library/core/src/time.rs

   1 #![stable(feature = "duration_core", since = "1.25.0")]
   2
   3 //! Temporal quantification.
   4 //!
   5 //! Example:
   6 //!
   7 //! ```
   8 //! use std::time::Duration;
   9 //!
  10 //! let five_seconds = Duration::new(5, 0);
  11 //! // both declarations are equivalent
  12 //! assert_eq!(Duration::new(5, 0), Duration::from_secs(5));
  13 //! ```
  14
  15 use crate::fmt;
  16 use crate::iter::Sum;
  17 use crate::ops::{Add, AddAssign, Div, DivAssign, Mul, MulAssign, Sub, SubAssign};
  18
  19 const NANOS_PER_SEC: u32 = 1_000_000_000;
  20 const NANOS_PER_MILLI: u32 = 1_000_000;
  21 const NANOS_PER_MICRO: u32 = 1_000;
  22 const MILLIS_PER_SEC: u64 = 1_000;
  23 const MICROS_PER_SEC: u64 = 1_000_000;
  24
  25 /// A `Duration` type to represent a span of time, typically used for system
  26 /// timeouts.
  27 ///
  28 /// Each `Duration` is composed of a whole number of seconds and a fractional part
  29 /// represented in nanoseconds. If the underlying system does not support
  30 /// nanosecond-level precision, APIs binding a system timeout will typically round up
  31 /// the number of nanoseconds.
  32 ///
  33 /// [`Duration`]s implement many common traits, including [`Add`], [`Sub`], and other
  34 /// [`ops`] traits. It implements [`Default`] by returning a zero-length `Duration`.
  35 ///
  36 /// [`ops`]: crate::ops
  37 ///
  38 /// # Examples
  39 ///
  40 /// ```
  41 /// use std::time::Duration;
  42 ///
  43 /// let five_seconds = Duration::new(5, 0);
  44 /// let five_seconds_and_five_nanos = five_seconds + Duration::new(0, 5);
  45 ///
  46 /// assert_eq!(five_seconds_and_five_nanos.as_secs(), 5);
  47 /// assert_eq!(five_seconds_and_five_nanos.subsec_nanos(), 5);
  48 ///
  49 /// let ten_millis = Duration::from_millis(10);
  50 /// ```
  51 ///
  52 /// # Formatting `Duration` values
  53 ///
  54 /// `Duration` intentionally does not have a `Display` impl, as there are a
  55 /// variety of ways to format spans of time for human readability. `Duration`
  56 /// provides a `Debug` impl that shows the full precision of the value.
  57 ///
  58 /// The `Debug` output uses the non-ASCII "µs" suffix for microseconds. If your
  59 /// program output may appear in contexts that cannot rely on full Unicode
  60 /// compatibility, you may wish to format `Duration` objects yourself or use a
  61 /// crate to do so.
  62 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
  63 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Default)]
  64 pub struct Duration {
  65     secs: u64,
  66     nanos: u32, // Always 0 <= nanos < NANOS_PER_SEC
  67 }
  68
  69 impl Duration {
  70     /// The duration of one second.
  71     ///
  72     /// # Examples
  73     ///
  74     /// ```
  75     /// #![feature(duration_constants)]
  76     /// use std::time::Duration;
  77     ///
  78     /// assert_eq!(Duration::SECOND, Duration::from_secs(1));
  79     /// ```
  80     #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
  81     pub const SECOND: Duration = Duration::from_secs(1);
  82
  83     /// The duration of one millisecond.
  84     ///
  85     /// # Examples
  86     ///
  87     /// ```
  88     /// #![feature(duration_constants)]
  89     /// use std::time::Duration;
  90     ///
  91     /// assert_eq!(Duration::MILLISECOND, Duration::from_millis(1));
  92     /// ```
  93     #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
  94     pub const MILLISECOND: Duration = Duration::from_millis(1);
  95
  96     /// The duration of one microsecond.
  97     ///
  98     /// # Examples
  99     ///
 100     /// ```
 101     /// #![feature(duration_constants)]
 102     /// use std::time::Duration;
 103     ///
 104     /// assert_eq!(Duration::MICROSECOND, Duration::from_micros(1));
 105     /// ```
 106     #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
 107     pub const MICROSECOND: Duration = Duration::from_micros(1);
 108
 109     /// The duration of one nanosecond.
 110     ///
 111     /// # Examples
 112     ///
 113     /// ```
 114     /// #![feature(duration_constants)]
 115     /// use std::time::Duration;
 116     ///
 117     /// assert_eq!(Duration::NANOSECOND, Duration::from_nanos(1));
 118     /// ```
 119     #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
 120     pub const NANOSECOND: Duration = Duration::from_nanos(1);
 121
 122     /// A duration of zero time.
 123     ///
 124     /// # Examples
 125     ///
 126     /// ```
 127     /// use std::time::Duration;
 128     ///
 129     /// let duration = Duration::ZERO;
 130     /// assert!(duration.is_zero());
 131     /// assert_eq!(duration.as_nanos(), 0);
 132     /// ```
 133     #[stable(feature = "duration_zero", since = "1.53.0")]
 134     pub const ZERO: Duration = Duration::from_nanos(0);
 135
 136     /// The maximum duration.
 137     ///
 138     /// May vary by platform as necessary. Must be able to contain the difference between
 139     /// two instances of [`Instant`] or two instances of [`SystemTime`].
 140     /// This constraint gives it a value of about 584,942,417,355 years in practice,
 141     /// which is currently used on all platforms.
 142     ///
 143     /// # Examples
 144     ///
 145     /// ```
 146     /// use std::time::Duration;
 147     ///
 148     /// assert_eq!(Duration::MAX, Duration::new(u64::MAX, 1_000_000_000 - 1));
 149     /// ```
 150     /// [`Instant`]: ../../std/time/struct.Instant.html
 151     /// [`SystemTime`]: ../../std/time/struct.SystemTime.html
 152     #[stable(feature = "duration_saturating_ops", since = "1.53.0")]
 153     pub const MAX: Duration = Duration::new(u64::MAX, NANOS_PER_SEC - 1);
 154
 155     /// Creates a new `Duration` from the specified number of whole seconds and
 156     /// additional nanoseconds.
 157     ///
 158     /// If the number of nanoseconds is greater than 1 billion (the number of
 159     /// nanoseconds in a second), then it will carry over into the seconds provided.
 160     ///
 161     /// # Panics
 162     ///
 163     /// This constructor will panic if the carry from the nanoseconds overflows
 164     /// the seconds counter.
 165     ///
 166     /// # Examples
 167     ///
 168     /// ```
 169     /// use std::time::Duration;
 170     ///
 171     /// let five_seconds = Duration::new(5, 0);
 172     /// ```
 173     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 174     #[inline]
 175     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 176     pub const fn new(secs: u64, nanos: u32) -> Duration {
 177         let secs = match secs.checked_add((nanos / NANOS_PER_SEC) as u64) {
 178             Some(secs) => secs,
 179             None => panic!("overflow in Duration::new"),
 180         };
 181         let nanos = nanos % NANOS_PER_SEC;
 182         Duration { secs, nanos }
 183     }
 184
 185     /// Creates a new `Duration` from the specified number of whole seconds.
 186     ///
 187     /// # Examples
 188     ///
 189     /// ```
 190     /// use std::time::Duration;
 191     ///
 192     /// let duration = Duration::from_secs(5);
 193     ///
 194     /// assert_eq!(5, duration.as_secs());
 195     /// assert_eq!(0, duration.subsec_nanos());
 196     /// ```
 197     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 198     #[inline]
 199     #[rustc_const_stable(feature = "duration_consts", since = "1.32.0")]
 200     pub const fn from_secs(secs: u64) -> Duration {
 201         Duration { secs, nanos: 0 }
 202     }
 203
 204     /// Creates a new `Duration` from the specified number of milliseconds.
 205     ///
 206     /// # Examples
 207     ///
 208     /// ```
 209     /// use std::time::Duration;
 210     ///
 211     /// let duration = Duration::from_millis(2569);
 212     ///
 213     /// assert_eq!(2, duration.as_secs());
 214     /// assert_eq!(569_000_000, duration.subsec_nanos());
 215     /// ```
 216     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 217     #[inline]
 218     #[rustc_const_stable(feature = "duration_consts", since = "1.32.0")]
 219     pub const fn from_millis(millis: u64) -> Duration {
 220         Duration {
 221             secs: millis / MILLIS_PER_SEC,
 222             nanos: ((millis % MILLIS_PER_SEC) as u32) * NANOS_PER_MILLI,
 223         }
 224     }
 225
 226     /// Creates a new `Duration` from the specified number of microseconds.
 227     ///
 228     /// # Examples
 229     ///
 230     /// ```
 231     /// use std::time::Duration;
 232     ///
 233     /// let duration = Duration::from_micros(1_000_002);
 234     ///
 235     /// assert_eq!(1, duration.as_secs());
 236     /// assert_eq!(2000, duration.subsec_nanos());
 237     /// ```
 238     #[stable(feature = "duration_from_micros", since = "1.27.0")]
 239     #[inline]
 240     #[rustc_const_stable(feature = "duration_consts", since = "1.32.0")]
 241     pub const fn from_micros(micros: u64) -> Duration {
 242         Duration {
 243             secs: micros / MICROS_PER_SEC,
 244             nanos: ((micros % MICROS_PER_SEC) as u32) * NANOS_PER_MICRO,
 245         }
 246     }
 247
 248     /// Creates a new `Duration` from the specified number of nanoseconds.
 249     ///
 250     /// # Examples
 251     ///
 252     /// ```
 253     /// use std::time::Duration;
 254     ///
 255     /// let duration = Duration::from_nanos(1_000_000_123);
 256     ///
 257     /// assert_eq!(1, duration.as_secs());
 258     /// assert_eq!(123, duration.subsec_nanos());
 259     /// ```
 260     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
 261     #[inline]
 262     #[rustc_const_stable(feature = "duration_consts", since = "1.32.0")]
 263     pub const fn from_nanos(nanos: u64) -> Duration {
 264         Duration {
 265             secs: nanos / (NANOS_PER_SEC as u64),
 266             nanos: (nanos % (NANOS_PER_SEC as u64)) as u32,
 267         }
 268     }
 269
 270     /// Returns true if this `Duration` spans no time.
 271     ///
 272     /// # Examples
 273     ///
 274     /// ```
 275     /// use std::time::Duration;
 276     ///
 277     /// assert!(Duration::ZERO.is_zero());
 278     /// assert!(Duration::new(0, 0).is_zero());
 279     /// assert!(Duration::from_nanos(0).is_zero());
 280     /// assert!(Duration::from_secs(0).is_zero());
 281     ///
 282     /// assert!(!Duration::new(1, 1).is_zero());
 283     /// assert!(!Duration::from_nanos(1).is_zero());
 284     /// assert!(!Duration::from_secs(1).is_zero());
 285     /// ```
 286     #[stable(feature = "duration_zero", since = "1.53.0")]
 287     #[rustc_const_stable(feature = "duration_zero", since = "1.53.0")]
 288     #[inline]
 289     pub const fn is_zero(&self) -> bool {
 290         self.secs == 0 && self.nanos == 0
 291     }
 292
 293     /// Returns the number of _whole_ seconds contained by this `Duration`.
 294     ///
 295     /// The returned value does not include the fractional (nanosecond) part of the
 296     /// duration, which can be obtained using [`subsec_nanos`].
 297     ///
 298     /// # Examples
 299     ///
 300     /// ```
 301     /// use std::time::Duration;
 302     ///
 303     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
 304     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
 305     /// ```
 306     ///
 307     /// To determine the total number of seconds represented by the `Duration`,
 308     /// use `as_secs` in combination with [`subsec_nanos`]:
 309     ///
 310     /// ```
 311     /// use std::time::Duration;
 312     ///
 313     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
 314     ///
 315     /// assert_eq!(5.730023852,
 316     ///            duration.as_secs() as f64
 317     ///            + duration.subsec_nanos() as f64 * 1e-9);
 318     /// ```
 319     ///
 320     /// [`subsec_nanos`]: Duration::subsec_nanos
 321     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 322     #[rustc_const_stable(feature = "duration", since = "1.32.0")]
 323     #[inline]
 324     pub const fn as_secs(&self) -> u64 {
 325         self.secs
 326     }
 327
 328     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in whole milliseconds.
 329     ///
 330     /// This method does **not** return the length of the duration when
 331     /// represented by milliseconds. The returned number always represents a
 332     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one thousand).
 333     ///
 334     /// # Examples
 335     ///
 336     /// ```
 337     /// use std::time::Duration;
 338     ///
 339     /// let duration = Duration::from_millis(5432);
 340     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
 341     /// assert_eq!(duration.subsec_millis(), 432);
 342     /// ```
 343     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
 344     #[rustc_const_stable(feature = "duration_extras", since = "1.32.0")]
 345     #[inline]
 346     pub const fn subsec_millis(&self) -> u32 {
 347         self.nanos / NANOS_PER_MILLI
 348     }
 349
 350     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in whole microseconds.
 351     ///
 352     /// This method does **not** return the length of the duration when
 353     /// represented by microseconds. The returned number always represents a
 354     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one million).
 355     ///
 356     /// # Examples
 357     ///
 358     /// ```
 359     /// use std::time::Duration;
 360     ///
 361     /// let duration = Duration::from_micros(1_234_567);
 362     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 1);
 363     /// assert_eq!(duration.subsec_micros(), 234_567);
 364     /// ```
 365     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
 366     #[rustc_const_stable(feature = "duration_extras", since = "1.32.0")]
 367     #[inline]
 368     pub const fn subsec_micros(&self) -> u32 {
 369         self.nanos / NANOS_PER_MICRO
 370     }
 371
 372     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in nanoseconds.
 373     ///
 374     /// This method does **not** return the length of the duration when
 375     /// represented by nanoseconds. The returned number always represents a
 376     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one billion).
 377     ///
 378     /// # Examples
 379     ///
 380     /// ```
 381     /// use std::time::Duration;
 382     ///
 383     /// let duration = Duration::from_millis(5010);
 384     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
 385     /// assert_eq!(duration.subsec_nanos(), 10_000_000);
 386     /// ```
 387     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 388     #[rustc_const_stable(feature = "duration", since = "1.32.0")]
 389     #[inline]
 390     pub const fn subsec_nanos(&self) -> u32 {
 391         self.nanos
 392     }
 393
 394     /// Returns the total number of whole milliseconds contained by this `Duration`.
 395     ///
 396     /// # Examples
 397     ///
 398     /// ```
 399     /// use std::time::Duration;
 400     ///
 401     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
 402     /// assert_eq!(duration.as_millis(), 5730);
 403     /// ```
 404     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 405     #[rustc_const_stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 406     #[inline]
 407     pub const fn as_millis(&self) -> u128 {
 408         self.secs as u128 * MILLIS_PER_SEC as u128 + (self.nanos / NANOS_PER_MILLI) as u128
 409     }
 410
 411     /// Returns the total number of whole microseconds contained by this `Duration`.
 412     ///
 413     /// # Examples
 414     ///
 415     /// ```
 416     /// use std::time::Duration;
 417     ///
 418     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
 419     /// assert_eq!(duration.as_micros(), 5730023);
 420     /// ```
 421     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 422     #[rustc_const_stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 423     #[inline]
 424     pub const fn as_micros(&self) -> u128 {
 425         self.secs as u128 * MICROS_PER_SEC as u128 + (self.nanos / NANOS_PER_MICRO) as u128
 426     }
 427
 428     /// Returns the total number of nanoseconds contained by this `Duration`.
 429     ///
 430     /// # Examples
 431     ///
 432     /// ```
 433     /// use std::time::Duration;
 434     ///
 435     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
 436     /// assert_eq!(duration.as_nanos(), 5730023852);
 437     /// ```
 438     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 439     #[rustc_const_stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
 440     #[inline]
 441     pub const fn as_nanos(&self) -> u128 {
 442         self.secs as u128 * NANOS_PER_SEC as u128 + self.nanos as u128
 443     }
 444
 445     /// Checked `Duration` addition. Computes `self + other`, returning [`None`]
 446     /// if overflow occurred.
 447     ///
 448     /// # Examples
 449     ///
 450     /// Basic usage:
 451     ///
 452     /// ```
 453     /// use std::time::Duration;
 454     ///
 455     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).checked_add(Duration::new(0, 1)), Some(Duration::new(0, 1)));
 456     /// assert_eq!(Duration::new(1, 0).checked_add(Duration::new(u64::MAX, 0)), None);
 457     /// ```
 458     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
 459     #[inline]
 460     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 461     pub const fn checked_add(self, rhs: Duration) -> Option<Duration> {
 462         if let Some(mut secs) = self.secs.checked_add(rhs.secs) {
 463             let mut nanos = self.nanos + rhs.nanos;
 464             if nanos >= NANOS_PER_SEC {
 465                 nanos -= NANOS_PER_SEC;
 466                 if let Some(new_secs) = secs.checked_add(1) {
 467                     secs = new_secs;
 468                 } else {
 469                     return None;
 470                 }
 471             }
 472             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
 473             Some(Duration { secs, nanos })
 474         } else {
 475             None
 476         }
 477     }
 478
 479     /// Saturating `Duration` addition. Computes `self + other`, returning [`Duration::MAX`]
 480     /// if overflow occurred.
 481     ///
 482     /// # Examples
 483     ///
 484     /// ```
 485     /// #![feature(duration_constants)]
 486     /// use std::time::Duration;
 487     ///
 488     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).saturating_add(Duration::new(0, 1)), Duration::new(0, 1));
 489     /// assert_eq!(Duration::new(1, 0).saturating_add(Duration::new(u64::MAX, 0)), Duration::MAX);
 490     /// ```
 491     #[stable(feature = "duration_saturating_ops", since = "1.53.0")]
 492     #[inline]
 493     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 494     pub const fn saturating_add(self, rhs: Duration) -> Duration {
 495         match self.checked_add(rhs) {
 496             Some(res) => res,
 497             None => Duration::MAX,
 498         }
 499     }
 500
 501     /// Checked `Duration` subtraction. Computes `self - other`, returning [`None`]
 502     /// if the result would be negative or if overflow occurred.
 503     ///
 504     /// # Examples
 505     ///
 506     /// Basic usage:
 507     ///
 508     /// ```
 509     /// use std::time::Duration;
 510     ///
 511     /// assert_eq!(Duration::new(0, 1).checked_sub(Duration::new(0, 0)), Some(Duration::new(0, 1)));
 512     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).checked_sub(Duration::new(0, 1)), None);
 513     /// ```
 514     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
 515     #[inline]
 516     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 517     pub const fn checked_sub(self, rhs: Duration) -> Option<Duration> {
 518         if let Some(mut secs) = self.secs.checked_sub(rhs.secs) {
 519             let nanos = if self.nanos >= rhs.nanos {
 520                 self.nanos - rhs.nanos
 521             } else {
 522                 if let Some(sub_secs) = secs.checked_sub(1) {
 523                     secs = sub_secs;
 524                     self.nanos + NANOS_PER_SEC - rhs.nanos
 525                 } else {
 526                     return None;
 527                 }
 528             };
 529             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
 530             Some(Duration { secs, nanos })
 531         } else {
 532             None
 533         }
 534     }
 535
 536     /// Saturating `Duration` subtraction. Computes `self - other`, returning [`Duration::ZERO`]
 537     /// if the result would be negative or if overflow occurred.
 538     ///
 539     /// # Examples
 540     ///
 541     /// ```
 542     /// use std::time::Duration;
 543     ///
 544     /// assert_eq!(Duration::new(0, 1).saturating_sub(Duration::new(0, 0)), Duration::new(0, 1));
 545     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).saturating_sub(Duration::new(0, 1)), Duration::ZERO);
 546     /// ```
 547     #[stable(feature = "duration_saturating_ops", since = "1.53.0")]
 548     #[inline]
 549     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 550     pub const fn saturating_sub(self, rhs: Duration) -> Duration {
 551         match self.checked_sub(rhs) {
 552             Some(res) => res,
 553             None => Duration::ZERO,
 554         }
 555     }
 556
 557     /// Checked `Duration` multiplication. Computes `self * other`, returning
 558     /// [`None`] if overflow occurred.
 559     ///
 560     /// # Examples
 561     ///
 562     /// Basic usage:
 563     ///
 564     /// ```
 565     /// use std::time::Duration;
 566     ///
 567     /// assert_eq!(Duration::new(0, 500_000_001).checked_mul(2), Some(Duration::new(1, 2)));
 568     /// assert_eq!(Duration::new(u64::MAX - 1, 0).checked_mul(2), None);
 569     /// ```
 570     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
 571     #[inline]
 572     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 573     pub const fn checked_mul(self, rhs: u32) -> Option<Duration> {
 574         // Multiply nanoseconds as u64, because it cannot overflow that way.
 575         let total_nanos = self.nanos as u64 * rhs as u64;
 576         let extra_secs = total_nanos / (NANOS_PER_SEC as u64);
 577         let nanos = (total_nanos % (NANOS_PER_SEC as u64)) as u32;
 578         if let Some(s) = self.secs.checked_mul(rhs as u64) {
 579             if let Some(secs) = s.checked_add(extra_secs) {
 580                 debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
 581                 return Some(Duration { secs, nanos });
 582             }
 583         }
 584         None
 585     }
 586
 587     /// Saturating `Duration` multiplication. Computes `self * other`, returning
 588     /// [`Duration::MAX`] if overflow occurred.
 589     ///
 590     /// # Examples
 591     ///
 592     /// ```
 593     /// #![feature(duration_constants)]
 594     /// use std::time::Duration;
 595     ///
 596     /// assert_eq!(Duration::new(0, 500_000_001).saturating_mul(2), Duration::new(1, 2));
 597     /// assert_eq!(Duration::new(u64::MAX - 1, 0).saturating_mul(2), Duration::MAX);
 598     /// ```
 599     #[stable(feature = "duration_saturating_ops", since = "1.53.0")]
 600     #[inline]
 601     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 602     pub const fn saturating_mul(self, rhs: u32) -> Duration {
 603         match self.checked_mul(rhs) {
 604             Some(res) => res,
 605             None => Duration::MAX,
 606         }
 607     }
 608
 609     /// Checked `Duration` division. Computes `self / other`, returning [`None`]
 610     /// if `other == 0`.
 611     ///
 612     /// # Examples
 613     ///
 614     /// Basic usage:
 615     ///
 616     /// ```
 617     /// use std::time::Duration;
 618     ///
 619     /// assert_eq!(Duration::new(2, 0).checked_div(2), Some(Duration::new(1, 0)));
 620     /// assert_eq!(Duration::new(1, 0).checked_div(2), Some(Duration::new(0, 500_000_000)));
 621     /// assert_eq!(Duration::new(2, 0).checked_div(0), None);
 622     /// ```
 623     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
 624     #[inline]
 625     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 626     pub const fn checked_div(self, rhs: u32) -> Option<Duration> {
 627         if rhs != 0 {
 628             let secs = self.secs / (rhs as u64);
 629             let carry = self.secs - secs * (rhs as u64);
 630             let extra_nanos = carry * (NANOS_PER_SEC as u64) / (rhs as u64);
 631             let nanos = self.nanos / rhs + (extra_nanos as u32);
 632             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
 633             Some(Duration { secs, nanos })
 634         } else {
 635             None
 636         }
 637     }
 638
 639     /// Returns the number of seconds contained by this `Duration` as `f64`.
 640     ///
 641     /// The returned value does include the fractional (nanosecond) part of the duration.
 642     ///
 643     /// # Examples
 644     /// ```
 645     /// use std::time::Duration;
 646     ///
 647     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 648     /// assert_eq!(dur.as_secs_f64(), 2.7);
 649     /// ```
 650     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 651     #[inline]
 652     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 653     pub const fn as_secs_f64(&self) -> f64 {
 654         (self.secs as f64) + (self.nanos as f64) / (NANOS_PER_SEC as f64)
 655     }
 656
 657     /// Returns the number of seconds contained by this `Duration` as `f32`.
 658     ///
 659     /// The returned value does include the fractional (nanosecond) part of the duration.
 660     ///
 661     /// # Examples
 662     /// ```
 663     /// use std::time::Duration;
 664     ///
 665     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 666     /// assert_eq!(dur.as_secs_f32(), 2.7);
 667     /// ```
 668     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 669     #[inline]
 670     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 671     pub const fn as_secs_f32(&self) -> f32 {
 672         (self.secs as f32) + (self.nanos as f32) / (NANOS_PER_SEC as f32)
 673     }
 674
 675     /// Creates a new `Duration` from the specified number of seconds represented
 676     /// as `f64`.
 677     ///
 678     /// # Panics
 679     /// This constructor will panic if `secs` is not finite, negative or overflows `Duration`.
 680     ///
 681     /// # Examples
 682     /// ```
 683     /// use std::time::Duration;
 684     ///
 685     /// let dur = Duration::from_secs_f64(2.7);
 686     /// assert_eq!(dur, Duration::new(2, 700_000_000));
 687     /// ```
 688     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 689     #[inline]
 690     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 691     pub const fn from_secs_f64(secs: f64) -> Duration {
 692         const MAX_NANOS_F64: f64 = ((u64::MAX as u128 + 1) * (NANOS_PER_SEC as u128)) as f64;
 693         let nanos = secs * (NANOS_PER_SEC as f64);
 694         if !nanos.is_finite() {
 695             panic!("got non-finite value when converting float to duration");
 696         }
 697         if nanos >= MAX_NANOS_F64 {
 698             panic!("overflow when converting float to duration");
 699         }
 700         if nanos < 0.0 {
 701             panic!("underflow when converting float to duration");
 702         }
 703         let nanos = nanos as u128;
 704         Duration {
 705             secs: (nanos / (NANOS_PER_SEC as u128)) as u64,
 706             nanos: (nanos % (NANOS_PER_SEC as u128)) as u32,
 707         }
 708     }
 709
 710     /// Creates a new `Duration` from the specified number of seconds represented
 711     /// as `f32`.
 712     ///
 713     /// # Panics
 714     /// This constructor will panic if `secs` is not finite, negative or overflows `Duration`.
 715     ///
 716     /// # Examples
 717     /// ```
 718     /// use std::time::Duration;
 719     ///
 720     /// let dur = Duration::from_secs_f32(2.7);
 721     /// assert_eq!(dur, Duration::new(2, 700_000_000));
 722     /// ```
 723     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 724     #[inline]
 725     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 726     pub const fn from_secs_f32(secs: f32) -> Duration {
 727         const MAX_NANOS_F32: f32 = ((u64::MAX as u128 + 1) * (NANOS_PER_SEC as u128)) as f32;
 728         let nanos = secs * (NANOS_PER_SEC as f32);
 729         if !nanos.is_finite() {
 730             panic!("got non-finite value when converting float to duration");
 731         }
 732         if nanos >= MAX_NANOS_F32 {
 733             panic!("overflow when converting float to duration");
 734         }
 735         if nanos < 0.0 {
 736             panic!("underflow when converting float to duration");
 737         }
 738         let nanos = nanos as u128;
 739         Duration {
 740             secs: (nanos / (NANOS_PER_SEC as u128)) as u64,
 741             nanos: (nanos % (NANOS_PER_SEC as u128)) as u32,
 742         }
 743     }
 744
 745     /// Multiplies `Duration` by `f64`.
 746     ///
 747     /// # Panics
 748     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
 749     ///
 750     /// # Examples
 751     /// ```
 752     /// use std::time::Duration;
 753     ///
 754     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 755     /// assert_eq!(dur.mul_f64(3.14), Duration::new(8, 478_000_000));
 756     /// assert_eq!(dur.mul_f64(3.14e5), Duration::new(847_800, 0));
 757     /// ```
 758     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 759     #[inline]
 760     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 761     pub const fn mul_f64(self, rhs: f64) -> Duration {
 762         Duration::from_secs_f64(rhs * self.as_secs_f64())
 763     }
 764
 765     /// Multiplies `Duration` by `f32`.
 766     ///
 767     /// # Panics
 768     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
 769     ///
 770     /// # Examples
 771     /// ```
 772     /// use std::time::Duration;
 773     ///
 774     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 775     /// // note that due to rounding errors result is slightly different
 776     /// // from 8.478 and 847800.0
 777     /// assert_eq!(dur.mul_f32(3.14), Duration::new(8, 478_000_640));
 778     /// assert_eq!(dur.mul_f32(3.14e5), Duration::new(847799, 969_120_256));
 779     /// ```
 780     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 781     #[inline]
 782     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 783     pub const fn mul_f32(self, rhs: f32) -> Duration {
 784         Duration::from_secs_f32(rhs * self.as_secs_f32())
 785     }
 786
 787     /// Divide `Duration` by `f64`.
 788     ///
 789     /// # Panics
 790     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
 791     ///
 792     /// # Examples
 793     /// ```
 794     /// use std::time::Duration;
 795     ///
 796     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 797     /// assert_eq!(dur.div_f64(3.14), Duration::new(0, 859_872_611));
 798     /// // note that truncation is used, not rounding
 799     /// assert_eq!(dur.div_f64(3.14e5), Duration::new(0, 8_598));
 800     /// ```
 801     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 802     #[inline]
 803     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 804     pub const fn div_f64(self, rhs: f64) -> Duration {
 805         Duration::from_secs_f64(self.as_secs_f64() / rhs)
 806     }
 807
 808     /// Divide `Duration` by `f32`.
 809     ///
 810     /// # Panics
 811     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
 812     ///
 813     /// # Examples
 814     /// ```
 815     /// use std::time::Duration;
 816     ///
 817     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
 818     /// // note that due to rounding errors result is slightly
 819     /// // different from 0.859_872_611
 820     /// assert_eq!(dur.div_f32(3.14), Duration::new(0, 859_872_576));
 821     /// // note that truncation is used, not rounding
 822     /// assert_eq!(dur.div_f32(3.14e5), Duration::new(0, 8_598));
 823     /// ```
 824     #[stable(feature = "duration_float", since = "1.38.0")]
 825     #[inline]
 826     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 827     pub const fn div_f32(self, rhs: f32) -> Duration {
 828         Duration::from_secs_f32(self.as_secs_f32() / rhs)
 829     }
 830
 831     /// Divide `Duration` by `Duration` and return `f64`.
 832     ///
 833     /// # Examples
 834     /// ```
 835     /// #![feature(div_duration)]
 836     /// use std::time::Duration;
 837     ///
 838     /// let dur1 = Duration::new(2, 700_000_000);
 839     /// let dur2 = Duration::new(5, 400_000_000);
 840     /// assert_eq!(dur1.div_duration_f64(dur2), 0.5);
 841     /// ```
 842     #[unstable(feature = "div_duration", issue = "63139")]
 843     #[inline]
 844     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 845     pub const fn div_duration_f64(self, rhs: Duration) -> f64 {
 846         self.as_secs_f64() / rhs.as_secs_f64()
 847     }
 848
 849     /// Divide `Duration` by `Duration` and return `f32`.
 850     ///
 851     /// # Examples
 852     /// ```
 853     /// #![feature(div_duration)]
 854     /// use std::time::Duration;
 855     ///
 856     /// let dur1 = Duration::new(2, 700_000_000);
 857     /// let dur2 = Duration::new(5, 400_000_000);
 858     /// assert_eq!(dur1.div_duration_f32(dur2), 0.5);
 859     /// ```
 860     #[unstable(feature = "div_duration", issue = "63139")]
 861     #[inline]
 862     #[rustc_const_unstable(feature = "duration_consts_2", issue = "72440")]
 863     pub const fn div_duration_f32(self, rhs: Duration) -> f32 {
 864         self.as_secs_f32() / rhs.as_secs_f32()
 865     }
 866 }
 867
 868 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 869 impl Add for Duration {
 870     type Output = Duration;
 871
 872     fn add(self, rhs: Duration) -> Duration {
 873         self.checked_add(rhs).expect("overflow when adding durations")
 874     }
 875 }
 876
 877 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
 878 impl AddAssign for Duration {
 879     fn add_assign(&mut self, rhs: Duration) {
 880         *self = *self + rhs;
 881     }
 882 }
 883
 884 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 885 impl Sub for Duration {
 886     type Output = Duration;
 887
 888     fn sub(self, rhs: Duration) -> Duration {
 889         self.checked_sub(rhs).expect("overflow when subtracting durations")
 890     }
 891 }
 892
 893 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
 894 impl SubAssign for Duration {
 895     fn sub_assign(&mut self, rhs: Duration) {
 896         *self = *self - rhs;
 897     }
 898 }
 899
 900 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 901 impl Mul<u32> for Duration {
 902     type Output = Duration;
 903
 904     fn mul(self, rhs: u32) -> Duration {
 905         self.checked_mul(rhs).expect("overflow when multiplying duration by scalar")
 906     }
 907 }
 908
 909 #[stable(feature = "symmetric_u32_duration_mul", since = "1.31.0")]
 910 impl Mul<Duration> for u32 {
 911     type Output = Duration;
 912
 913     fn mul(self, rhs: Duration) -> Duration {
 914         rhs * self
 915     }
 916 }
 917
 918 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
 919 impl MulAssign<u32> for Duration {
 920     fn mul_assign(&mut self, rhs: u32) {
 921         *self = *self * rhs;
 922     }
 923 }
 924
 925 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
 926 impl Div<u32> for Duration {
 927     type Output = Duration;
 928
 929     fn div(self, rhs: u32) -> Duration {
 930         self.checked_div(rhs).expect("divide by zero error when dividing duration by scalar")
 931     }
 932 }
 933
 934 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
 935 impl DivAssign<u32> for Duration {
 936     fn div_assign(&mut self, rhs: u32) {
 937         *self = *self / rhs;
 938     }
 939 }
 940
 941 macro_rules! sum_durations {
 942     ($iter:expr) => {{
 943         let mut total_secs: u64 = 0;
 944         let mut total_nanos: u64 = 0;
 945
 946         for entry in $iter {
 947             total_secs =
 948                 total_secs.checked_add(entry.secs).expect("overflow in iter::sum over durations");
 949             total_nanos = match total_nanos.checked_add(entry.nanos as u64) {
 950                 Some(n) => n,
 951                 None => {
 952                     total_secs = total_secs
 953                         .checked_add(total_nanos / NANOS_PER_SEC as u64)
 954                         .expect("overflow in iter::sum over durations");
 955                     (total_nanos % NANOS_PER_SEC as u64) + entry.nanos as u64
 956                 }
 957             };
 958         }
 959         total_secs = total_secs
 960             .checked_add(total_nanos / NANOS_PER_SEC as u64)
 961             .expect("overflow in iter::sum over durations");
 962         total_nanos = total_nanos % NANOS_PER_SEC as u64;
 963         Duration { secs: total_secs, nanos: total_nanos as u32 }
 964     }};
 965 }
 966
 967 #[stable(feature = "duration_sum", since = "1.16.0")]
 968 impl Sum for Duration {
 969     fn sum<I: Iterator<Item = Duration>>(iter: I) -> Duration {
 970         sum_durations!(iter)
 971     }
 972 }
 973
 974 #[stable(feature = "duration_sum", since = "1.16.0")]
 975 impl<'a> Sum<&'a Duration> for Duration {
 976     fn sum<I: Iterator<Item = &'a Duration>>(iter: I) -> Duration {
 977         sum_durations!(iter)
 978     }
 979 }
 980
 981 #[stable(feature = "duration_debug_impl", since = "1.27.0")]
 982 impl fmt::Debug for Duration {
 983     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
 984         /// Formats a floating point number in decimal notation.
 985         ///
 986         /// The number is given as the `integer_part` and a fractional part.
 987         /// The value of the fractional part is `fractional_part / divisor`. So
 988         /// `integer_part` = 3, `fractional_part` = 12 and `divisor` = 100
 989         /// represents the number `3.012`. Trailing zeros are omitted.
 990         ///
 991         /// `divisor` must not be above 100_000_000. It also should be a power
 992         /// of 10, everything else doesn't make sense. `fractional_part` has
 993         /// to be less than `10 * divisor`!
 994         fn fmt_decimal(
 995             f: &mut fmt::Formatter<'_>,
 996             mut integer_part: u64,
 997             mut fractional_part: u32,
 998             mut divisor: u32,
 999         ) -> fmt::Result {
1000             // Encode the fractional part into a temporary buffer. The buffer
1001             // only need to hold 9 elements, because `fractional_part` has to
1002             // be smaller than 10^9. The buffer is prefilled with '0' digits
1003             // to simplify the code below.
1004             let mut buf = [b'0'; 9];
1005
1006             // The next digit is written at this position
1007             let mut pos = 0;
1008
1009             // We keep writing digits into the buffer while there are non-zero
1010             // digits left and we haven't written enough digits yet.
1011             while fractional_part > 0 && pos < f.precision().unwrap_or(9) {
1012                 // Write new digit into the buffer
1013                 buf[pos] = b'0' + (fractional_part / divisor) as u8;
1014
1015                 fractional_part %= divisor;
1016                 divisor /= 10;
1017                 pos += 1;
1018             }
1019
1020             // If a precision < 9 was specified, there may be some non-zero
1021             // digits left that weren't written into the buffer. In that case we
1022             // need to perform rounding to match the semantics of printing
1023             // normal floating point numbers. However, we only need to do work
1024             // when rounding up. This happens if the first digit of the
1025             // remaining ones is >= 5.
1026             if fractional_part > 0 && fractional_part >= divisor * 5 {
1027                 // Round up the number contained in the buffer. We go through
1028                 // the buffer backwards and keep track of the carry.
1029                 let mut rev_pos = pos;
1030                 let mut carry = true;
1031                 while carry && rev_pos > 0 {
1032                     rev_pos -= 1;
1033
1034                     // If the digit in the buffer is not '9', we just need to
1035                     // increment it and can stop then (since we don't have a
1036                     // carry anymore). Otherwise, we set it to '0' (overflow)
1037                     // and continue.
1038                     if buf[rev_pos] < b'9' {
1039                         buf[rev_pos] += 1;
1040                         carry = false;
1041                     } else {
1042                         buf[rev_pos] = b'0';
1043                     }
1044                 }
1045
1046                 // If we still have the carry bit set, that means that we set
1047                 // the whole buffer to '0's and need to increment the integer
1048                 // part.
1049                 if carry {
1050                     integer_part += 1;
1051                 }
1052             }
1053
1054             // Determine the end of the buffer: if precision is set, we just
1055             // use as many digits from the buffer (capped to 9). If it isn't
1056             // set, we only use all digits up to the last non-zero one.
1057             let end = f.precision().map(|p| crate::cmp::min(p, 9)).unwrap_or(pos);
1058
1059             // If we haven't emitted a single fractional digit and the precision
1060             // wasn't set to a non-zero value, we don't print the decimal point.
1061             if end == 0 {
1062                 write!(f, "{}", integer_part)
1063             } else {
1064                 // SAFETY: We are only writing ASCII digits into the buffer and it was
1065                 // initialized with '0's, so it contains valid UTF8.
1066                 let s = unsafe { crate::str::from_utf8_unchecked(&buf[..end]) };
1067
1068                 // If the user request a precision > 9, we pad '0's at the end.
1069                 let w = f.precision().unwrap_or(pos);
1070                 write!(f, "{}.{:0<width$}", integer_part, s, width = w)
1071             }
1072         }
1073
1074         // Print leading '+' sign if requested
1075         if f.sign_plus() {
1076             write!(f, "+")?;
1077         }
1078
1079         if self.secs > 0 {
1080             fmt_decimal(f, self.secs, self.nanos, NANOS_PER_SEC / 10)?;
1081             f.write_str("s")
1082         } else if self.nanos >= NANOS_PER_MILLI {
1083             fmt_decimal(
1084                 f,
1085                 (self.nanos / NANOS_PER_MILLI) as u64,
1086                 self.nanos % NANOS_PER_MILLI,
1087                 NANOS_PER_MILLI / 10,
1088             )?;
1089             f.write_str("ms")
1090         } else if self.nanos >= NANOS_PER_MICRO {
1091             fmt_decimal(
1092                 f,
1093                 (self.nanos / NANOS_PER_MICRO) as u64,
1094                 self.nanos % NANOS_PER_MICRO,
1095                 NANOS_PER_MICRO / 10,
1096             )?;
1097             f.write_str("µs")
1098         } else {
1099             fmt_decimal(f, self.nanos as u64, 0, 1)?;
1100             f.write_str("ns")
1101         }
1102     }
1103 }