src/liballoc/boxed.rs

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   7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
   8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
   9 // except according to those terms.
  10
  11 //! A unique pointer type.
  12
  13 #![stable]
  14
  15 use core::any::Any;
  16 use core::clone::Clone;
  17 use core::cmp::{PartialEq, PartialOrd, Eq, Ord, Ordering};
  18 use core::default::Default;
  19 use core::fmt;
  20 use core::hash::{self, Hash};
  21 use core::marker::Sized;
  22 use core::mem;
  23 use core::option::Option;
  24 use core::ptr::Unique;
  25 use core::raw::TraitObject;
  26 use core::result::Result;
  27 use core::result::Result::{Ok, Err};
  28 use core::ops::{Deref, DerefMut};
  29
  30 /// A value that represents the global exchange heap. This is the default
  31 /// place that the `box` keyword allocates into when no place is supplied.
  32 ///
  33 /// The following two examples are equivalent:
  34 ///
  35 /// ```rust
  36 /// #![feature(box_syntax)]
  37 /// use std::boxed::HEAP;
  38 ///
  39 /// fn main() {
  40 /// # struct Bar;
  41 /// # impl Bar { fn new(_a: int) { } }
  42 ///     let foo = box(HEAP) Bar::new(2);
  43 ///     let foo = box Bar::new(2);
  44 /// }
  45 /// ```
  46 #[lang = "exchange_heap"]
  47 #[unstable = "may be renamed; uncertain about custom allocator design"]
  48 pub static HEAP: () = ();
  49
  50 /// A type that represents a uniquely-owned value.
  51 #[lang = "owned_box"]
  52 #[stable]
  53 pub struct Box<T>(Unique<T>);
  54
  55 impl<T> Box<T> {
  56     /// Moves `x` into a freshly allocated box on the global exchange heap.
  57     #[stable]
  58     pub fn new(x: T) -> Box<T> {
  59         box x
  60     }
  61 }
  62
  63 #[stable]
  64 impl<T: Default> Default for Box<T> {
  65     #[stable]
  66     fn default() -> Box<T> { box Default::default() }
  67 }
  68
  69 #[stable]
  70 impl<T> Default for Box<[T]> {
  71     #[stable]
  72     fn default() -> Box<[T]> { box [] }
  73 }
  74
  75 #[stable]
  76 impl<T: Clone> Clone for Box<T> {
  77     /// Returns a copy of the owned box.
  78     #[inline]
  79     fn clone(&self) -> Box<T> { box {(**self).clone()} }
  80
  81     /// Performs copy-assignment from `source` by reusing the existing allocation.
  82     #[inline]
  83     fn clone_from(&mut self, source: &Box<T>) {
  84         (**self).clone_from(&(**source));
  85     }
  86 }
  87
  88 #[stable]
  89 impl<T: ?Sized + PartialEq> PartialEq for Box<T> {
  90     #[inline]
  91     fn eq(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialEq::eq(&**self, &**other) }
  92     #[inline]
  93     fn ne(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialEq::ne(&**self, &**other) }
  94 }
  95 #[stable]
  96 impl<T: ?Sized + PartialOrd> PartialOrd for Box<T> {
  97     #[inline]
  98     fn partial_cmp(&self, other: &Box<T>) -> Option<Ordering> {
  99         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
 100     }
 101     #[inline]
 102     fn lt(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialOrd::lt(&**self, &**other) }
 103     #[inline]
 104     fn le(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialOrd::le(&**self, &**other) }
 105     #[inline]
 106     fn ge(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialOrd::ge(&**self, &**other) }
 107     #[inline]
 108     fn gt(&self, other: &Box<T>) -> bool { PartialOrd::gt(&**self, &**other) }
 109 }
 110 #[stable]
 111 impl<T: ?Sized + Ord> Ord for Box<T> {
 112     #[inline]
 113     fn cmp(&self, other: &Box<T>) -> Ordering {
 114         Ord::cmp(&**self, &**other)
 115     }
 116 }
 117 #[stable]
 118 impl<T: ?Sized + Eq> Eq for Box<T> {}
 119
 120 impl<S: hash::Hasher, T: ?Sized + Hash<S>> Hash<S> for Box<T> {
 121     #[inline]
 122     fn hash(&self, state: &mut S) {
 123         (**self).hash(state);
 124     }
 125 }
 126
 127 /// Extension methods for an owning `Any` trait object.
 128 #[unstable = "post-DST and coherence changes, this will not be a trait but \
 129               rather a direct `impl` on `Box<Any>`"]
 130 pub trait BoxAny {
 131     /// Returns the boxed value if it is of type `T`, or
 132     /// `Err(Self)` if it isn't.
 133     #[stable]
 134     fn downcast<T: 'static>(self) -> Result<Box<T>, Self>;
 135 }
 136
 137 impl BoxAny for Box<Any> {
 138     #[inline]
 139     #[unstable = "method may be renamed with respect to other downcasting \
 140                   methods"]
 141     fn downcast<T: 'static>(self) -> Result<Box<T>, Box<Any>> {
 142         if self.is::<T>() {
 143             unsafe {
 144                 // Get the raw representation of the trait object
 145                 let to: TraitObject =
 146                     mem::transmute::<Box<Any>, TraitObject>(self);
 147
 148                 // Extract the data pointer
 149                 Ok(mem::transmute(to.data))
 150             }
 151         } else {
 152             Err(self)
 153         }
 154     }
 155 }
 156
 157 impl<T: ?Sized + fmt::Show> fmt::Show for Box<T> {
 158     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 159         write!(f, "Box({:?})", &**self)
 160     }
 161 }
 162
 163 #[stable]
 164 impl<T: ?Sized + fmt::String> fmt::String for Box<T> {
 165     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 166         fmt::String::fmt(&**self, f)
 167     }
 168 }
 169
 170 impl fmt::Show for Box<Any> {
 171     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
 172         f.pad("Box<Any>")
 173     }
 174 }
 175
 176 #[stable]
 177 impl<T: ?Sized> Deref for Box<T> {
 178     type Target = T;
 179
 180     fn deref(&self) -> &T { &**self }
 181 }
 182
 183 #[stable]
 184 impl<T: ?Sized> DerefMut for Box<T> {
 185     fn deref_mut(&mut self) -> &mut T { &mut **self }
 186 }
 187
 188 #[cfg(test)]
 189 mod test {
 190     #[test]
 191     fn test_owned_clone() {
 192         let a = Box::new(5i);
 193         let b: Box<int> = a.clone();
 194         assert!(a == b);
 195     }
 196
 197     #[test]
 198     fn any_move() {
 199         let a = Box::new(8u) as Box<Any>;
 200         let b = Box::new(Test) as Box<Any>;
 201
 202         match a.downcast::<uint>() {
 203             Ok(a) => { assert!(a == Box::new(8u)); }
 204             Err(..) => panic!()
 205         }
 206         match b.downcast::<Test>() {
 207             Ok(a) => { assert!(a == Box::new(Test)); }
 208             Err(..) => panic!()
 209         }
 210
 211         let a = Box::new(8u) as Box<Any>;
 212         let b = Box::new(Test) as Box<Any>;
 213
 214         assert!(a.downcast::<Box<Test>>().is_err());
 215         assert!(b.downcast::<Box<uint>>().is_err());
 216     }
 217
 218     #[test]
 219     fn test_show() {
 220         let a = Box::new(8u) as Box<Any>;
 221         let b = Box::new(Test) as Box<Any>;
 222         let a_str = a.to_str();
 223         let b_str = b.to_str();
 224         assert_eq!(a_str, "Box<Any>");
 225         assert_eq!(b_str, "Box<Any>");
 226
 227         let a = &8u as &Any;
 228         let b = &Test as &Any;
 229         let s = format!("{}", a);
 230         assert_eq!(s, "&Any");
 231         let s = format!("{}", b);
 232         assert_eq!(s, "&Any");
 233     }
 234
 235     #[test]
 236     fn deref() {
 237         fn homura<T: Deref<Target=i32>>(_: T) { }
 238         homura(Box::new(765i32));
 239     }
 240 }