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[rust.git] / library / core / src / primitive_docs.rs
1 // `library/{std,core}/src/primitive_docs.rs` should have the same contents.
2 // These are different files so that relative links work properly without
3 // having to have `CARGO_PKG_NAME` set, but conceptually they should always be the same.
4 #[doc(primitive = "bool")]
5 #[doc(alias = "true")]
6 #[doc(alias = "false")]
7 /// The boolean type.
8 ///
9 /// The `bool` represents a value, which could only be either [`true`] or [`false`]. If you cast
10 /// a `bool` into an integer, [`true`] will be 1 and [`false`] will be 0.
11 ///
12 /// # Basic usage
13 ///
14 /// `bool` implements various traits, such as [`BitAnd`], [`BitOr`], [`Not`], etc.,
15 /// which allow us to perform boolean operations using `&`, `|` and `!`.
16 ///
17 /// [`if`] requires a `bool` value as its conditional. [`assert!`], which is an
18 /// important macro in testing, checks whether an expression is [`true`] and panics
19 /// if it isn't.
20 ///
21 /// ```
22 /// let bool_val = true & false | false;
23 /// assert!(!bool_val);
24 /// ```
25 ///
26 /// [`true`]: ../std/keyword.true.html
27 /// [`false`]: ../std/keyword.false.html
28 /// [`BitAnd`]: ops::BitAnd
29 /// [`BitOr`]: ops::BitOr
30 /// [`Not`]: ops::Not
31 /// [`if`]: ../std/keyword.if.html
32 ///
33 /// # Examples
34 ///
35 /// A trivial example of the usage of `bool`:
36 ///
37 /// ```
38 /// let praise_the_borrow_checker = true;
39 ///
40 /// // using the `if` conditional
41 /// if praise_the_borrow_checker {
42 ///     println!("oh, yeah!");
43 /// } else {
44 ///     println!("what?!!");
45 /// }
46 ///
47 /// // ... or, a match pattern
48 /// match praise_the_borrow_checker {
49 ///     true => println!("keep praising!"),
50 ///     false => println!("you should praise!"),
51 /// }
52 /// ```
53 ///
54 /// Also, since `bool` implements the [`Copy`] trait, we don't
55 /// have to worry about the move semantics (just like the integer and float primitives).
56 ///
57 /// Now an example of `bool` cast to integer type:
58 ///
59 /// ```
60 /// assert_eq!(true as i32, 1);
61 /// assert_eq!(false as i32, 0);
62 /// ```
63 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
64 mod prim_bool {}
65
66 #[doc(primitive = "never")]
67 #[doc(alias = "!")]
68 //
69 /// The `!` type, also called "never".
70 ///
71 /// `!` represents the type of computations which never resolve to any value at all. For example,
72 /// the [`exit`] function `fn exit(code: i32) -> !` exits the process without ever returning, and
73 /// so returns `!`.
74 ///
75 /// `break`, `continue` and `return` expressions also have type `!`. For example we are allowed to
76 /// write:
77 ///
78 /// ```
79 /// #![feature(never_type)]
80 /// # fn foo() -> u32 {
81 /// let x: ! = {
82 ///     return 123
83 /// };
84 /// # }
85 /// ```
86 ///
87 /// Although the `let` is pointless here, it illustrates the meaning of `!`. Since `x` is never
88 /// assigned a value (because `return` returns from the entire function), `x` can be given type
89 /// `!`. We could also replace `return 123` with a `panic!` or a never-ending `loop` and this code
90 /// would still be valid.
91 ///
92 /// A more realistic usage of `!` is in this code:
93 ///
94 /// ```
95 /// # fn get_a_number() -> Option<u32> { None }
96 /// # loop {
97 /// let num: u32 = match get_a_number() {
98 ///     Some(num) => num,
99 ///     None => break,
100 /// };
101 /// # }
102 /// ```
103 ///
104 /// Both match arms must produce values of type [`u32`], but since `break` never produces a value
105 /// at all we know it can never produce a value which isn't a [`u32`]. This illustrates another
106 /// behaviour of the `!` type - expressions with type `!` will coerce into any other type.
107 ///
108 /// [`u32`]: prim@u32
109 #[doc = concat!("[`exit`]: ", include_str!("../primitive_docs/process_exit.md"))]
110 ///
111 /// # `!` and generics
112 ///
113 /// ## Infallible errors
114 ///
115 /// The main place you'll see `!` used explicitly is in generic code. Consider the [`FromStr`]
116 /// trait:
117 ///
118 /// ```
119 /// trait FromStr: Sized {
120 ///     type Err;
121 ///     fn from_str(s: &str) -> Result<Self, Self::Err>;
122 /// }
123 /// ```
124 ///
125 /// When implementing this trait for [`String`] we need to pick a type for [`Err`]. And since
126 /// converting a string into a string will never result in an error, the appropriate type is `!`.
127 /// (Currently the type actually used is an enum with no variants, though this is only because `!`
128 /// was added to Rust at a later date and it may change in the future.) With an [`Err`] type of
129 /// `!`, if we have to call [`String::from_str`] for some reason the result will be a
130 /// [`Result<String, !>`] which we can unpack like this:
131 ///
132 /// ```
133 /// #![feature(exhaustive_patterns)]
134 /// use std::str::FromStr;
135 /// let Ok(s) = String::from_str("hello");
136 /// ```
137 ///
138 /// Since the [`Err`] variant contains a `!`, it can never occur. If the `exhaustive_patterns`
139 /// feature is present this means we can exhaustively match on [`Result<T, !>`] by just taking the
140 /// [`Ok`] variant. This illustrates another behaviour of `!` - it can be used to "delete" certain
141 /// enum variants from generic types like `Result`.
142 ///
143 /// ## Infinite loops
144 ///
145 /// While [`Result<T, !>`] is very useful for removing errors, `!` can also be used to remove
146 /// successes as well. If we think of [`Result<T, !>`] as "if this function returns, it has not
147 /// errored," we get a very intuitive idea of [`Result<!, E>`] as well: if the function returns, it
148 /// *has* errored.
149 ///
150 /// For example, consider the case of a simple web server, which can be simplified to:
151 ///
152 /// ```ignore (hypothetical-example)
153 /// loop {
154 ///     let (client, request) = get_request().expect("disconnected");
155 ///     let response = request.process();
156 ///     response.send(client);
157 /// }
158 /// ```
159 ///
160 /// Currently, this isn't ideal, because we simply panic whenever we fail to get a new connection.
161 /// Instead, we'd like to keep track of this error, like this:
162 ///
163 /// ```ignore (hypothetical-example)
164 /// loop {
165 ///     match get_request() {
166 ///         Err(err) => break err,
167 ///         Ok((client, request)) => {
168 ///             let response = request.process();
169 ///             response.send(client);
170 ///         },
171 ///     }
172 /// }
173 /// ```
174 ///
175 /// Now, when the server disconnects, we exit the loop with an error instead of panicking. While it
176 /// might be intuitive to simply return the error, we might want to wrap it in a [`Result<!, E>`]
177 /// instead:
178 ///
179 /// ```ignore (hypothetical-example)
180 /// fn server_loop() -> Result<!, ConnectionError> {
181 ///     loop {
182 ///         let (client, request) = get_request()?;
183 ///         let response = request.process();
184 ///         response.send(client);
185 ///     }
186 /// }
187 /// ```
188 ///
189 /// Now, we can use `?` instead of `match`, and the return type makes a lot more sense: if the loop
190 /// ever stops, it means that an error occurred. We don't even have to wrap the loop in an `Ok`
191 /// because `!` coerces to `Result<!, ConnectionError>` automatically.
192 ///
193 /// [`String::from_str`]: str::FromStr::from_str
194 #[doc = concat!("[`String`]: ", include_str!("../primitive_docs/string_string.md"))]
195 /// [`FromStr`]: str::FromStr
196 ///
197 /// # `!` and traits
198 ///
199 /// When writing your own traits, `!` should have an `impl` whenever there is an obvious `impl`
200 /// which doesn't `panic!`. The reason is that functions returning an `impl Trait` where `!`
201 /// does not have an `impl` of `Trait` cannot diverge as their only possible code path. In other
202 /// words, they can't return `!` from every code path. As an example, this code doesn't compile:
203 ///
204 /// ```compile_fail
205 /// use std::ops::Add;
206 ///
207 /// fn foo() -> impl Add<u32> {
208 ///     unimplemented!()
209 /// }
210 /// ```
211 ///
212 /// But this code does:
213 ///
214 /// ```
215 /// use std::ops::Add;
216 ///
217 /// fn foo() -> impl Add<u32> {
218 ///     if true {
219 ///         unimplemented!()
220 ///     } else {
221 ///         0
222 ///     }
223 /// }
224 /// ```
225 ///
226 /// The reason is that, in the first example, there are many possible types that `!` could coerce
227 /// to, because many types implement `Add<u32>`. However, in the second example,
228 /// the `else` branch returns a `0`, which the compiler infers from the return type to be of type
229 /// `u32`. Since `u32` is a concrete type, `!` can and will be coerced to it. See issue [#36375]
230 /// for more information on this quirk of `!`.
231 ///
232 /// [#36375]: https://github.com/rust-lang/rust/issues/36375
233 ///
234 /// As it turns out, though, most traits can have an `impl` for `!`. Take [`Debug`]
235 /// for example:
236 ///
237 /// ```
238 /// #![feature(never_type)]
239 /// # use std::fmt;
240 /// # trait Debug {
241 /// #     fn fmt(&self, formatter: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result;
242 /// # }
243 /// impl Debug for ! {
244 ///     fn fmt(&self, formatter: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
245 ///         *self
246 ///     }
247 /// }
248 /// ```
249 ///
250 /// Once again we're using `!`'s ability to coerce into any other type, in this case
251 /// [`fmt::Result`]. Since this method takes a `&!` as an argument we know that it can never be
252 /// called (because there is no value of type `!` for it to be called with). Writing `*self`
253 /// essentially tells the compiler "We know that this code can never be run, so just treat the
254 /// entire function body as having type [`fmt::Result`]". This pattern can be used a lot when
255 /// implementing traits for `!`. Generally, any trait which only has methods which take a `self`
256 /// parameter should have such an impl.
257 ///
258 /// On the other hand, one trait which would not be appropriate to implement is [`Default`]:
259 ///
260 /// ```
261 /// trait Default {
262 ///     fn default() -> Self;
263 /// }
264 /// ```
265 ///
266 /// Since `!` has no values, it has no default value either. It's true that we could write an
267 /// `impl` for this which simply panics, but the same is true for any type (we could `impl
268 /// Default` for (eg.) [`File`] by just making [`default()`] panic.)
269 ///
270 #[doc = concat!("[`File`]: ", include_str!("../primitive_docs/fs_file.md"))]
271 /// [`Debug`]: fmt::Debug
272 /// [`default()`]: Default::default
273 ///
274 #[unstable(feature = "never_type", issue = "35121")]
275 mod prim_never {}
276
277 #[doc(primitive = "char")]
278 #[allow(rustdoc::invalid_rust_codeblocks)]
279 /// A character type.
280 ///
281 /// The `char` type represents a single character. More specifically, since
282 /// 'character' isn't a well-defined concept in Unicode, `char` is a '[Unicode
283 /// scalar value]'.
284 ///
285 /// This documentation describes a number of methods and trait implementations on the
286 /// `char` type. For technical reasons, there is additional, separate
287 /// documentation in [the `std::char` module](char/index.html) as well.
288 ///
289 /// # Validity
290 ///
291 /// A `char` is a '[Unicode scalar value]', which is any '[Unicode code point]'
292 /// other than a [surrogate code point]. This has a fixed numerical definition:
293 /// code points are in the range 0 to 0x10FFFF, inclusive.
294 /// Surrogate code points, used by UTF-16, are in the range 0xD800 to 0xDFFF.
295 ///
296 /// No `char` may be constructed, whether as a literal or at runtime, that is not a
297 /// Unicode scalar value:
298 ///
299 /// ```compile_fail
300 /// // Each of these is a compiler error
301 /// ['\u{D800}', '\u{DFFF}', '\u{110000}'];
302 /// ```
303 ///
304 /// ```should_panic
305 /// // Panics; from_u32 returns None.
306 /// char::from_u32(0xDE01).unwrap();
307 /// ```
308 ///
309 /// ```no_run
310 /// // Undefined behaviour
311 /// unsafe { char::from_u32_unchecked(0x110000) };
312 /// ```
313 ///
314 /// USVs are also the exact set of values that may be encoded in UTF-8. Because
315 /// `char` values are USVs and `str` values are valid UTF-8, it is safe to store
316 /// any `char` in a `str` or read any character from a `str` as a `char`.
317 ///
318 /// The gap in valid `char` values is understood by the compiler, so in the
319 /// below example the two ranges are understood to cover the whole range of
320 /// possible `char` values and there is no error for a [non-exhaustive match].
321 ///
322 /// ```
323 /// let c: char = 'a';
324 /// match c {
325 ///     '\0' ..= '\u{D7FF}' => false,
326 ///     '\u{E000}' ..= '\u{10FFFF}' => true,
327 /// };
328 /// ```
329 ///
330 /// All USVs are valid `char` values, but not all of them represent a real
331 /// character. Many USVs are not currently assigned to a character, but may be
332 /// in the future ("reserved"); some will never be a character
333 /// ("noncharacters"); and some may be given different meanings by different
334 /// users ("private use").
335 ///
336 /// [Unicode code point]: https://www.unicode.org/glossary/#code_point
337 /// [Unicode scalar value]: https://www.unicode.org/glossary/#unicode_scalar_value
338 /// [non-exhaustive match]: ../book/ch06-02-match.html#matches-are-exhaustive
339 /// [surrogate code point]: https://www.unicode.org/glossary/#surrogate_code_point
340 ///
341 /// # Representation
342 ///
343 /// `char` is always four bytes in size. This is a different representation than
344 /// a given character would have as part of a [`String`]. For example:
345 ///
346 /// ```
347 /// let v = vec!['h', 'e', 'l', 'l', 'o'];
348 ///
349 /// // five elements times four bytes for each element
350 /// assert_eq!(20, v.len() * std::mem::size_of::<char>());
351 ///
352 /// let s = String::from("hello");
353 ///
354 /// // five elements times one byte per element
355 /// assert_eq!(5, s.len() * std::mem::size_of::<u8>());
356 /// ```
357 ///
358 #[doc = concat!("[`String`]: ", include_str!("../primitive_docs/string_string.md"))]
359 ///
360 /// As always, remember that a human intuition for 'character' might not map to
361 /// Unicode's definitions. For example, despite looking similar, the 'é'
362 /// character is one Unicode code point while 'é' is two Unicode code points:
363 ///
364 /// ```
365 /// let mut chars = "é".chars();
366 /// // U+00e9: 'latin small letter e with acute'
367 /// assert_eq!(Some('\u{00e9}'), chars.next());
368 /// assert_eq!(None, chars.next());
369 ///
370 /// let mut chars = "é".chars();
371 /// // U+0065: 'latin small letter e'
372 /// assert_eq!(Some('\u{0065}'), chars.next());
373 /// // U+0301: 'combining acute accent'
374 /// assert_eq!(Some('\u{0301}'), chars.next());
375 /// assert_eq!(None, chars.next());
376 /// ```
377 ///
378 /// This means that the contents of the first string above _will_ fit into a
379 /// `char` while the contents of the second string _will not_. Trying to create
380 /// a `char` literal with the contents of the second string gives an error:
381 ///
382 /// ```text
383 /// error: character literal may only contain one codepoint: 'é'
384 /// let c = 'é';
385 ///         ^^^
386 /// ```
387 ///
388 /// Another implication of the 4-byte fixed size of a `char` is that
389 /// per-`char` processing can end up using a lot more memory:
390 ///
391 /// ```
392 /// let s = String::from("love: ❤️");
393 /// let v: Vec<char> = s.chars().collect();
394 ///
395 /// assert_eq!(12, std::mem::size_of_val(&s[..]));
396 /// assert_eq!(32, std::mem::size_of_val(&v[..]));
397 /// ```
398 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
399 mod prim_char {}
400
401 #[doc(primitive = "unit")]
402 #[doc(alias = "(")]
403 #[doc(alias = ")")]
404 #[doc(alias = "()")]
405 //
406 /// The `()` type, also called "unit".
407 ///
408 /// The `()` type has exactly one value `()`, and is used when there
409 /// is no other meaningful value that could be returned. `()` is most
410 /// commonly seen implicitly: functions without a `-> ...` implicitly
411 /// have return type `()`, that is, these are equivalent:
412 ///
413 /// ```rust
414 /// fn long() -> () {}
415 ///
416 /// fn short() {}
417 /// ```
418 ///
419 /// The semicolon `;` can be used to discard the result of an
420 /// expression at the end of a block, making the expression (and thus
421 /// the block) evaluate to `()`. For example,
422 ///
423 /// ```rust
424 /// fn returns_i64() -> i64 {
425 ///     1i64
426 /// }
427 /// fn returns_unit() {
428 ///     1i64;
429 /// }
430 ///
431 /// let is_i64 = {
432 ///     returns_i64()
433 /// };
434 /// let is_unit = {
435 ///     returns_i64();
436 /// };
437 /// ```
438 ///
439 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
440 mod prim_unit {}
441
442 #[doc(primitive = "pointer")]
443 #[doc(alias = "ptr")]
444 #[doc(alias = "*")]
445 #[doc(alias = "*const")]
446 #[doc(alias = "*mut")]
447 //
448 /// Raw, unsafe pointers, `*const T`, and `*mut T`.
449 ///
450 /// *[See also the `std::ptr` module](ptr).*
451 ///
452 /// Working with raw pointers in Rust is uncommon, typically limited to a few patterns.
453 /// Raw pointers can be unaligned or [`null`]. However, when a raw pointer is
454 /// dereferenced (using the `*` operator), it must be non-null and aligned.
455 ///
456 /// Storing through a raw pointer using `*ptr = data` calls `drop` on the old value, so
457 /// [`write`] must be used if the type has drop glue and memory is not already
458 /// initialized - otherwise `drop` would be called on the uninitialized memory.
459 ///
460 /// Use the [`null`] and [`null_mut`] functions to create null pointers, and the
461 /// [`is_null`] method of the `*const T` and `*mut T` types to check for null.
462 /// The `*const T` and `*mut T` types also define the [`offset`] method, for
463 /// pointer math.
464 ///
465 /// # Common ways to create raw pointers
466 ///
467 /// ## 1. Coerce a reference (`&T`) or mutable reference (`&mut T`).
468 ///
469 /// ```
470 /// let my_num: i32 = 10;
471 /// let my_num_ptr: *const i32 = &my_num;
472 /// let mut my_speed: i32 = 88;
473 /// let my_speed_ptr: *mut i32 = &mut my_speed;
474 /// ```
475 ///
476 /// To get a pointer to a boxed value, dereference the box:
477 ///
478 /// ```
479 /// let my_num: Box<i32> = Box::new(10);
480 /// let my_num_ptr: *const i32 = &*my_num;
481 /// let mut my_speed: Box<i32> = Box::new(88);
482 /// let my_speed_ptr: *mut i32 = &mut *my_speed;
483 /// ```
484 ///
485 /// This does not take ownership of the original allocation
486 /// and requires no resource management later,
487 /// but you must not use the pointer after its lifetime.
488 ///
489 /// ## 2. Consume a box (`Box<T>`).
490 ///
491 /// The [`into_raw`] function consumes a box and returns
492 /// the raw pointer. It doesn't destroy `T` or deallocate any memory.
493 ///
494 /// ```
495 /// let my_speed: Box<i32> = Box::new(88);
496 /// let my_speed: *mut i32 = Box::into_raw(my_speed);
497 ///
498 /// // By taking ownership of the original `Box<T>` though
499 /// // we are obligated to put it together later to be destroyed.
500 /// unsafe {
501 ///     drop(Box::from_raw(my_speed));
502 /// }
503 /// ```
504 ///
505 /// Note that here the call to [`drop`] is for clarity - it indicates
506 /// that we are done with the given value and it should be destroyed.
507 ///
508 /// ## 3. Create it using `ptr::addr_of!`
509 ///
510 /// Instead of coercing a reference to a raw pointer, you can use the macros
511 /// [`ptr::addr_of!`] (for `*const T`) and [`ptr::addr_of_mut!`] (for `*mut T`).
512 /// These macros allow you to create raw pointers to fields to which you cannot
513 /// create a reference (without causing undefined behaviour), such as an
514 /// unaligned field. This might be necessary if packed structs or uninitialized
515 /// memory is involved.
516 ///
517 /// ```
518 /// #[derive(Debug, Default, Copy, Clone)]
519 /// #[repr(C, packed)]
520 /// struct S {
521 ///     aligned: u8,
522 ///     unaligned: u32,
523 /// }
524 /// let s = S::default();
525 /// let p = std::ptr::addr_of!(s.unaligned); // not allowed with coercion
526 /// ```
527 ///
528 /// ## 4. Get it from C.
529 ///
530 /// ```
531 /// # #![feature(rustc_private)]
532 /// extern crate libc;
533 ///
534 /// use std::mem;
535 ///
536 /// unsafe {
537 ///     let my_num: *mut i32 = libc::malloc(mem::size_of::<i32>()) as *mut i32;
538 ///     if my_num.is_null() {
539 ///         panic!("failed to allocate memory");
540 ///     }
541 ///     libc::free(my_num as *mut libc::c_void);
542 /// }
543 /// ```
544 ///
545 /// Usually you wouldn't literally use `malloc` and `free` from Rust,
546 /// but C APIs hand out a lot of pointers generally, so are a common source
547 /// of raw pointers in Rust.
548 ///
549 /// [`null`]: ptr::null
550 /// [`null_mut`]: ptr::null_mut
551 /// [`is_null`]: pointer::is_null
552 /// [`offset`]: pointer::offset
553 #[doc = concat!("[`into_raw`]: ", include_str!("../primitive_docs/box_into_raw.md"))]
554 /// [`drop`]: mem::drop
555 /// [`write`]: ptr::write
556 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
557 mod prim_pointer {}
558
559 #[doc(primitive = "array")]
560 #[doc(alias = "[]")]
561 #[doc(alias = "[T;N]")] // unfortunately, rustdoc doesn't have fuzzy search for aliases
562 #[doc(alias = "[T; N]")]
563 /// A fixed-size array, denoted `[T; N]`, for the element type, `T`, and the
564 /// non-negative compile-time constant size, `N`.
565 ///
566 /// There are two syntactic forms for creating an array:
567 ///
568 /// * A list with each element, i.e., `[x, y, z]`.
569 /// * A repeat expression `[x; N]`, which produces an array with `N` copies of `x`.
570 ///   The type of `x` must be [`Copy`].
571 ///
572 /// Note that `[expr; 0]` is allowed, and produces an empty array.
573 /// This will still evaluate `expr`, however, and immediately drop the resulting value, so
574 /// be mindful of side effects.
575 ///
576 /// Arrays of *any* size implement the following traits if the element type allows it:
577 ///
578 /// - [`Copy`]
579 /// - [`Clone`]
580 /// - [`Debug`]
581 /// - [`IntoIterator`] (implemented for `[T; N]`, `&[T; N]` and `&mut [T; N]`)
582 /// - [`PartialEq`], [`PartialOrd`], [`Eq`], [`Ord`]
583 /// - [`Hash`]
584 /// - [`AsRef`], [`AsMut`]
585 /// - [`Borrow`], [`BorrowMut`]
586 ///
587 /// Arrays of sizes from 0 to 32 (inclusive) implement the [`Default`] trait
588 /// if the element type allows it. As a stopgap, trait implementations are
589 /// statically generated up to size 32.
590 ///
591 /// Arrays coerce to [slices (`[T]`)][slice], so a slice method may be called on
592 /// an array. Indeed, this provides most of the API for working with arrays.
593 /// Slices have a dynamic size and do not coerce to arrays.
594 ///
595 /// You can move elements out of an array with a [slice pattern]. If you want
596 /// one element, see [`mem::replace`].
597 ///
598 /// # Examples
599 ///
600 /// ```
601 /// let mut array: [i32; 3] = [0; 3];
602 ///
603 /// array[1] = 1;
604 /// array[2] = 2;
605 ///
606 /// assert_eq!([1, 2], &array[1..]);
607 ///
608 /// // This loop prints: 0 1 2
609 /// for x in array {
610 ///     print!("{x} ");
611 /// }
612 /// ```
613 ///
614 /// You can also iterate over reference to the array's elements:
615 ///
616 /// ```
617 /// let array: [i32; 3] = [0; 3];
618 ///
619 /// for x in &array { }
620 /// ```
621 ///
622 /// You can use a [slice pattern] to move elements out of an array:
623 ///
624 /// ```
625 /// fn move_away(_: String) { /* Do interesting things. */ }
626 ///
627 /// let [john, roa] = ["John".to_string(), "Roa".to_string()];
628 /// move_away(john);
629 /// move_away(roa);
630 /// ```
631 ///
632 /// # Editions
633 ///
634 /// Prior to Rust 1.53, arrays did not implement [`IntoIterator`] by value, so the method call
635 /// `array.into_iter()` auto-referenced into a [slice iterator](slice::iter). Right now, the old
636 /// behavior is preserved in the 2015 and 2018 editions of Rust for compatibility, ignoring
637 /// [`IntoIterator`] by value. In the future, the behavior on the 2015 and 2018 edition
638 /// might be made consistent to the behavior of later editions.
639 ///
640 /// ```rust,edition2018
641 /// // Rust 2015 and 2018:
642 ///
643 /// # #![allow(array_into_iter)] // override our `deny(warnings)`
644 /// let array: [i32; 3] = [0; 3];
645 ///
646 /// // This creates a slice iterator, producing references to each value.
647 /// for item in array.into_iter().enumerate() {
648 ///     let (i, x): (usize, &i32) = item;
649 ///     println!("array[{i}] = {x}");
650 /// }
651 ///
652 /// // The `array_into_iter` lint suggests this change for future compatibility:
653 /// for item in array.iter().enumerate() {
654 ///     let (i, x): (usize, &i32) = item;
655 ///     println!("array[{i}] = {x}");
656 /// }
657 ///
658 /// // You can explicitly iterate an array by value using `IntoIterator::into_iter`
659 /// for item in IntoIterator::into_iter(array).enumerate() {
660 ///     let (i, x): (usize, i32) = item;
661 ///     println!("array[{i}] = {x}");
662 /// }
663 /// ```
664 ///
665 /// Starting in the 2021 edition, `array.into_iter()` uses `IntoIterator` normally to iterate
666 /// by value, and `iter()` should be used to iterate by reference like previous editions.
667 ///
668 /// ```rust,edition2021
669 /// // Rust 2021:
670 ///
671 /// let array: [i32; 3] = [0; 3];
672 ///
673 /// // This iterates by reference:
674 /// for item in array.iter().enumerate() {
675 ///     let (i, x): (usize, &i32) = item;
676 ///     println!("array[{i}] = {x}");
677 /// }
678 ///
679 /// // This iterates by value:
680 /// for item in array.into_iter().enumerate() {
681 ///     let (i, x): (usize, i32) = item;
682 ///     println!("array[{i}] = {x}");
683 /// }
684 /// ```
685 ///
686 /// Future language versions might start treating the `array.into_iter()`
687 /// syntax on editions 2015 and 2018 the same as on edition 2021. So code using
688 /// those older editions should still be written with this change in mind, to
689 /// prevent breakage in the future. The safest way to accomplish this is to
690 /// avoid the `into_iter` syntax on those editions. If an edition update is not
691 /// viable/desired, there are multiple alternatives:
692 /// * use `iter`, equivalent to the old behavior, creating references
693 /// * use [`IntoIterator::into_iter`], equivalent to the post-2021 behavior (Rust 1.53+)
694 /// * replace `for ... in array.into_iter() {` with `for ... in array {`,
695 ///   equivalent to the post-2021 behavior (Rust 1.53+)
696 ///
697 /// ```rust,edition2018
698 /// // Rust 2015 and 2018:
699 ///
700 /// let array: [i32; 3] = [0; 3];
701 ///
702 /// // This iterates by reference:
703 /// for item in array.iter() {
704 ///     let x: &i32 = item;
705 ///     println!("{x}");
706 /// }
707 ///
708 /// // This iterates by value:
709 /// for item in IntoIterator::into_iter(array) {
710 ///     let x: i32 = item;
711 ///     println!("{x}");
712 /// }
713 ///
714 /// // This iterates by value:
715 /// for item in array {
716 ///     let x: i32 = item;
717 ///     println!("{x}");
718 /// }
719 ///
720 /// // IntoIter can also start a chain.
721 /// // This iterates by value:
722 /// for item in IntoIterator::into_iter(array).enumerate() {
723 ///     let (i, x): (usize, i32) = item;
724 ///     println!("array[{i}] = {x}");
725 /// }
726 /// ```
727 ///
728 /// [slice]: prim@slice
729 /// [`Debug`]: fmt::Debug
730 /// [`Hash`]: hash::Hash
731 /// [`Borrow`]: borrow::Borrow
732 /// [`BorrowMut`]: borrow::BorrowMut
733 /// [slice pattern]: ../reference/patterns.html#slice-patterns
734 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
735 mod prim_array {}
736
737 #[doc(primitive = "slice")]
738 #[doc(alias = "[")]
739 #[doc(alias = "]")]
740 #[doc(alias = "[]")]
741 /// A dynamically-sized view into a contiguous sequence, `[T]`. Contiguous here
742 /// means that elements are laid out so that every element is the same
743 /// distance from its neighbors.
744 ///
745 /// *[See also the `std::slice` module](crate::slice).*
746 ///
747 /// Slices are a view into a block of memory represented as a pointer and a
748 /// length.
749 ///
750 /// ```
751 /// // slicing a Vec
752 /// let vec = vec![1, 2, 3];
753 /// let int_slice = &vec[..];
754 /// // coercing an array to a slice
755 /// let str_slice: &[&str] = &["one", "two", "three"];
756 /// ```
757 ///
758 /// Slices are either mutable or shared. The shared slice type is `&[T]`,
759 /// while the mutable slice type is `&mut [T]`, where `T` represents the element
760 /// type. For example, you can mutate the block of memory that a mutable slice
761 /// points to:
762 ///
763 /// ```
764 /// let mut x = [1, 2, 3];
765 /// let x = &mut x[..]; // Take a full slice of `x`.
766 /// x[1] = 7;
767 /// assert_eq!(x, &[1, 7, 3]);
768 /// ```
769 ///
770 /// As slices store the length of the sequence they refer to, they have twice
771 /// the size of pointers to [`Sized`](marker/trait.Sized.html) types.
772 /// Also see the reference on
773 /// [dynamically sized types](../reference/dynamically-sized-types.html).
774 ///
775 /// ```
776 /// # use std::rc::Rc;
777 /// let pointer_size = std::mem::size_of::<&u8>();
778 /// assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<&[u8]>());
779 /// assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<*const [u8]>());
780 /// assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<Box<[u8]>>());
781 /// assert_eq!(2 * pointer_size, std::mem::size_of::<Rc<[u8]>>());
782 /// ```
783 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
784 mod prim_slice {}
785
786 #[doc(primitive = "str")]
787 //
788 /// String slices.
789 ///
790 /// *[See also the `std::str` module](crate::str).*
791 ///
792 /// The `str` type, also called a 'string slice', is the most primitive string
793 /// type. It is usually seen in its borrowed form, `&str`. It is also the type
794 /// of string literals, `&'static str`.
795 ///
796 /// String slices are always valid UTF-8.
797 ///
798 /// # Examples
799 ///
800 /// String literals are string slices:
801 ///
802 /// ```
803 /// let hello = "Hello, world!";
804 ///
805 /// // with an explicit type annotation
806 /// let hello: &'static str = "Hello, world!";
807 /// ```
808 ///
809 /// They are `'static` because they're stored directly in the final binary, and
810 /// so will be valid for the `'static` duration.
811 ///
812 /// # Representation
813 ///
814 /// A `&str` is made up of two components: a pointer to some bytes, and a
815 /// length. You can look at these with the [`as_ptr`] and [`len`] methods:
816 ///
817 /// ```
818 /// use std::slice;
819 /// use std::str;
820 ///
821 /// let story = "Once upon a time...";
822 ///
823 /// let ptr = story.as_ptr();
824 /// let len = story.len();
825 ///
826 /// // story has nineteen bytes
827 /// assert_eq!(19, len);
828 ///
829 /// // We can re-build a str out of ptr and len. This is all unsafe because
830 /// // we are responsible for making sure the two components are valid:
831 /// let s = unsafe {
832 ///     // First, we build a &[u8]...
833 ///     let slice = slice::from_raw_parts(ptr, len);
834 ///
835 ///     // ... and then convert that slice into a string slice
836 ///     str::from_utf8(slice)
837 /// };
838 ///
839 /// assert_eq!(s, Ok(story));
840 /// ```
841 ///
842 /// [`as_ptr`]: str::as_ptr
843 /// [`len`]: str::len
844 ///
845 /// Note: This example shows the internals of `&str`. `unsafe` should not be
846 /// used to get a string slice under normal circumstances. Use `as_str`
847 /// instead.
848 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
849 mod prim_str {}
850
851 #[doc(primitive = "tuple")]
852 #[doc(alias = "(")]
853 #[doc(alias = ")")]
854 #[doc(alias = "()")]
855 //
856 /// A finite heterogeneous sequence, `(T, U, ..)`.
857 ///
858 /// Let's cover each of those in turn:
859 ///
860 /// Tuples are *finite*. In other words, a tuple has a length. Here's a tuple
861 /// of length `3`:
862 ///
863 /// ```
864 /// ("hello", 5, 'c');
865 /// ```
866 ///
867 /// 'Length' is also sometimes called 'arity' here; each tuple of a different
868 /// length is a different, distinct type.
869 ///
870 /// Tuples are *heterogeneous*. This means that each element of the tuple can
871 /// have a different type. In that tuple above, it has the type:
872 ///
873 /// ```
874 /// # let _:
875 /// (&'static str, i32, char)
876 /// # = ("hello", 5, 'c');
877 /// ```
878 ///
879 /// Tuples are a *sequence*. This means that they can be accessed by position;
880 /// this is called 'tuple indexing', and it looks like this:
881 ///
882 /// ```rust
883 /// let tuple = ("hello", 5, 'c');
884 ///
885 /// assert_eq!(tuple.0, "hello");
886 /// assert_eq!(tuple.1, 5);
887 /// assert_eq!(tuple.2, 'c');
888 /// ```
889 ///
890 /// The sequential nature of the tuple applies to its implementations of various
891 /// traits. For example, in [`PartialOrd`] and [`Ord`], the elements are compared
892 /// sequentially until the first non-equal set is found.
893 ///
894 /// For more about tuples, see [the book](../book/ch03-02-data-types.html#the-tuple-type).
895 ///
896 /// # Trait implementations
897 ///
898 /// If every type inside a tuple implements one of the following traits, then a
899 /// tuple itself also implements it.
900 ///
901 /// * [`Clone`]
902 /// * [`Copy`]
903 /// * [`PartialEq`]
904 /// * [`Eq`]
905 /// * [`PartialOrd`]
906 /// * [`Ord`]
907 /// * [`Debug`]
908 /// * [`Default`]
909 /// * [`Hash`]
910 ///
911 /// [`Debug`]: fmt::Debug
912 /// [`Hash`]: hash::Hash
913 ///
914 /// Due to a temporary restriction in Rust's type system, these traits are only
915 /// implemented on tuples of arity 12 or less. In the future, this may change.
916 ///
917 /// # Examples
918 ///
919 /// Basic usage:
920 ///
921 /// ```
922 /// let tuple = ("hello", 5, 'c');
923 ///
924 /// assert_eq!(tuple.0, "hello");
925 /// ```
926 ///
927 /// Tuples are often used as a return type when you want to return more than
928 /// one value:
929 ///
930 /// ```
931 /// fn calculate_point() -> (i32, i32) {
932 ///     // Don't do a calculation, that's not the point of the example
933 ///     (4, 5)
934 /// }
935 ///
936 /// let point = calculate_point();
937 ///
938 /// assert_eq!(point.0, 4);
939 /// assert_eq!(point.1, 5);
940 ///
941 /// // Combining this with patterns can be nicer.
942 ///
943 /// let (x, y) = calculate_point();
944 ///
945 /// assert_eq!(x, 4);
946 /// assert_eq!(y, 5);
947 /// ```
948 ///
949 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
950 mod prim_tuple {}
951
952 #[doc(primitive = "f32")]
953 /// A 32-bit floating point type (specifically, the "binary32" type defined in IEEE 754-2008).
954 ///
955 /// This type can represent a wide range of decimal numbers, like `3.5`, `27`,
956 /// `-113.75`, `0.0078125`, `34359738368`, `0`, `-1`. So unlike integer types
957 /// (such as `i32`), floating point types can represent non-integer numbers,
958 /// too.
959 ///
960 /// However, being able to represent this wide range of numbers comes at the
961 /// cost of precision: floats can only represent some of the real numbers and
962 /// calculation with floats round to a nearby representable number. For example,
963 /// `5.0` and `1.0` can be exactly represented as `f32`, but `1.0 / 5.0` results
964 /// in `0.20000000298023223876953125` since `0.2` cannot be exactly represented
965 /// as `f32`. Note, however, that printing floats with `println` and friends will
966 /// often discard insignificant digits: `println!("{}", 1.0f32 / 5.0f32)` will
967 /// print `0.2`.
968 ///
969 /// Additionally, `f32` can represent some special values:
970 ///
971 /// - −0.0: IEEE 754 floating point numbers have a bit that indicates their sign, so −0.0 is a
972 ///   possible value. For comparison −0.0 = +0.0, but floating point operations can carry
973 ///   the sign bit through arithmetic operations. This means −0.0 × +0.0 produces −0.0 and
974 ///   a negative number rounded to a value smaller than a float can represent also produces −0.0.
975 /// - [∞](#associatedconstant.INFINITY) and
976 ///   [−∞](#associatedconstant.NEG_INFINITY): these result from calculations
977 ///   like `1.0 / 0.0`.
978 /// - [NaN (not a number)](#associatedconstant.NAN): this value results from
979 ///   calculations like `(-1.0).sqrt()`. NaN has some potentially unexpected
980 ///   behavior:
981 ///   - It is unequal to any float, including itself! This is the reason `f32`
982 ///     doesn't implement the `Eq` trait.
983 ///   - It is also neither smaller nor greater than any float, making it
984 ///     impossible to sort by the default comparison operation, which is the
985 ///     reason `f32` doesn't implement the `Ord` trait.
986 ///   - It is also considered *infectious* as almost all calculations where one
987 ///     of the operands is NaN will also result in NaN. The explanations on this
988 ///     page only explicitly document behavior on NaN operands if this default
989 ///     is deviated from.
990 ///   - Lastly, there are multiple bit patterns that are considered NaN.
991 ///     Rust does not currently guarantee that the bit patterns of NaN are
992 ///     preserved over arithmetic operations, and they are not guaranteed to be
993 ///     portable or even fully deterministic! This means that there may be some
994 ///     surprising results upon inspecting the bit patterns,
995 ///     as the same calculations might produce NaNs with different bit patterns.
996 ///
997 /// For more information on floating point numbers, see [Wikipedia][wikipedia].
998 ///
999 /// *[See also the `std::f32::consts` module](crate::f32::consts).*
1000 ///
1001 /// [wikipedia]: https://en.wikipedia.org/wiki/Single-precision_floating-point_format
1002 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1003 mod prim_f32 {}
1004
1005 #[doc(primitive = "f64")]
1006 /// A 64-bit floating point type (specifically, the "binary64" type defined in IEEE 754-2008).
1007 ///
1008 /// This type is very similar to [`f32`], but has increased
1009 /// precision by using twice as many bits. Please see [the documentation for
1010 /// `f32`][`f32`] or [Wikipedia on double precision
1011 /// values][wikipedia] for more information.
1012 ///
1013 /// *[See also the `std::f64::consts` module](crate::f64::consts).*
1014 ///
1015 /// [`f32`]: prim@f32
1016 /// [wikipedia]: https://en.wikipedia.org/wiki/Double-precision_floating-point_format
1017 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1018 mod prim_f64 {}
1019
1020 #[doc(primitive = "i8")]
1021 //
1022 /// The 8-bit signed integer type.
1023 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1024 mod prim_i8 {}
1025
1026 #[doc(primitive = "i16")]
1027 //
1028 /// The 16-bit signed integer type.
1029 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1030 mod prim_i16 {}
1031
1032 #[doc(primitive = "i32")]
1033 //
1034 /// The 32-bit signed integer type.
1035 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1036 mod prim_i32 {}
1037
1038 #[doc(primitive = "i64")]
1039 //
1040 /// The 64-bit signed integer type.
1041 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1042 mod prim_i64 {}
1043
1044 #[doc(primitive = "i128")]
1045 //
1046 /// The 128-bit signed integer type.
1047 #[stable(feature = "i128", since = "1.26.0")]
1048 mod prim_i128 {}
1049
1050 #[doc(primitive = "u8")]
1051 //
1052 /// The 8-bit unsigned integer type.
1053 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1054 mod prim_u8 {}
1055
1056 #[doc(primitive = "u16")]
1057 //
1058 /// The 16-bit unsigned integer type.
1059 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1060 mod prim_u16 {}
1061
1062 #[doc(primitive = "u32")]
1063 //
1064 /// The 32-bit unsigned integer type.
1065 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1066 mod prim_u32 {}
1067
1068 #[doc(primitive = "u64")]
1069 //
1070 /// The 64-bit unsigned integer type.
1071 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1072 mod prim_u64 {}
1073
1074 #[doc(primitive = "u128")]
1075 //
1076 /// The 128-bit unsigned integer type.
1077 #[stable(feature = "i128", since = "1.26.0")]
1078 mod prim_u128 {}
1079
1080 #[doc(primitive = "isize")]
1081 //
1082 /// The pointer-sized signed integer type.
1083 ///
1084 /// The size of this primitive is how many bytes it takes to reference any
1085 /// location in memory. For example, on a 32 bit target, this is 4 bytes
1086 /// and on a 64 bit target, this is 8 bytes.
1087 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1088 mod prim_isize {}
1089
1090 #[doc(primitive = "usize")]
1091 //
1092 /// The pointer-sized unsigned integer type.
1093 ///
1094 /// The size of this primitive is how many bytes it takes to reference any
1095 /// location in memory. For example, on a 32 bit target, this is 4 bytes
1096 /// and on a 64 bit target, this is 8 bytes.
1097 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1098 mod prim_usize {}
1099
1100 #[doc(primitive = "reference")]
1101 #[doc(alias = "&")]
1102 #[doc(alias = "&mut")]
1103 //
1104 /// References, both shared and mutable.
1105 ///
1106 /// A reference represents a borrow of some owned value. You can get one by using the `&` or `&mut`
1107 /// operators on a value, or by using a [`ref`](../std/keyword.ref.html) or
1108 /// <code>[ref](../std/keyword.ref.html) [mut](../std/keyword.mut.html)</code> pattern.
1109 ///
1110 /// For those familiar with pointers, a reference is just a pointer that is assumed to be
1111 /// aligned, not null, and pointing to memory containing a valid value of `T` - for example,
1112 /// <code>&[bool]</code> can only point to an allocation containing the integer values `1`
1113 /// ([`true`](../std/keyword.true.html)) or `0` ([`false`](../std/keyword.false.html)), but
1114 /// creating a <code>&[bool]</code> that points to an allocation containing
1115 /// the value `3` causes undefined behaviour.
1116 /// In fact, <code>[Option]\<&T></code> has the same memory representation as a
1117 /// nullable but aligned pointer, and can be passed across FFI boundaries as such.
1118 ///
1119 /// In most cases, references can be used much like the original value. Field access, method
1120 /// calling, and indexing work the same (save for mutability rules, of course). In addition, the
1121 /// comparison operators transparently defer to the referent's implementation, allowing references
1122 /// to be compared the same as owned values.
1123 ///
1124 /// References have a lifetime attached to them, which represents the scope for which the borrow is
1125 /// valid. A lifetime is said to "outlive" another one if its representative scope is as long or
1126 /// longer than the other. The `'static` lifetime is the longest lifetime, which represents the
1127 /// total life of the program. For example, string literals have a `'static` lifetime because the
1128 /// text data is embedded into the binary of the program, rather than in an allocation that needs
1129 /// to be dynamically managed.
1130 ///
1131 /// `&mut T` references can be freely coerced into `&T` references with the same referent type, and
1132 /// references with longer lifetimes can be freely coerced into references with shorter ones.
1133 ///
1134 /// Reference equality by address, instead of comparing the values pointed to, is accomplished via
1135 /// implicit reference-pointer coercion and raw pointer equality via [`ptr::eq`], while
1136 /// [`PartialEq`] compares values.
1137 ///
1138 /// ```
1139 /// use std::ptr;
1140 ///
1141 /// let five = 5;
1142 /// let other_five = 5;
1143 /// let five_ref = &five;
1144 /// let same_five_ref = &five;
1145 /// let other_five_ref = &other_five;
1146 ///
1147 /// assert!(five_ref == same_five_ref);
1148 /// assert!(five_ref == other_five_ref);
1149 ///
1150 /// assert!(ptr::eq(five_ref, same_five_ref));
1151 /// assert!(!ptr::eq(five_ref, other_five_ref));
1152 /// ```
1153 ///
1154 /// For more information on how to use references, see [the book's section on "References and
1155 /// Borrowing"][book-refs].
1156 ///
1157 /// [book-refs]: ../book/ch04-02-references-and-borrowing.html
1158 ///
1159 /// # Trait implementations
1160 ///
1161 /// The following traits are implemented for all `&T`, regardless of the type of its referent:
1162 ///
1163 /// * [`Copy`]
1164 /// * [`Clone`] \(Note that this will not defer to `T`'s `Clone` implementation if it exists!)
1165 /// * [`Deref`]
1166 /// * [`Borrow`]
1167 /// * [`fmt::Pointer`]
1168 ///
1169 /// [`Deref`]: ops::Deref
1170 /// [`Borrow`]: borrow::Borrow
1171 ///
1172 /// `&mut T` references get all of the above except `Copy` and `Clone` (to prevent creating
1173 /// multiple simultaneous mutable borrows), plus the following, regardless of the type of its
1174 /// referent:
1175 ///
1176 /// * [`DerefMut`]
1177 /// * [`BorrowMut`]
1178 ///
1179 /// [`DerefMut`]: ops::DerefMut
1180 /// [`BorrowMut`]: borrow::BorrowMut
1181 /// [bool]: prim@bool
1182 ///
1183 /// The following traits are implemented on `&T` references if the underlying `T` also implements
1184 /// that trait:
1185 ///
1186 /// * All the traits in [`std::fmt`] except [`fmt::Pointer`] (which is implemented regardless of the type of its referent) and [`fmt::Write`]
1187 /// * [`PartialOrd`]
1188 /// * [`Ord`]
1189 /// * [`PartialEq`]
1190 /// * [`Eq`]
1191 /// * [`AsRef`]
1192 /// * [`Fn`] \(in addition, `&T` references get [`FnMut`] and [`FnOnce`] if `T: Fn`)
1193 /// * [`Hash`]
1194 /// * [`ToSocketAddrs`]
1195 /// * [`Send`] \(`&T` references also require <code>T: [Sync]</code>)
1196 ///
1197 /// [`std::fmt`]: fmt
1198 /// [`Hash`]: hash::Hash
1199 #[doc = concat!("[`ToSocketAddrs`]: ", include_str!("../primitive_docs/net_tosocketaddrs.md"))]
1200 ///
1201 /// `&mut T` references get all of the above except `ToSocketAddrs`, plus the following, if `T`
1202 /// implements that trait:
1203 ///
1204 /// * [`AsMut`]
1205 /// * [`FnMut`] \(in addition, `&mut T` references get [`FnOnce`] if `T: FnMut`)
1206 /// * [`fmt::Write`]
1207 /// * [`Iterator`]
1208 /// * [`DoubleEndedIterator`]
1209 /// * [`ExactSizeIterator`]
1210 /// * [`FusedIterator`]
1211 /// * [`TrustedLen`]
1212 /// * [`io::Write`]
1213 /// * [`Read`]
1214 /// * [`Seek`]
1215 /// * [`BufRead`]
1216 ///
1217 /// [`FusedIterator`]: iter::FusedIterator
1218 /// [`TrustedLen`]: iter::TrustedLen
1219 #[doc = concat!("[`Seek`]: ", include_str!("../primitive_docs/io_seek.md"))]
1220 #[doc = concat!("[`BufRead`]: ", include_str!("../primitive_docs/io_bufread.md"))]
1221 #[doc = concat!("[`Read`]: ", include_str!("../primitive_docs/io_read.md"))]
1222 #[doc = concat!("[`io::Write`]: ", include_str!("../primitive_docs/io_write.md"))]
1223 ///
1224 /// Note that due to method call deref coercion, simply calling a trait method will act like they
1225 /// work on references as well as they do on owned values! The implementations described here are
1226 /// meant for generic contexts, where the final type `T` is a type parameter or otherwise not
1227 /// locally known.
1228 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1229 mod prim_ref {}
1230
1231 #[doc(primitive = "fn")]
1232 //
1233 /// Function pointers, like `fn(usize) -> bool`.
1234 ///
1235 /// *See also the traits [`Fn`], [`FnMut`], and [`FnOnce`].*
1236 ///
1237 /// [`Fn`]: ops::Fn
1238 /// [`FnMut`]: ops::FnMut
1239 /// [`FnOnce`]: ops::FnOnce
1240 ///
1241 /// Function pointers are pointers that point to *code*, not data. They can be called
1242 /// just like functions. Like references, function pointers are, among other things, assumed to
1243 /// not be null, so if you want to pass a function pointer over FFI and be able to accommodate null
1244 /// pointers, make your type [`Option<fn()>`](core::option#options-and-pointers-nullable-pointers)
1245 /// with your required signature.
1246 ///
1247 /// ### Safety
1248 ///
1249 /// Plain function pointers are obtained by casting either plain functions, or closures that don't
1250 /// capture an environment:
1251 ///
1252 /// ```
1253 /// fn add_one(x: usize) -> usize {
1254 ///     x + 1
1255 /// }
1256 ///
1257 /// let ptr: fn(usize) -> usize = add_one;
1258 /// assert_eq!(ptr(5), 6);
1259 ///
1260 /// let clos: fn(usize) -> usize = |x| x + 5;
1261 /// assert_eq!(clos(5), 10);
1262 /// ```
1263 ///
1264 /// In addition to varying based on their signature, function pointers come in two flavors: safe
1265 /// and unsafe. Plain `fn()` function pointers can only point to safe functions,
1266 /// while `unsafe fn()` function pointers can point to safe or unsafe functions.
1267 ///
1268 /// ```
1269 /// fn add_one(x: usize) -> usize {
1270 ///     x + 1
1271 /// }
1272 ///
1273 /// unsafe fn add_one_unsafely(x: usize) -> usize {
1274 ///     x + 1
1275 /// }
1276 ///
1277 /// let safe_ptr: fn(usize) -> usize = add_one;
1278 ///
1279 /// //ERROR: mismatched types: expected normal fn, found unsafe fn
1280 /// //let bad_ptr: fn(usize) -> usize = add_one_unsafely;
1281 ///
1282 /// let unsafe_ptr: unsafe fn(usize) -> usize = add_one_unsafely;
1283 /// let really_safe_ptr: unsafe fn(usize) -> usize = add_one;
1284 /// ```
1285 ///
1286 /// ### ABI
1287 ///
1288 /// On top of that, function pointers can vary based on what ABI they use. This
1289 /// is achieved by adding the `extern` keyword before the type, followed by the
1290 /// ABI in question. The default ABI is "Rust", i.e., `fn()` is the exact same
1291 /// type as `extern "Rust" fn()`. A pointer to a function with C ABI would have
1292 /// type `extern "C" fn()`.
1293 ///
1294 /// `extern "ABI" { ... }` blocks declare functions with ABI "ABI". The default
1295 /// here is "C", i.e., functions declared in an `extern {...}` block have "C"
1296 /// ABI.
1297 ///
1298 /// For more information and a list of supported ABIs, see [the nomicon's
1299 /// section on foreign calling conventions][nomicon-abi].
1300 ///
1301 /// [nomicon-abi]: ../nomicon/ffi.html#foreign-calling-conventions
1302 ///
1303 /// ### Variadic functions
1304 ///
1305 /// Extern function declarations with the "C" or "cdecl" ABIs can also be *variadic*, allowing them
1306 /// to be called with a variable number of arguments. Normal Rust functions, even those with an
1307 /// `extern "ABI"`, cannot be variadic. For more information, see [the nomicon's section on
1308 /// variadic functions][nomicon-variadic].
1309 ///
1310 /// [nomicon-variadic]: ../nomicon/ffi.html#variadic-functions
1311 ///
1312 /// ### Creating function pointers
1313 ///
1314 /// When `bar` is the name of a function, then the expression `bar` is *not* a
1315 /// function pointer. Rather, it denotes a value of an unnameable type that
1316 /// uniquely identifies the function `bar`. The value is zero-sized because the
1317 /// type already identifies the function. This has the advantage that "calling"
1318 /// the value (it implements the `Fn*` traits) does not require dynamic
1319 /// dispatch.
1320 ///
1321 /// This zero-sized type *coerces* to a regular function pointer. For example:
1322 ///
1323 /// ```rust
1324 /// use std::mem;
1325 ///
1326 /// fn bar(x: i32) {}
1327 ///
1328 /// let not_bar_ptr = bar; // `not_bar_ptr` is zero-sized, uniquely identifying `bar`
1329 /// assert_eq!(mem::size_of_val(&not_bar_ptr), 0);
1330 ///
1331 /// let bar_ptr: fn(i32) = not_bar_ptr; // force coercion to function pointer
1332 /// assert_eq!(mem::size_of_val(&bar_ptr), mem::size_of::<usize>());
1333 ///
1334 /// let footgun = &bar; // this is a shared reference to the zero-sized type identifying `bar`
1335 /// ```
1336 ///
1337 /// The last line shows that `&bar` is not a function pointer either. Rather, it
1338 /// is a reference to the function-specific ZST. `&bar` is basically never what you
1339 /// want when `bar` is a function.
1340 ///
1341 /// ### Traits
1342 ///
1343 /// Function pointers implement the following traits:
1344 ///
1345 /// * [`Clone`]
1346 /// * [`PartialEq`]
1347 /// * [`Eq`]
1348 /// * [`PartialOrd`]
1349 /// * [`Ord`]
1350 /// * [`Hash`]
1351 /// * [`Pointer`]
1352 /// * [`Debug`]
1353 ///
1354 /// [`Hash`]: hash::Hash
1355 /// [`Pointer`]: fmt::Pointer
1356 ///
1357 /// Due to a temporary restriction in Rust's type system, these traits are only implemented on
1358 /// functions that take 12 arguments or less, with the `"Rust"` and `"C"` ABIs. In the future, this
1359 /// may change.
1360 ///
1361 /// In addition, function pointers of *any* signature, ABI, or safety are [`Copy`], and all *safe*
1362 /// function pointers implement [`Fn`], [`FnMut`], and [`FnOnce`]. This works because these traits
1363 /// are specially known to the compiler.
1364 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1365 mod prim_fn {}