1669     pub const fn contains<U>(&self, x: &U) -> bool
1670     where
1671         U: ~const PartialEq<T>,
1672     {
1673         match self {
1674             Some(y) => x.eq(y),
1675             None => false,
1676         }
1677     }
1678
1679     /// Zips `self` with another `Option`.
1680     ///
1681     /// If `self` is `Some(s)` and `other` is `Some(o)`, this method returns `Some((s, o))`.
1682     /// Otherwise, `None` is returned.
1683     ///
1684     /// # Examples
1685     ///
1686     /// ```
1687     /// let x = Some(1);
1688     /// let y = Some("hi");
1689     /// let z = None::<u8>;
1690     ///
1691     /// assert_eq!(x.zip(y), Some((1, "hi")));
1692     /// assert_eq!(x.zip(z), None);
1693     /// ```
1694     #[stable(feature = "option_zip_option", since = "1.46.0")]
1695     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1696     pub const fn zip<U>(self, other: Option<U>) -> Option<(T, U)>
1697     where
1698         T: ~const Destruct,
1699         U: ~const Destruct,
1700     {
1701         match (self, other) {
1702             (Some(a), Some(b)) => Some((a, b)),
1703             _ => None,
1704         }
1705     }
1706
1707     /// Zips `self` and another `Option` with function `f`.
1708     ///
1709     /// If `self` is `Some(s)` and `other` is `Some(o)`, this method returns `Some(f(s, o))`.
1710     /// Otherwise, `None` is returned.
1711     ///
1712     /// # Examples
1713     ///
1714     /// ```
1715     /// #![feature(option_zip)]
1716     ///
1717     /// #[derive(Debug, PartialEq)]
1718     /// struct Point {
1719     ///     x: f64,
1720     ///     y: f64,
1721     /// }
1722     ///
1723     /// impl Point {
1724     ///     fn new(x: f64, y: f64) -> Self {
1725     ///         Self { x, y }
1726     ///     }
1727     /// }
1728     ///
1729     /// let x = Some(17.5);
1730     /// let y = Some(42.7);
1731     ///
1732     /// assert_eq!(x.zip_with(y, Point::new), Some(Point { x: 17.5, y: 42.7 }));
1733     /// assert_eq!(x.zip_with(None, Point::new), None);
1734     /// ```
1735     #[unstable(feature = "option_zip", issue = "70086")]
1736     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1737     pub const fn zip_with<U, F, R>(self, other: Option<U>, f: F) -> Option<R>
1738     where
1739         F: ~const FnOnce(T, U) -> R,
1740         F: ~const Destruct,
1741         T: ~const Destruct,
1742         U: ~const Destruct,
1743     {
1744         match (self, other) {
1745             (Some(a), Some(b)) => Some(f(a, b)),
1746             _ => None,
1747         }
1748     }
1749 }
1750
1751 impl<T, U> Option<(T, U)> {
1752     /// Unzips an option containing a tuple of two options.
1753     ///
1754     /// If `self` is `Some((a, b))` this method returns `(Some(a), Some(b))`.
1755     /// Otherwise, `(None, None)` is returned.
1756     ///
1757     /// # Examples
1758     ///
1759     /// ```
1760     /// let x = Some((1, "hi"));
1761     /// let y = None::<(u8, u32)>;
1762     ///
1763     /// assert_eq!(x.unzip(), (Some(1), Some("hi")));
1764     /// assert_eq!(y.unzip(), (None, None));
1765     /// ```
1766     #[inline]
1767     #[stable(feature = "unzip_option", since = "1.66.0")]
1768     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1769     pub const fn unzip(self) -> (Option<T>, Option<U>)
1770     where
1771         T: ~const Destruct,
1772         U: ~const Destruct,
1773     {
1774         match self {
1775             Some((a, b)) => (Some(a), Some(b)),
1776             None => (None, None),
1777         }
1778     }
1779 }
1780
1781 impl<T> Option<&T> {
1782     /// Maps an `Option<&T>` to an `Option<T>` by copying the contents of the
1783     /// option.
1784     ///
1785     /// # Examples
1786     ///
1787     /// ```
1788     /// let x = 12;
1789     /// let opt_x = Some(&x);
1790     /// assert_eq!(opt_x, Some(&12));
1791     /// let copied = opt_x.copied();
1792     /// assert_eq!(copied, Some(12));
1793     /// ```
1794     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1795     #[stable(feature = "copied", since = "1.35.0")]
1796     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1797     pub const fn copied(self) -> Option<T>
1798     where
1799         T: Copy,
1800     {
1801         // FIXME: this implementation, which sidesteps using `Option::map` since it's not const
1802         // ready yet, should be reverted when possible to avoid code repetition
1803         match self {
1804             Some(&v) => Some(v),
1805             None => None,
1806         }
1807     }
1808
1809     /// Maps an `Option<&T>` to an `Option<T>` by cloning the contents of the
1810     /// option.
1811     ///
1812     /// # Examples
1813     ///
1814     /// ```
1815     /// let x = 12;
1816     /// let opt_x = Some(&x);
1817     /// assert_eq!(opt_x, Some(&12));
1818     /// let cloned = opt_x.cloned();
1819     /// assert_eq!(cloned, Some(12));
1820     /// ```
1821     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1822     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1823     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_cloned", issue = "91582")]
1824     pub const fn cloned(self) -> Option<T>
1825     where
1826         T: ~const Clone,
1827     {
1828         match self {
1829             Some(t) => Some(t.clone()),
1830             None => None,
1831         }
1832     }
1833 }
1834
1835 impl<T> Option<&mut T> {
1836     /// Maps an `Option<&mut T>` to an `Option<T>` by copying the contents of the
1837     /// option.
1838     ///
1839     /// # Examples
1840     ///
1841     /// ```
1842     /// let mut x = 12;
1843     /// let opt_x = Some(&mut x);
1844     /// assert_eq!(opt_x, Some(&mut 12));
1845     /// let copied = opt_x.copied();
1846     /// assert_eq!(copied, Some(12));
1847     /// ```
1848     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1849     #[stable(feature = "copied", since = "1.35.0")]
1850     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_ext", issue = "91930")]
1851     pub const fn copied(self) -> Option<T>
1852     where
1853         T: Copy,
1854     {
1855         match self {
1856             Some(&mut t) => Some(t),
1857             None => None,
1858         }
1859     }
1860
1861     /// Maps an `Option<&mut T>` to an `Option<T>` by cloning the contents of the
1862     /// option.
1863     ///
1864     /// # Examples
1865     ///
1866     /// ```
1867     /// let mut x = 12;
1868     /// let opt_x = Some(&mut x);
1869     /// assert_eq!(opt_x, Some(&mut 12));
1870     /// let cloned = opt_x.cloned();
1871     /// assert_eq!(cloned, Some(12));
1872     /// ```
1873     #[must_use = "`self` will be dropped if the result is not used"]
1874     #[stable(since = "1.26.0", feature = "option_ref_mut_cloned")]
1875     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option_cloned", issue = "91582")]
1876     pub const fn cloned(self) -> Option<T>
1877     where
1878         T: ~const Clone,
1879     {
1880         match self {
1881             Some(t) => Some(t.clone()),
1882             None => None,
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 impl<T, E> Option<Result<T, E>> {
1888     /// Transposes an `Option` of a [`Result`] into a [`Result`] of an `Option`.
1889     ///
1890     /// [`None`] will be mapped to <code>[Ok]\([None])</code>.
1891     /// <code>[Some]\([Ok]\(\_))</code> and <code>[Some]\([Err]\(\_))</code> will be mapped to
1892     /// <code>[Ok]\([Some]\(\_))</code> and <code>[Err]\(\_)</code>.
1893     ///
1894     /// # Examples
1895     ///
1896     /// ```
1897     /// #[derive(Debug, Eq, PartialEq)]
1898     /// struct SomeErr;
1899     ///
1900     /// let x: Result<Option<i32>, SomeErr> = Ok(Some(5));
1901     /// let y: Option<Result<i32, SomeErr>> = Some(Ok(5));
1902     /// assert_eq!(x, y.transpose());
1903     /// ```
1904     #[inline]
1905     #[stable(feature = "transpose_result", since = "1.33.0")]
1906     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1907     pub const fn transpose(self) -> Result<Option<T>, E> {
1908         match self {
1909             Some(Ok(x)) => Ok(Some(x)),
1910             Some(Err(e)) => Err(e),
1911             None => Ok(None),
1912         }
1913     }
1914 }
1915
1916 // This is a separate function to reduce the code size of .expect() itself.
1917 #[cfg_attr(not(feature = "panic_immediate_abort"), inline(never))]
1918 #[cfg_attr(feature = "panic_immediate_abort", inline)]
1919 #[cold]
1920 #[track_caller]
1921 #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
1922 const fn expect_failed(msg: &str) -> ! {
1923     panic_str(msg)
1924 }
1925
1926 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1927 // Trait implementations
1928 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1929
1930 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1931 #[rustc_const_unstable(feature = "const_clone", issue = "91805")]
1932 impl<T> const Clone for Option<T>
1933 where
1934     T: ~const Clone + ~const Destruct,
1935 {
1936     #[inline]
1937     fn clone(&self) -> Self {
1938         match self {
1939             Some(x) => Some(x.clone()),
1940             None => None,
1941         }
1942     }
1943
1944     #[inline]
1945     fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
1946         match (self, source) {
1947             (Some(to), Some(from)) => to.clone_from(from),
1948             (to, from) => *to = from.clone(),
1949         }
1950     }
1951 }
1952
1953 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1954 #[rustc_const_unstable(feature = "const_default_impls", issue = "87864")]
1955 impl<T> const Default for Option<T> {
1956     /// Returns [`None`][Option::None].
1957     ///
1958     /// # Examples
1959     ///
1960     /// ```
1961     /// let opt: Option<u32> = Option::default();
1962     /// assert!(opt.is_none());
1963     /// ```
1964     #[inline]
1965     fn default() -> Option<T> {
1966         None
1967     }
1968 }
1969
1970 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1971 impl<T> IntoIterator for Option<T> {
1972     type Item = T;
1973     type IntoIter = IntoIter<T>;
1974
1975     /// Returns a consuming iterator over the possibly contained value.
1976     ///
1977     /// # Examples
1978     ///
1979     /// ```
1980     /// let x = Some("string");
1981     /// let v: Vec<&str> = x.into_iter().collect();
1982     /// assert_eq!(v, ["string"]);
1983     ///
1984     /// let x = None;
1985     /// let v: Vec<&str> = x.into_iter().collect();
1986     /// assert!(v.is_empty());
1987     /// ```
1988     #[inline]
1989     fn into_iter(self) -> IntoIter<T> {
1990         IntoIter { inner: Item { opt: self } }
1991     }
1992 }
1993
1994 #[stable(since = "1.4.0", feature = "option_iter")]
1995 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Option<T> {
1996     type Item = &'a T;
1997     type IntoIter = Iter<'a, T>;
1998
1999     fn into_iter(self) -> Iter<'a, T> {
2000         self.iter()
2001     }
2002 }
2003
2004 #[stable(since = "1.4.0", feature = "option_iter")]
2005 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Option<T> {
2006     type Item = &'a mut T;
2007     type IntoIter = IterMut<'a, T>;
2008
2009     fn into_iter(self) -> IterMut<'a, T> {
2010         self.iter_mut()
2011     }
2012 }
2013
2014 #[stable(since = "1.12.0", feature = "option_from")]
2015 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2016 impl<T> const From<T> for Option<T> {
2017     /// Moves `val` into a new [`Some`].
2018     ///
2019     /// # Examples
2020     ///
2021     /// ```
2022     /// let o: Option<u8> = Option::from(67);
2023     ///
2024     /// assert_eq!(Some(67), o);
2025     /// ```
2026     fn from(val: T) -> Option<T> {
2027         Some(val)
2028     }
2029 }
2030
2031 #[stable(feature = "option_ref_from_ref_option", since = "1.30.0")]
2032 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2033 impl<'a, T> const From<&'a Option<T>> for Option<&'a T> {
2034     /// Converts from `&Option<T>` to `Option<&T>`.
2035     ///
2036     /// # Examples
2037     ///
2038     /// Converts an <code>[Option]<[String]></code> into an <code>[Option]<[usize]></code>, preserving
2039     /// the original. The [`map`] method takes the `self` argument by value, consuming the original,
2040     /// so this technique uses `from` to first take an [`Option`] to a reference
2041     /// to the value inside the original.
2042     ///
2043     /// [`map`]: Option::map
2044     /// [String]: ../../std/string/struct.String.html "String"
2045     ///
2046     /// ```
2047     /// let s: Option<String> = Some(String::from("Hello, Rustaceans!"));
2048     /// let o: Option<usize> = Option::from(&s).map(|ss: &String| ss.len());
2049     ///
2050     /// println!("Can still print s: {s:?}");
2051     ///
2052     /// assert_eq!(o, Some(18));
2053     /// ```
2054     fn from(o: &'a Option<T>) -> Option<&'a T> {
2055         o.as_ref()
2056     }
2057 }
2058
2059 #[stable(feature = "option_ref_from_ref_option", since = "1.30.0")]
2060 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2061 impl<'a, T> const From<&'a mut Option<T>> for Option<&'a mut T> {
2062     /// Converts from `&mut Option<T>` to `Option<&mut T>`
2063     ///
2064     /// # Examples
2065     ///
2066     /// ```
2067     /// let mut s = Some(String::from("Hello"));
2068     /// let o: Option<&mut String> = Option::from(&mut s);
2069     ///
2070     /// match o {
2071     ///     Some(t) => *t = String::from("Hello, Rustaceans!"),
2072     ///     None => (),
2073     /// }
2074     ///
2075     /// assert_eq!(s, Some(String::from("Hello, Rustaceans!")));
2076     /// ```
2077     fn from(o: &'a mut Option<T>) -> Option<&'a mut T> {
2078         o.as_mut()
2079     }
2080 }
2081
2082 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2083 impl<T> crate::marker::StructuralPartialEq for Option<T> {}
2084 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2085 impl<T: PartialEq> PartialEq for Option<T> {
2086     #[inline]
2087     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
2088         SpecOptionPartialEq::eq(self, other)
2089     }
2090 }
2091
2092 #[unstable(feature = "spec_option_partial_eq", issue = "none", reason = "exposed only for rustc")]
2093 #[doc(hidden)]
2094 pub trait SpecOptionPartialEq: Sized {
2095     fn eq(l: &Option<Self>, other: &Option<Self>) -> bool;
2096 }
2097
2098 #[unstable(feature = "spec_option_partial_eq", issue = "none", reason = "exposed only for rustc")]
2099 impl<T: PartialEq> SpecOptionPartialEq for T {
2100     #[inline]
2101     default fn eq(l: &Option<T>, r: &Option<T>) -> bool {
2102         match (l, r) {
2103             (Some(l), Some(r)) => *l == *r,
2104             (None, None) => true,
2105             _ => false,
2106         }
2107     }
2108 }
2109
2110 macro_rules! non_zero_option {
2111     ( $( #[$stability: meta] $NZ:ty; )+ ) => {
2112         $(
2113             #[$stability]
2114             impl SpecOptionPartialEq for $NZ {
2115                 #[inline]
2116                 fn eq(l: &Option<Self>, r: &Option<Self>) -> bool {
2117                     l.map(Self::get).unwrap_or(0) == r.map(Self::get).unwrap_or(0)
2118                 }
2119             }
2120         )+
2121     };
2122 }
2123
2124 non_zero_option! {
2125     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroU8;
2126     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroU16;
2127     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroU32;
2128     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroU64;
2129     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroU128;
2130     #[stable(feature = "nonzero", since = "1.28.0")] crate::num::NonZeroUsize;
2131     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroI8;
2132     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroI16;
2133     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroI32;
2134     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroI64;
2135     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroI128;
2136     #[stable(feature = "signed_nonzero", since = "1.34.0")] crate::num::NonZeroIsize;
2137 }
2138
2139 #[stable(feature = "nonnull", since = "1.25.0")]
2140 impl<T> SpecOptionPartialEq for crate::ptr::NonNull<T> {
2141     #[inline]
2142     fn eq(l: &Option<Self>, r: &Option<Self>) -> bool {
2143         l.map(Self::as_ptr).unwrap_or_else(|| crate::ptr::null_mut())
2144             == r.map(Self::as_ptr).unwrap_or_else(|| crate::ptr::null_mut())
2145     }
2146 }
2147
2148 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2149 // The Option Iterators
2150 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2151
2152 #[derive(Clone, Debug)]
2153 struct Item<A> {
2154     opt: Option<A>,
2155 }
2156
2157 impl<A> Iterator for Item<A> {
2158     type Item = A;
2159
2160     #[inline]
2161     fn next(&mut self) -> Option<A> {
2162         self.opt.take()
2163     }
2164
2165     #[inline]
2166     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2167         match self.opt {
2168             Some(_) => (1, Some(1)),
2169             None => (0, Some(0)),
2170         }
2171     }
2172 }
2173
2174 impl<A> DoubleEndedIterator for Item<A> {
2175     #[inline]
2176     fn next_back(&mut self) -> Option<A> {
2177         self.opt.take()
2178     }
2179 }
2180
2181 impl<A> ExactSizeIterator for Item<A> {}
2182 impl<A> FusedIterator for Item<A> {}
2183 unsafe impl<A> TrustedLen for Item<A> {}
2184
2185 /// An iterator over a reference to the [`Some`] variant of an [`Option`].
2186 ///
2187 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2188 ///
2189 /// This `struct` is created by the [`Option::iter`] function.
2190 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2191 #[derive(Debug)]
2192 pub struct Iter<'a, A: 'a> {
2193     inner: Item<&'a A>,
2194 }
2195
2196 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2197 impl<'a, A> Iterator for Iter<'a, A> {
2198     type Item = &'a A;
2199
2200     #[inline]
2201     fn next(&mut self) -> Option<&'a A> {
2202         self.inner.next()
2203     }
2204     #[inline]
2205     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2206         self.inner.size_hint()
2207     }
2208 }
2209
2210 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2211 impl<'a, A> DoubleEndedIterator for Iter<'a, A> {
2212     #[inline]
2213     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a A> {
2214         self.inner.next_back()
2215     }
2216 }
2217
2218 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2219 impl<A> ExactSizeIterator for Iter<'_, A> {}
2220
2221 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2222 impl<A> FusedIterator for Iter<'_, A> {}
2223
2224 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2225 unsafe impl<A> TrustedLen for Iter<'_, A> {}
2226
2227 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2228 impl<A> Clone for Iter<'_, A> {
2229     #[inline]
2230     fn clone(&self) -> Self {
2231         Iter { inner: self.inner.clone() }
2232     }
2233 }
2234
2235 /// An iterator over a mutable reference to the [`Some`] variant of an [`Option`].
2236 ///
2237 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2238 ///
2239 /// This `struct` is created by the [`Option::iter_mut`] function.
2240 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2241 #[derive(Debug)]
2242 pub struct IterMut<'a, A: 'a> {
2243     inner: Item<&'a mut A>,
2244 }
2245
2246 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2247 impl<'a, A> Iterator for IterMut<'a, A> {
2248     type Item = &'a mut A;
2249
2250     #[inline]
2251     fn next(&mut self) -> Option<&'a mut A> {
2252         self.inner.next()
2253     }
2254     #[inline]
2255     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2256         self.inner.size_hint()
2257     }
2258 }
2259
2260 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2261 impl<'a, A> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, A> {
2262     #[inline]
2263     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a mut A> {
2264         self.inner.next_back()
2265     }
2266 }
2267
2268 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2269 impl<A> ExactSizeIterator for IterMut<'_, A> {}
2270
2271 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2272 impl<A> FusedIterator for IterMut<'_, A> {}
2273 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2274 unsafe impl<A> TrustedLen for IterMut<'_, A> {}
2275
2276 /// An iterator over the value in [`Some`] variant of an [`Option`].
2277 ///
2278 /// The iterator yields one value if the [`Option`] is a [`Some`], otherwise none.
2279 ///
2280 /// This `struct` is created by the [`Option::into_iter`] function.
2281 #[derive(Clone, Debug)]
2282 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2283 pub struct IntoIter<A> {
2284     inner: Item<A>,
2285 }
2286
2287 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2288 impl<A> Iterator for IntoIter<A> {
2289     type Item = A;
2290
2291     #[inline]
2292     fn next(&mut self) -> Option<A> {
2293         self.inner.next()
2294     }
2295     #[inline]
2296     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2297         self.inner.size_hint()
2298     }
2299 }
2300
2301 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2302 impl<A> DoubleEndedIterator for IntoIter<A> {
2303     #[inline]
2304     fn next_back(&mut self) -> Option<A> {
2305         self.inner.next_back()
2306     }
2307 }
2308
2309 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2310 impl<A> ExactSizeIterator for IntoIter<A> {}
2311
2312 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2313 impl<A> FusedIterator for IntoIter<A> {}
2314
2315 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2316 unsafe impl<A> TrustedLen for IntoIter<A> {}
2317
2318 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2319 // FromIterator
2320 /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2321
2322 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2323 impl<A, V: FromIterator<A>> FromIterator<Option<A>> for Option<V> {
2324     /// Takes each element in the [`Iterator`]: if it is [`None`][Option::None],
2325     /// no further elements are taken, and the [`None`][Option::None] is
2326     /// returned. Should no [`None`][Option::None] occur, a container of type
2327     /// `V` containing the values of each [`Option`] is returned.
2328     ///
2329     /// # Examples
2330     ///
2331     /// Here is an example which increments every integer in a vector.
2332     /// We use the checked variant of `add` that returns `None` when the
2333     /// calculation would result in an overflow.
2334     ///
2335     /// ```
2336     /// let items = vec![0_u16, 1, 2];
2337     ///
2338     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2339     ///     .iter()
2340     ///     .map(|x| x.checked_add(1))
2341     ///     .collect();
2342     ///
2343     /// assert_eq!(res, Some(vec![1, 2, 3]));
2344     /// ```
2345     ///
2346     /// As you can see, this will return the expected, valid items.
2347     ///
2348     /// Here is another example that tries to subtract one from another list
2349     /// of integers, this time checking for underflow:
2350     ///
2351     /// ```
2352     /// let items = vec![2_u16, 1, 0];
2353     ///
2354     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2355     ///     .iter()
2356     ///     .map(|x| x.checked_sub(1))
2357     ///     .collect();
2358     ///
2359     /// assert_eq!(res, None);
2360     /// ```
2361     ///
2362     /// Since the last element is zero, it would underflow. Thus, the resulting
2363     /// value is `None`.
2364     ///
2365     /// Here is a variation on the previous example, showing that no
2366     /// further elements are taken from `iter` after the first `None`.
2367     ///
2368     /// ```
2369     /// let items = vec![3_u16, 2, 1, 10];
2370     ///
2371     /// let mut shared = 0;
2372     ///
2373     /// let res: Option<Vec<u16>> = items
2374     ///     .iter()
2375     ///     .map(|x| { shared += x; x.checked_sub(2) })
2376     ///     .collect();
2377     ///
2378     /// assert_eq!(res, None);
2379     /// assert_eq!(shared, 6);
2380     /// ```
2381     ///
2382     /// Since the third element caused an underflow, no further elements were taken,
2383     /// so the final value of `shared` is 6 (= `3 + 2 + 1`), not 16.
2384     #[inline]
2385     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = Option<A>>>(iter: I) -> Option<V> {
2386         // FIXME(#11084): This could be replaced with Iterator::scan when this
2387         // performance bug is closed.
2388
2389         iter::try_process(iter.into_iter(), |i| i.collect())
2390     }
2391 }
2392
2393 #[unstable(feature = "try_trait_v2", issue = "84277")]
2394 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2395 impl<T> const ops::Try for Option<T> {
2396     type Output = T;
2397     type Residual = Option<convert::Infallible>;
2398
2399     #[inline]
2400     fn from_output(output: Self::Output) -> Self {
2401         Some(output)
2402     }
2403
2404     #[inline]
2405     fn branch(self) -> ControlFlow<Self::Residual, Self::Output> {
2406         match self {
2407             Some(v) => ControlFlow::Continue(v),
2408             None => ControlFlow::Break(None),
2409         }
2410     }
2411 }
2412
2413 #[unstable(feature = "try_trait_v2", issue = "84277")]
2414 #[rustc_const_unstable(feature = "const_convert", issue = "88674")]
2415 impl<T> const ops::FromResidual for Option<T> {
2416     #[inline]
2417     fn from_residual(residual: Option<convert::Infallible>) -> Self {
2418         match residual {
2419             None => None,
2420         }
2421     }
2422 }
2423
2424 #[unstable(feature = "try_trait_v2_yeet", issue = "96374")]
2425 impl<T> ops::FromResidual<ops::Yeet<()>> for Option<T> {
2426     #[inline]
2427     fn from_residual(ops::Yeet(()): ops::Yeet<()>) -> Self {
2428         None
2429     }
2430 }
2431
2432 #[unstable(feature = "try_trait_v2_residual", issue = "91285")]
2433 #[rustc_const_unstable(feature = "const_try", issue = "74935")]
2434 impl<T> const ops::Residual<T> for Option<convert::Infallible> {
2435     type TryType = Option<T>;
2436 }
2437
2438 impl<T> Option<Option<T>> {
2439     /// Converts from `Option<Option<T>>` to `Option<T>`.
2440     ///
2441     /// # Examples
2442     ///
2443     /// Basic usage:
2444     ///
2445     /// ```
2446     /// let x: Option<Option<u32>> = Some(Some(6));
2447     /// assert_eq!(Some(6), x.flatten());
2448     ///
2449     /// let x: Option<Option<u32>> = Some(None);
2450     /// assert_eq!(None, x.flatten());
2451     ///
2452     /// let x: Option<Option<u32>> = None;
2453     /// assert_eq!(None, x.flatten());
2454     /// ```
2455     ///
2456     /// Flattening only removes one level of nesting at a time:
2457     ///
2458     /// ```
2459     /// let x: Option<Option<Option<u32>>> = Some(Some(Some(6)));
2460     /// assert_eq!(Some(Some(6)), x.flatten());
2461     /// assert_eq!(Some(6), x.flatten().flatten());
2462     /// ```
2463     #[inline]
2464     #[stable(feature = "option_flattening", since = "1.40.0")]
2465     #[rustc_const_unstable(feature = "const_option", issue = "67441")]
2466     pub const fn flatten(self) -> Option<T> {
2467         match self {
2468             Some(inner) => inner,
2469             None => None,
2470         }
2471     }
2472 }