]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/collections/vec_deque.rs
add `VecDeque::make_contiguous` tracking issue
[rust.git] / src / liballoc / collections / vec_deque.rs
1 //! A double-ended queue implemented with a growable ring buffer.
2 //!
3 //! This queue has `O(1)` amortized inserts and removals from both ends of the
4 //! container. It also has `O(1)` indexing like a vector. The contained elements
5 //! are not required to be copyable, and the queue will be sendable if the
6 //! contained type is sendable.
7
8 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
9
10 use core::array::LengthAtMost32;
11 use core::cmp::{self, Ordering};
12 use core::fmt;
13 use core::hash::{Hash, Hasher};
14 use core::iter::{once, repeat_with, FromIterator, FusedIterator};
15 use core::mem::{self, replace, ManuallyDrop};
16 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
17 use core::ops::{Index, IndexMut, RangeBounds, Try};
18 use core::ptr::{self, NonNull};
19 use core::slice;
20
21 use crate::collections::TryReserveError;
22 use crate::raw_vec::RawVec;
23 use crate::vec::Vec;
24
25 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
26 pub use self::drain::Drain;
27
28 mod drain;
29
30 #[cfg(test)]
31 mod tests;
32
33 const INITIAL_CAPACITY: usize = 7; // 2^3 - 1
34 const MINIMUM_CAPACITY: usize = 1; // 2 - 1
35 #[cfg(target_pointer_width = "16")]
36 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (16 - 1); // Largest possible power of two
37 #[cfg(target_pointer_width = "32")]
38 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (32 - 1); // Largest possible power of two
39 #[cfg(target_pointer_width = "64")]
40 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (64 - 1); // Largest possible power of two
41
42 /// A double-ended queue implemented with a growable ring buffer.
43 ///
44 /// The "default" usage of this type as a queue is to use [`push_back`] to add to
45 /// the queue, and [`pop_front`] to remove from the queue. [`extend`] and [`append`]
46 /// push onto the back in this manner, and iterating over `VecDeque` goes front
47 /// to back.
48 ///
49 /// [`push_back`]: #method.push_back
50 /// [`pop_front`]: #method.pop_front
51 /// [`extend`]: #method.extend
52 /// [`append`]: #method.append
53 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
54 pub struct VecDeque<T> {
55     // tail and head are pointers into the buffer. Tail always points
56     // to the first element that could be read, Head always points
57     // to where data should be written.
58     // If tail == head the buffer is empty. The length of the ringbuffer
59     // is defined as the distance between the two.
60     tail: usize,
61     head: usize,
62     buf: RawVec<T>,
63 }
64
65 /// PairSlices pairs up equal length slice parts of two deques
66 ///
67 /// For example, given deques "A" and "B" with the following division into slices:
68 ///
69 /// A: [0 1 2] [3 4 5]
70 /// B: [a b] [c d e]
71 ///
72 /// It produces the following sequence of matching slices:
73 ///
74 /// ([0 1], [a b])
75 /// ([2], [c])
76 /// ([3 4], [d e])
77 ///
78 /// and the uneven remainder of either A or B is skipped.
79 struct PairSlices<'a, 'b, T> {
80     a0: &'a mut [T],
81     a1: &'a mut [T],
82     b0: &'b [T],
83     b1: &'b [T],
84 }
85
86 impl<'a, 'b, T> PairSlices<'a, 'b, T> {
87     fn from(to: &'a mut VecDeque<T>, from: &'b VecDeque<T>) -> Self {
88         let (a0, a1) = to.as_mut_slices();
89         let (b0, b1) = from.as_slices();
90         PairSlices { a0, a1, b0, b1 }
91     }
92
93     fn has_remainder(&self) -> bool {
94         !self.b0.is_empty()
95     }
96
97     fn remainder(self) -> impl Iterator<Item = &'b [T]> {
98         once(self.b0).chain(once(self.b1))
99     }
100 }
101
102 impl<'a, 'b, T> Iterator for PairSlices<'a, 'b, T> {
103     type Item = (&'a mut [T], &'b [T]);
104     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
105         // Get next part length
106         let part = cmp::min(self.a0.len(), self.b0.len());
107         if part == 0 {
108             return None;
109         }
110         let (p0, p1) = replace(&mut self.a0, &mut []).split_at_mut(part);
111         let (q0, q1) = self.b0.split_at(part);
112
113         // Move a1 into a0, if it's empty (and b1, b0 the same way).
114         self.a0 = p1;
115         self.b0 = q1;
116         if self.a0.is_empty() {
117             self.a0 = replace(&mut self.a1, &mut []);
118         }
119         if self.b0.is_empty() {
120             self.b0 = replace(&mut self.b1, &[]);
121         }
122         Some((p0, q0))
123     }
124 }
125
126 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
127 impl<T: Clone> Clone for VecDeque<T> {
128     fn clone(&self) -> VecDeque<T> {
129         self.iter().cloned().collect()
130     }
131
132     fn clone_from(&mut self, other: &Self) {
133         self.truncate(other.len());
134
135         let mut iter = PairSlices::from(self, other);
136         while let Some((dst, src)) = iter.next() {
137             dst.clone_from_slice(&src);
138         }
139
140         if iter.has_remainder() {
141             for remainder in iter.remainder() {
142                 self.extend(remainder.iter().cloned());
143             }
144         }
145     }
146 }
147
148 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
149 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for VecDeque<T> {
150     fn drop(&mut self) {
151         /// Runs the destructor for all items in the slice when it gets dropped (normally or
152         /// during unwinding).
153         struct Dropper<'a, T>(&'a mut [T]);
154
155         impl<'a, T> Drop for Dropper<'a, T> {
156             fn drop(&mut self) {
157                 unsafe {
158                     ptr::drop_in_place(self.0);
159                 }
160             }
161         }
162
163         let (front, back) = self.as_mut_slices();
164         unsafe {
165             let _back_dropper = Dropper(back);
166             // use drop for [T]
167             ptr::drop_in_place(front);
168         }
169         // RawVec handles deallocation
170     }
171 }
172
173 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
174 impl<T> Default for VecDeque<T> {
175     /// Creates an empty `VecDeque<T>`.
176     #[inline]
177     fn default() -> VecDeque<T> {
178         VecDeque::new()
179     }
180 }
181
182 impl<T> VecDeque<T> {
183     /// Marginally more convenient
184     #[inline]
185     fn ptr(&self) -> *mut T {
186         self.buf.ptr()
187     }
188
189     /// Marginally more convenient
190     #[inline]
191     fn cap(&self) -> usize {
192         if mem::size_of::<T>() == 0 {
193             // For zero sized types, we are always at maximum capacity
194             MAXIMUM_ZST_CAPACITY
195         } else {
196             self.buf.capacity()
197         }
198     }
199
200     /// Turn ptr into a slice
201     #[inline]
202     unsafe fn buffer_as_slice(&self) -> &[T] {
203         slice::from_raw_parts(self.ptr(), self.cap())
204     }
205
206     /// Turn ptr into a mut slice
207     #[inline]
208     unsafe fn buffer_as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
209         slice::from_raw_parts_mut(self.ptr(), self.cap())
210     }
211
212     /// Moves an element out of the buffer
213     #[inline]
214     unsafe fn buffer_read(&mut self, off: usize) -> T {
215         ptr::read(self.ptr().add(off))
216     }
217
218     /// Writes an element into the buffer, moving it.
219     #[inline]
220     unsafe fn buffer_write(&mut self, off: usize, value: T) {
221         ptr::write(self.ptr().add(off), value);
222     }
223
224     /// Returns `true` if the buffer is at full capacity.
225     #[inline]
226     fn is_full(&self) -> bool {
227         self.cap() - self.len() == 1
228     }
229
230     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
231     /// index.
232     #[inline]
233     fn wrap_index(&self, idx: usize) -> usize {
234         wrap_index(idx, self.cap())
235     }
236
237     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
238     /// index + addend.
239     #[inline]
240     fn wrap_add(&self, idx: usize, addend: usize) -> usize {
241         wrap_index(idx.wrapping_add(addend), self.cap())
242     }
243
244     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
245     /// index - subtrahend.
246     #[inline]
247     fn wrap_sub(&self, idx: usize, subtrahend: usize) -> usize {
248         wrap_index(idx.wrapping_sub(subtrahend), self.cap())
249     }
250
251     /// Copies a contiguous block of memory len long from src to dst
252     #[inline]
253     unsafe fn copy(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
254         debug_assert!(
255             dst + len <= self.cap(),
256             "cpy dst={} src={} len={} cap={}",
257             dst,
258             src,
259             len,
260             self.cap()
261         );
262         debug_assert!(
263             src + len <= self.cap(),
264             "cpy dst={} src={} len={} cap={}",
265             dst,
266             src,
267             len,
268             self.cap()
269         );
270         ptr::copy(self.ptr().add(src), self.ptr().add(dst), len);
271     }
272
273     /// Copies a contiguous block of memory len long from src to dst
274     #[inline]
275     unsafe fn copy_nonoverlapping(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
276         debug_assert!(
277             dst + len <= self.cap(),
278             "cno dst={} src={} len={} cap={}",
279             dst,
280             src,
281             len,
282             self.cap()
283         );
284         debug_assert!(
285             src + len <= self.cap(),
286             "cno dst={} src={} len={} cap={}",
287             dst,
288             src,
289             len,
290             self.cap()
291         );
292         ptr::copy_nonoverlapping(self.ptr().add(src), self.ptr().add(dst), len);
293     }
294
295     /// Copies a potentially wrapping block of memory len long from src to dest.
296     /// (abs(dst - src) + len) must be no larger than cap() (There must be at
297     /// most one continuous overlapping region between src and dest).
298     unsafe fn wrap_copy(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
299         #[allow(dead_code)]
300         fn diff(a: usize, b: usize) -> usize {
301             if a <= b { b - a } else { a - b }
302         }
303         debug_assert!(
304             cmp::min(diff(dst, src), self.cap() - diff(dst, src)) + len <= self.cap(),
305             "wrc dst={} src={} len={} cap={}",
306             dst,
307             src,
308             len,
309             self.cap()
310         );
311
312         if src == dst || len == 0 {
313             return;
314         }
315
316         let dst_after_src = self.wrap_sub(dst, src) < len;
317
318         let src_pre_wrap_len = self.cap() - src;
319         let dst_pre_wrap_len = self.cap() - dst;
320         let src_wraps = src_pre_wrap_len < len;
321         let dst_wraps = dst_pre_wrap_len < len;
322
323         match (dst_after_src, src_wraps, dst_wraps) {
324             (_, false, false) => {
325                 // src doesn't wrap, dst doesn't wrap
326                 //
327                 //        S . . .
328                 // 1 [_ _ A A B B C C _]
329                 // 2 [_ _ A A A A B B _]
330                 //            D . . .
331                 //
332                 self.copy(dst, src, len);
333             }
334             (false, false, true) => {
335                 // dst before src, src doesn't wrap, dst wraps
336                 //
337                 //    S . . .
338                 // 1 [A A B B _ _ _ C C]
339                 // 2 [A A B B _ _ _ A A]
340                 // 3 [B B B B _ _ _ A A]
341                 //    . .           D .
342                 //
343                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
344                 self.copy(0, src + dst_pre_wrap_len, len - dst_pre_wrap_len);
345             }
346             (true, false, true) => {
347                 // src before dst, src doesn't wrap, dst wraps
348                 //
349                 //              S . . .
350                 // 1 [C C _ _ _ A A B B]
351                 // 2 [B B _ _ _ A A B B]
352                 // 3 [B B _ _ _ A A A A]
353                 //    . .           D .
354                 //
355                 self.copy(0, src + dst_pre_wrap_len, len - dst_pre_wrap_len);
356                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
357             }
358             (false, true, false) => {
359                 // dst before src, src wraps, dst doesn't wrap
360                 //
361                 //    . .           S .
362                 // 1 [C C _ _ _ A A B B]
363                 // 2 [C C _ _ _ B B B B]
364                 // 3 [C C _ _ _ B B C C]
365                 //              D . . .
366                 //
367                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
368                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, len - src_pre_wrap_len);
369             }
370             (true, true, false) => {
371                 // src before dst, src wraps, dst doesn't wrap
372                 //
373                 //    . .           S .
374                 // 1 [A A B B _ _ _ C C]
375                 // 2 [A A A A _ _ _ C C]
376                 // 3 [C C A A _ _ _ C C]
377                 //    D . . .
378                 //
379                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, len - src_pre_wrap_len);
380                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
381             }
382             (false, true, true) => {
383                 // dst before src, src wraps, dst wraps
384                 //
385                 //    . . .         S .
386                 // 1 [A B C D _ E F G H]
387                 // 2 [A B C D _ E G H H]
388                 // 3 [A B C D _ E G H A]
389                 // 4 [B C C D _ E G H A]
390                 //    . .         D . .
391                 //
392                 debug_assert!(dst_pre_wrap_len > src_pre_wrap_len);
393                 let delta = dst_pre_wrap_len - src_pre_wrap_len;
394                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
395                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, delta);
396                 self.copy(0, delta, len - dst_pre_wrap_len);
397             }
398             (true, true, true) => {
399                 // src before dst, src wraps, dst wraps
400                 //
401                 //    . .         S . .
402                 // 1 [A B C D _ E F G H]
403                 // 2 [A A B D _ E F G H]
404                 // 3 [H A B D _ E F G H]
405                 // 4 [H A B D _ E F F G]
406                 //    . . .         D .
407                 //
408                 debug_assert!(src_pre_wrap_len > dst_pre_wrap_len);
409                 let delta = src_pre_wrap_len - dst_pre_wrap_len;
410                 self.copy(delta, 0, len - src_pre_wrap_len);
411                 self.copy(0, self.cap() - delta, delta);
412                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
413             }
414         }
415     }
416
417     /// Frobs the head and tail sections around to handle the fact that we
418     /// just reallocated. Unsafe because it trusts old_capacity.
419     #[inline]
420     unsafe fn handle_capacity_increase(&mut self, old_capacity: usize) {
421         let new_capacity = self.cap();
422
423         // Move the shortest contiguous section of the ring buffer
424         //    T             H
425         //   [o o o o o o o . ]
426         //    T             H
427         // A [o o o o o o o . . . . . . . . . ]
428         //        H T
429         //   [o o . o o o o o ]
430         //          T             H
431         // B [. . . o o o o o o o . . . . . . ]
432         //              H T
433         //   [o o o o o . o o ]
434         //              H                 T
435         // C [o o o o o . . . . . . . . . o o ]
436
437         if self.tail <= self.head {
438             // A
439             // Nop
440         } else if self.head < old_capacity - self.tail {
441             // B
442             self.copy_nonoverlapping(old_capacity, 0, self.head);
443             self.head += old_capacity;
444             debug_assert!(self.head > self.tail);
445         } else {
446             // C
447             let new_tail = new_capacity - (old_capacity - self.tail);
448             self.copy_nonoverlapping(new_tail, self.tail, old_capacity - self.tail);
449             self.tail = new_tail;
450             debug_assert!(self.head < self.tail);
451         }
452         debug_assert!(self.head < self.cap());
453         debug_assert!(self.tail < self.cap());
454         debug_assert!(self.cap().count_ones() == 1);
455     }
456 }
457
458 impl<T> VecDeque<T> {
459     /// Creates an empty `VecDeque`.
460     ///
461     /// # Examples
462     ///
463     /// ```
464     /// use std::collections::VecDeque;
465     ///
466     /// let vector: VecDeque<u32> = VecDeque::new();
467     /// ```
468     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
469     pub fn new() -> VecDeque<T> {
470         VecDeque::with_capacity(INITIAL_CAPACITY)
471     }
472
473     /// Creates an empty `VecDeque` with space for at least `capacity` elements.
474     ///
475     /// # Examples
476     ///
477     /// ```
478     /// use std::collections::VecDeque;
479     ///
480     /// let vector: VecDeque<u32> = VecDeque::with_capacity(10);
481     /// ```
482     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
483     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> VecDeque<T> {
484         // +1 since the ringbuffer always leaves one space empty
485         let cap = cmp::max(capacity + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1).next_power_of_two();
486         assert!(cap > capacity, "capacity overflow");
487
488         VecDeque { tail: 0, head: 0, buf: RawVec::with_capacity(cap) }
489     }
490
491     /// Retrieves an element in the `VecDeque` by index.
492     ///
493     /// Element at index 0 is the front of the queue.
494     ///
495     /// # Examples
496     ///
497     /// ```
498     /// use std::collections::VecDeque;
499     ///
500     /// let mut buf = VecDeque::new();
501     /// buf.push_back(3);
502     /// buf.push_back(4);
503     /// buf.push_back(5);
504     /// assert_eq!(buf.get(1), Some(&4));
505     /// ```
506     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
507     pub fn get(&self, index: usize) -> Option<&T> {
508         if index < self.len() {
509             let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
510             unsafe { Some(&*self.ptr().add(idx)) }
511         } else {
512             None
513         }
514     }
515
516     /// Retrieves an element in the `VecDeque` mutably by index.
517     ///
518     /// Element at index 0 is the front of the queue.
519     ///
520     /// # Examples
521     ///
522     /// ```
523     /// use std::collections::VecDeque;
524     ///
525     /// let mut buf = VecDeque::new();
526     /// buf.push_back(3);
527     /// buf.push_back(4);
528     /// buf.push_back(5);
529     /// if let Some(elem) = buf.get_mut(1) {
530     ///     *elem = 7;
531     /// }
532     ///
533     /// assert_eq!(buf[1], 7);
534     /// ```
535     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
536     pub fn get_mut(&mut self, index: usize) -> Option<&mut T> {
537         if index < self.len() {
538             let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
539             unsafe { Some(&mut *self.ptr().add(idx)) }
540         } else {
541             None
542         }
543     }
544
545     /// Swaps elements at indices `i` and `j`.
546     ///
547     /// `i` and `j` may be equal.
548     ///
549     /// Element at index 0 is the front of the queue.
550     ///
551     /// # Panics
552     ///
553     /// Panics if either index is out of bounds.
554     ///
555     /// # Examples
556     ///
557     /// ```
558     /// use std::collections::VecDeque;
559     ///
560     /// let mut buf = VecDeque::new();
561     /// buf.push_back(3);
562     /// buf.push_back(4);
563     /// buf.push_back(5);
564     /// assert_eq!(buf, [3, 4, 5]);
565     /// buf.swap(0, 2);
566     /// assert_eq!(buf, [5, 4, 3]);
567     /// ```
568     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
569     pub fn swap(&mut self, i: usize, j: usize) {
570         assert!(i < self.len());
571         assert!(j < self.len());
572         let ri = self.wrap_add(self.tail, i);
573         let rj = self.wrap_add(self.tail, j);
574         unsafe { ptr::swap(self.ptr().add(ri), self.ptr().add(rj)) }
575     }
576
577     /// Returns the number of elements the `VecDeque` can hold without
578     /// reallocating.
579     ///
580     /// # Examples
581     ///
582     /// ```
583     /// use std::collections::VecDeque;
584     ///
585     /// let buf: VecDeque<i32> = VecDeque::with_capacity(10);
586     /// assert!(buf.capacity() >= 10);
587     /// ```
588     #[inline]
589     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
590     pub fn capacity(&self) -> usize {
591         self.cap() - 1
592     }
593
594     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to be inserted in the
595     /// given `VecDeque`. Does nothing if the capacity is already sufficient.
596     ///
597     /// Note that the allocator may give the collection more space than it requests. Therefore
598     /// capacity can not be relied upon to be precisely minimal. Prefer [`reserve`] if future
599     /// insertions are expected.
600     ///
601     /// # Panics
602     ///
603     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
604     ///
605     /// # Examples
606     ///
607     /// ```
608     /// use std::collections::VecDeque;
609     ///
610     /// let mut buf: VecDeque<i32> = vec![1].into_iter().collect();
611     /// buf.reserve_exact(10);
612     /// assert!(buf.capacity() >= 11);
613     /// ```
614     ///
615     /// [`reserve`]: #method.reserve
616     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
617     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
618         self.reserve(additional);
619     }
620
621     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted in the given
622     /// `VecDeque`. The collection may reserve more space to avoid frequent reallocations.
623     ///
624     /// # Panics
625     ///
626     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
627     ///
628     /// # Examples
629     ///
630     /// ```
631     /// use std::collections::VecDeque;
632     ///
633     /// let mut buf: VecDeque<i32> = vec![1].into_iter().collect();
634     /// buf.reserve(10);
635     /// assert!(buf.capacity() >= 11);
636     /// ```
637     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
638     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
639         let old_cap = self.cap();
640         let used_cap = self.len() + 1;
641         let new_cap = used_cap
642             .checked_add(additional)
643             .and_then(|needed_cap| needed_cap.checked_next_power_of_two())
644             .expect("capacity overflow");
645
646         if new_cap > old_cap {
647             self.buf.reserve_exact(used_cap, new_cap - used_cap);
648             unsafe {
649                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
650             }
651         }
652     }
653
654     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
655     /// be inserted in the given `VecDeque<T>`. After calling `reserve_exact`,
656     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
657     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
658     ///
659     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
660     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
661     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
662     ///
663     /// # Errors
664     ///
665     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
666     /// is returned.
667     ///
668     /// # Examples
669     ///
670     /// ```
671     /// #![feature(try_reserve)]
672     /// use std::collections::TryReserveError;
673     /// use std::collections::VecDeque;
674     ///
675     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<VecDeque<u32>, TryReserveError> {
676     ///     let mut output = VecDeque::new();
677     ///
678     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
679     ///     output.try_reserve_exact(data.len())?;
680     ///
681     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
682     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
683     ///         val * 2 + 5 // very complicated
684     ///     }));
685     ///
686     ///     Ok(output)
687     /// }
688     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
689     /// ```
690     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
691     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
692         self.try_reserve(additional)
693     }
694
695     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
696     /// in the given `VecDeque<T>`. The collection may reserve more space to avoid
697     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
698     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
699     /// capacity is already sufficient.
700     ///
701     /// # Errors
702     ///
703     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
704     /// is returned.
705     ///
706     /// # Examples
707     ///
708     /// ```
709     /// #![feature(try_reserve)]
710     /// use std::collections::TryReserveError;
711     /// use std::collections::VecDeque;
712     ///
713     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<VecDeque<u32>, TryReserveError> {
714     ///     let mut output = VecDeque::new();
715     ///
716     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
717     ///     output.try_reserve(data.len())?;
718     ///
719     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
720     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
721     ///         val * 2 + 5 // very complicated
722     ///     }));
723     ///
724     ///     Ok(output)
725     /// }
726     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
727     /// ```
728     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
729     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
730         let old_cap = self.cap();
731         let used_cap = self.len() + 1;
732         let new_cap = used_cap
733             .checked_add(additional)
734             .and_then(|needed_cap| needed_cap.checked_next_power_of_two())
735             .ok_or(TryReserveError::CapacityOverflow)?;
736
737         if new_cap > old_cap {
738             self.buf.try_reserve_exact(used_cap, new_cap - used_cap)?;
739             unsafe {
740                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
741             }
742         }
743         Ok(())
744     }
745
746     /// Shrinks the capacity of the `VecDeque` as much as possible.
747     ///
748     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator may still inform the
749     /// `VecDeque` that there is space for a few more elements.
750     ///
751     /// # Examples
752     ///
753     /// ```
754     /// use std::collections::VecDeque;
755     ///
756     /// let mut buf = VecDeque::with_capacity(15);
757     /// buf.extend(0..4);
758     /// assert_eq!(buf.capacity(), 15);
759     /// buf.shrink_to_fit();
760     /// assert!(buf.capacity() >= 4);
761     /// ```
762     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
763     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
764         self.shrink_to(0);
765     }
766
767     /// Shrinks the capacity of the `VecDeque` with a lower bound.
768     ///
769     /// The capacity will remain at least as large as both the length
770     /// and the supplied value.
771     ///
772     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
773     /// minimum capacity.
774     ///
775     /// # Examples
776     ///
777     /// ```
778     /// #![feature(shrink_to)]
779     /// use std::collections::VecDeque;
780     ///
781     /// let mut buf = VecDeque::with_capacity(15);
782     /// buf.extend(0..4);
783     /// assert_eq!(buf.capacity(), 15);
784     /// buf.shrink_to(6);
785     /// assert!(buf.capacity() >= 6);
786     /// buf.shrink_to(0);
787     /// assert!(buf.capacity() >= 4);
788     /// ```
789     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue = "56431")]
790     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
791         assert!(self.capacity() >= min_capacity, "Tried to shrink to a larger capacity");
792
793         // +1 since the ringbuffer always leaves one space empty
794         // len + 1 can't overflow for an existing, well-formed ringbuffer.
795         let target_cap = cmp::max(cmp::max(min_capacity, self.len()) + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1)
796             .next_power_of_two();
797
798         if target_cap < self.cap() {
799             // There are three cases of interest:
800             //   All elements are out of desired bounds
801             //   Elements are contiguous, and head is out of desired bounds
802             //   Elements are discontiguous, and tail is out of desired bounds
803             //
804             // At all other times, element positions are unaffected.
805             //
806             // Indicates that elements at the head should be moved.
807             let head_outside = self.head == 0 || self.head >= target_cap;
808             // Move elements from out of desired bounds (positions after target_cap)
809             if self.tail >= target_cap && head_outside {
810                 //                    T             H
811                 //   [. . . . . . . . o o o o o o o . ]
812                 //    T             H
813                 //   [o o o o o o o . ]
814                 unsafe {
815                     self.copy_nonoverlapping(0, self.tail, self.len());
816                 }
817                 self.head = self.len();
818                 self.tail = 0;
819             } else if self.tail != 0 && self.tail < target_cap && head_outside {
820                 //          T             H
821                 //   [. . . o o o o o o o . . . . . . ]
822                 //        H T
823                 //   [o o . o o o o o ]
824                 let len = self.wrap_sub(self.head, target_cap);
825                 unsafe {
826                     self.copy_nonoverlapping(0, target_cap, len);
827                 }
828                 self.head = len;
829                 debug_assert!(self.head < self.tail);
830             } else if self.tail >= target_cap {
831                 //              H                 T
832                 //   [o o o o o . . . . . . . . . o o ]
833                 //              H T
834                 //   [o o o o o . o o ]
835                 debug_assert!(self.wrap_sub(self.head, 1) < target_cap);
836                 let len = self.cap() - self.tail;
837                 let new_tail = target_cap - len;
838                 unsafe {
839                     self.copy_nonoverlapping(new_tail, self.tail, len);
840                 }
841                 self.tail = new_tail;
842                 debug_assert!(self.head < self.tail);
843             }
844
845             self.buf.shrink_to_fit(target_cap);
846
847             debug_assert!(self.head < self.cap());
848             debug_assert!(self.tail < self.cap());
849             debug_assert!(self.cap().count_ones() == 1);
850         }
851     }
852
853     /// Shortens the `VecDeque`, keeping the first `len` elements and dropping
854     /// the rest.
855     ///
856     /// If `len` is greater than the `VecDeque`'s current length, this has no
857     /// effect.
858     ///
859     /// # Examples
860     ///
861     /// ```
862     /// use std::collections::VecDeque;
863     ///
864     /// let mut buf = VecDeque::new();
865     /// buf.push_back(5);
866     /// buf.push_back(10);
867     /// buf.push_back(15);
868     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
869     /// buf.truncate(1);
870     /// assert_eq!(buf, [5]);
871     /// ```
872     #[stable(feature = "deque_extras", since = "1.16.0")]
873     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
874         /// Runs the destructor for all items in the slice when it gets dropped (normally or
875         /// during unwinding).
876         struct Dropper<'a, T>(&'a mut [T]);
877
878         impl<'a, T> Drop for Dropper<'a, T> {
879             fn drop(&mut self) {
880                 unsafe {
881                     ptr::drop_in_place(self.0);
882                 }
883             }
884         }
885
886         // Safe because:
887         //
888         // * Any slice passed to `drop_in_place` is valid; the second case has
889         //   `len <= front.len()` and returning on `len > self.len()` ensures
890         //   `begin <= back.len()` in the first case
891         // * The head of the VecDeque is moved before calling `drop_in_place`,
892         //   so no value is dropped twice if `drop_in_place` panics
893         unsafe {
894             if len > self.len() {
895                 return;
896             }
897             let num_dropped = self.len() - len;
898             let (front, back) = self.as_mut_slices();
899             if len > front.len() {
900                 let begin = len - front.len();
901                 let drop_back = back.get_unchecked_mut(begin..) as *mut _;
902                 self.head = self.wrap_sub(self.head, num_dropped);
903                 ptr::drop_in_place(drop_back);
904             } else {
905                 let drop_back = back as *mut _;
906                 let drop_front = front.get_unchecked_mut(len..) as *mut _;
907                 self.head = self.wrap_sub(self.head, num_dropped);
908
909                 // Make sure the second half is dropped even when a destructor
910                 // in the first one panics.
911                 let _back_dropper = Dropper(&mut *drop_back);
912                 ptr::drop_in_place(drop_front);
913             }
914         }
915     }
916
917     /// Returns a front-to-back iterator.
918     ///
919     /// # Examples
920     ///
921     /// ```
922     /// use std::collections::VecDeque;
923     ///
924     /// let mut buf = VecDeque::new();
925     /// buf.push_back(5);
926     /// buf.push_back(3);
927     /// buf.push_back(4);
928     /// let b: &[_] = &[&5, &3, &4];
929     /// let c: Vec<&i32> = buf.iter().collect();
930     /// assert_eq!(&c[..], b);
931     /// ```
932     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
933     pub fn iter(&self) -> Iter<'_, T> {
934         Iter { tail: self.tail, head: self.head, ring: unsafe { self.buffer_as_slice() } }
935     }
936
937     /// Returns a front-to-back iterator that returns mutable references.
938     ///
939     /// # Examples
940     ///
941     /// ```
942     /// use std::collections::VecDeque;
943     ///
944     /// let mut buf = VecDeque::new();
945     /// buf.push_back(5);
946     /// buf.push_back(3);
947     /// buf.push_back(4);
948     /// for num in buf.iter_mut() {
949     ///     *num = *num - 2;
950     /// }
951     /// let b: &[_] = &[&mut 3, &mut 1, &mut 2];
952     /// assert_eq!(&buf.iter_mut().collect::<Vec<&mut i32>>()[..], b);
953     /// ```
954     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
955     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<'_, T> {
956         IterMut { tail: self.tail, head: self.head, ring: unsafe { self.buffer_as_mut_slice() } }
957     }
958
959     /// Returns a pair of slices which contain, in order, the contents of the
960     /// `VecDeque`.
961     ///
962     /// If [`make_contiguous`](#method.make_contiguous) was previously called, all elements
963     /// of the `VecDeque` will be in the first slice and the second slice will be empty.
964     ///
965     /// # Examples
966     ///
967     /// ```
968     /// use std::collections::VecDeque;
969     ///
970     /// let mut vector = VecDeque::new();
971     ///
972     /// vector.push_back(0);
973     /// vector.push_back(1);
974     /// vector.push_back(2);
975     ///
976     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[0, 1, 2][..], &[][..]));
977     ///
978     /// vector.push_front(10);
979     /// vector.push_front(9);
980     ///
981     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[9, 10][..], &[0, 1, 2][..]));
982     /// ```
983     #[inline]
984     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
985     pub fn as_slices(&self) -> (&[T], &[T]) {
986         unsafe {
987             let buf = self.buffer_as_slice();
988             RingSlices::ring_slices(buf, self.head, self.tail)
989         }
990     }
991
992     /// Returns a pair of slices which contain, in order, the contents of the
993     /// `VecDeque`.
994     ///
995     /// If [`make_contiguous`](#method.make_contiguous) was previously called, all elements
996     /// of the `VecDeque` will be in the first slice and the second slice will be empty.
997     ///
998     /// # Examples
999     ///
1000     /// ```
1001     /// use std::collections::VecDeque;
1002     ///
1003     /// let mut vector = VecDeque::new();
1004     ///
1005     /// vector.push_back(0);
1006     /// vector.push_back(1);
1007     ///
1008     /// vector.push_front(10);
1009     /// vector.push_front(9);
1010     ///
1011     /// vector.as_mut_slices().0[0] = 42;
1012     /// vector.as_mut_slices().1[0] = 24;
1013     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[42, 10][..], &[24, 1][..]));
1014     /// ```
1015     #[inline]
1016     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1017     pub fn as_mut_slices(&mut self) -> (&mut [T], &mut [T]) {
1018         unsafe {
1019             let head = self.head;
1020             let tail = self.tail;
1021             let buf = self.buffer_as_mut_slice();
1022             RingSlices::ring_slices(buf, head, tail)
1023         }
1024     }
1025
1026     /// Returns the number of elements in the `VecDeque`.
1027     ///
1028     /// # Examples
1029     ///
1030     /// ```
1031     /// use std::collections::VecDeque;
1032     ///
1033     /// let mut v = VecDeque::new();
1034     /// assert_eq!(v.len(), 0);
1035     /// v.push_back(1);
1036     /// assert_eq!(v.len(), 1);
1037     /// ```
1038     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1039     pub fn len(&self) -> usize {
1040         count(self.tail, self.head, self.cap())
1041     }
1042
1043     /// Returns `true` if the `VecDeque` is empty.
1044     ///
1045     /// # Examples
1046     ///
1047     /// ```
1048     /// use std::collections::VecDeque;
1049     ///
1050     /// let mut v = VecDeque::new();
1051     /// assert!(v.is_empty());
1052     /// v.push_front(1);
1053     /// assert!(!v.is_empty());
1054     /// ```
1055     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1056     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1057         self.tail == self.head
1058     }
1059
1060     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the
1061     /// `VecDeque` and yields the removed items.
1062     ///
1063     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is not
1064     /// consumed until the end.
1065     ///
1066     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the deque,
1067     /// if the `Drain` value is not dropped, but the borrow it holds expires
1068     /// (e.g., due to `mem::forget`).
1069     ///
1070     /// # Panics
1071     ///
1072     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1073     /// the end point is greater than the length of the vector.
1074     ///
1075     /// # Examples
1076     ///
1077     /// ```
1078     /// use std::collections::VecDeque;
1079     ///
1080     /// let mut v: VecDeque<_> = vec![1, 2, 3].into_iter().collect();
1081     /// let drained = v.drain(2..).collect::<VecDeque<_>>();
1082     /// assert_eq!(drained, [3]);
1083     /// assert_eq!(v, [1, 2]);
1084     ///
1085     /// // A full range clears all contents
1086     /// v.drain(..);
1087     /// assert!(v.is_empty());
1088     /// ```
1089     #[inline]
1090     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1091     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1092     where
1093         R: RangeBounds<usize>,
1094     {
1095         // Memory safety
1096         //
1097         // When the Drain is first created, the source deque is shortened to
1098         // make sure no uninitialized or moved-from elements are accessible at
1099         // all if the Drain's destructor never gets to run.
1100         //
1101         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1102         // When finished, the remaining data will be copied back to cover the hole,
1103         // and the head/tail values will be restored correctly.
1104         //
1105         let len = self.len();
1106         let start = match range.start_bound() {
1107             Included(&n) => n,
1108             Excluded(&n) => n + 1,
1109             Unbounded => 0,
1110         };
1111         let end = match range.end_bound() {
1112             Included(&n) => n + 1,
1113             Excluded(&n) => n,
1114             Unbounded => len,
1115         };
1116         assert!(start <= end, "drain lower bound was too large");
1117         assert!(end <= len, "drain upper bound was too large");
1118
1119         // The deque's elements are parted into three segments:
1120         // * self.tail  -> drain_tail
1121         // * drain_tail -> drain_head
1122         // * drain_head -> self.head
1123         //
1124         // T = self.tail; H = self.head; t = drain_tail; h = drain_head
1125         //
1126         // We store drain_tail as self.head, and drain_head and self.head as
1127         // after_tail and after_head respectively on the Drain. This also
1128         // truncates the effective array such that if the Drain is leaked, we
1129         // have forgotten about the potentially moved values after the start of
1130         // the drain.
1131         //
1132         //        T   t   h   H
1133         // [. . . o o x x o o . . .]
1134         //
1135         let drain_tail = self.wrap_add(self.tail, start);
1136         let drain_head = self.wrap_add(self.tail, end);
1137         let head = self.head;
1138
1139         // "forget" about the values after the start of the drain until after
1140         // the drain is complete and the Drain destructor is run.
1141         self.head = drain_tail;
1142
1143         Drain {
1144             deque: NonNull::from(&mut *self),
1145             after_tail: drain_head,
1146             after_head: head,
1147             iter: Iter {
1148                 tail: drain_tail,
1149                 head: drain_head,
1150                 // Crucially, we only create shared references from `self` here and read from
1151                 // it.  We do not write to `self` nor reborrow to a mutable reference.
1152                 // Hence the raw pointer we created above, for `deque`, remains valid.
1153                 ring: unsafe { self.buffer_as_slice() },
1154             },
1155         }
1156     }
1157
1158     /// Clears the `VecDeque`, removing all values.
1159     ///
1160     /// # Examples
1161     ///
1162     /// ```
1163     /// use std::collections::VecDeque;
1164     ///
1165     /// let mut v = VecDeque::new();
1166     /// v.push_back(1);
1167     /// v.clear();
1168     /// assert!(v.is_empty());
1169     /// ```
1170     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1171     #[inline]
1172     pub fn clear(&mut self) {
1173         self.truncate(0);
1174     }
1175
1176     /// Returns `true` if the `VecDeque` contains an element equal to the
1177     /// given value.
1178     ///
1179     /// # Examples
1180     ///
1181     /// ```
1182     /// use std::collections::VecDeque;
1183     ///
1184     /// let mut vector: VecDeque<u32> = VecDeque::new();
1185     ///
1186     /// vector.push_back(0);
1187     /// vector.push_back(1);
1188     ///
1189     /// assert_eq!(vector.contains(&1), true);
1190     /// assert_eq!(vector.contains(&10), false);
1191     /// ```
1192     #[stable(feature = "vec_deque_contains", since = "1.12.0")]
1193     pub fn contains(&self, x: &T) -> bool
1194     where
1195         T: PartialEq<T>,
1196     {
1197         let (a, b) = self.as_slices();
1198         a.contains(x) || b.contains(x)
1199     }
1200
1201     /// Provides a reference to the front element, or `None` if the `VecDeque` is
1202     /// empty.
1203     ///
1204     /// # Examples
1205     ///
1206     /// ```
1207     /// use std::collections::VecDeque;
1208     ///
1209     /// let mut d = VecDeque::new();
1210     /// assert_eq!(d.front(), None);
1211     ///
1212     /// d.push_back(1);
1213     /// d.push_back(2);
1214     /// assert_eq!(d.front(), Some(&1));
1215     /// ```
1216     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1217     pub fn front(&self) -> Option<&T> {
1218         if !self.is_empty() { Some(&self[0]) } else { None }
1219     }
1220
1221     /// Provides a mutable reference to the front element, or `None` if the
1222     /// `VecDeque` is empty.
1223     ///
1224     /// # Examples
1225     ///
1226     /// ```
1227     /// use std::collections::VecDeque;
1228     ///
1229     /// let mut d = VecDeque::new();
1230     /// assert_eq!(d.front_mut(), None);
1231     ///
1232     /// d.push_back(1);
1233     /// d.push_back(2);
1234     /// match d.front_mut() {
1235     ///     Some(x) => *x = 9,
1236     ///     None => (),
1237     /// }
1238     /// assert_eq!(d.front(), Some(&9));
1239     /// ```
1240     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1241     pub fn front_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
1242         if !self.is_empty() { Some(&mut self[0]) } else { None }
1243     }
1244
1245     /// Provides a reference to the back element, or `None` if the `VecDeque` is
1246     /// empty.
1247     ///
1248     /// # Examples
1249     ///
1250     /// ```
1251     /// use std::collections::VecDeque;
1252     ///
1253     /// let mut d = VecDeque::new();
1254     /// assert_eq!(d.back(), None);
1255     ///
1256     /// d.push_back(1);
1257     /// d.push_back(2);
1258     /// assert_eq!(d.back(), Some(&2));
1259     /// ```
1260     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1261     pub fn back(&self) -> Option<&T> {
1262         if !self.is_empty() { Some(&self[self.len() - 1]) } else { None }
1263     }
1264
1265     /// Provides a mutable reference to the back element, or `None` if the
1266     /// `VecDeque` is empty.
1267     ///
1268     /// # Examples
1269     ///
1270     /// ```
1271     /// use std::collections::VecDeque;
1272     ///
1273     /// let mut d = VecDeque::new();
1274     /// assert_eq!(d.back(), None);
1275     ///
1276     /// d.push_back(1);
1277     /// d.push_back(2);
1278     /// match d.back_mut() {
1279     ///     Some(x) => *x = 9,
1280     ///     None => (),
1281     /// }
1282     /// assert_eq!(d.back(), Some(&9));
1283     /// ```
1284     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1285     pub fn back_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
1286         let len = self.len();
1287         if !self.is_empty() { Some(&mut self[len - 1]) } else { None }
1288     }
1289
1290     /// Removes the first element and returns it, or `None` if the `VecDeque` is
1291     /// empty.
1292     ///
1293     /// # Examples
1294     ///
1295     /// ```
1296     /// use std::collections::VecDeque;
1297     ///
1298     /// let mut d = VecDeque::new();
1299     /// d.push_back(1);
1300     /// d.push_back(2);
1301     ///
1302     /// assert_eq!(d.pop_front(), Some(1));
1303     /// assert_eq!(d.pop_front(), Some(2));
1304     /// assert_eq!(d.pop_front(), None);
1305     /// ```
1306     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1307     pub fn pop_front(&mut self) -> Option<T> {
1308         if self.is_empty() {
1309             None
1310         } else {
1311             let tail = self.tail;
1312             self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1313             unsafe { Some(self.buffer_read(tail)) }
1314         }
1315     }
1316
1317     /// Removes the last element from the `VecDeque` and returns it, or `None` if
1318     /// it is empty.
1319     ///
1320     /// # Examples
1321     ///
1322     /// ```
1323     /// use std::collections::VecDeque;
1324     ///
1325     /// let mut buf = VecDeque::new();
1326     /// assert_eq!(buf.pop_back(), None);
1327     /// buf.push_back(1);
1328     /// buf.push_back(3);
1329     /// assert_eq!(buf.pop_back(), Some(3));
1330     /// ```
1331     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1332     pub fn pop_back(&mut self) -> Option<T> {
1333         if self.is_empty() {
1334             None
1335         } else {
1336             self.head = self.wrap_sub(self.head, 1);
1337             let head = self.head;
1338             unsafe { Some(self.buffer_read(head)) }
1339         }
1340     }
1341
1342     /// Prepends an element to the `VecDeque`.
1343     ///
1344     /// # Examples
1345     ///
1346     /// ```
1347     /// use std::collections::VecDeque;
1348     ///
1349     /// let mut d = VecDeque::new();
1350     /// d.push_front(1);
1351     /// d.push_front(2);
1352     /// assert_eq!(d.front(), Some(&2));
1353     /// ```
1354     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1355     pub fn push_front(&mut self, value: T) {
1356         self.grow_if_necessary();
1357
1358         self.tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1359         let tail = self.tail;
1360         unsafe {
1361             self.buffer_write(tail, value);
1362         }
1363     }
1364
1365     /// Appends an element to the back of the `VecDeque`.
1366     ///
1367     /// # Examples
1368     ///
1369     /// ```
1370     /// use std::collections::VecDeque;
1371     ///
1372     /// let mut buf = VecDeque::new();
1373     /// buf.push_back(1);
1374     /// buf.push_back(3);
1375     /// assert_eq!(3, *buf.back().unwrap());
1376     /// ```
1377     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1378     pub fn push_back(&mut self, value: T) {
1379         self.grow_if_necessary();
1380
1381         let head = self.head;
1382         self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
1383         unsafe { self.buffer_write(head, value) }
1384     }
1385
1386     #[inline]
1387     fn is_contiguous(&self) -> bool {
1388         self.tail <= self.head
1389     }
1390
1391     /// Removes an element from anywhere in the `VecDeque` and returns it,
1392     /// replacing it with the first element.
1393     ///
1394     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
1395     ///
1396     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1397     ///
1398     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1399     ///
1400     /// # Examples
1401     ///
1402     /// ```
1403     /// use std::collections::VecDeque;
1404     ///
1405     /// let mut buf = VecDeque::new();
1406     /// assert_eq!(buf.swap_remove_front(0), None);
1407     /// buf.push_back(1);
1408     /// buf.push_back(2);
1409     /// buf.push_back(3);
1410     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1411     ///
1412     /// assert_eq!(buf.swap_remove_front(2), Some(3));
1413     /// assert_eq!(buf, [2, 1]);
1414     /// ```
1415     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1416     pub fn swap_remove_front(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1417         let length = self.len();
1418         if length > 0 && index < length && index != 0 {
1419             self.swap(index, 0);
1420         } else if index >= length {
1421             return None;
1422         }
1423         self.pop_front()
1424     }
1425
1426     /// Removes an element from anywhere in the `VecDeque` and returns it, replacing it with the
1427     /// last element.
1428     ///
1429     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
1430     ///
1431     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1432     ///
1433     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1434     ///
1435     /// # Examples
1436     ///
1437     /// ```
1438     /// use std::collections::VecDeque;
1439     ///
1440     /// let mut buf = VecDeque::new();
1441     /// assert_eq!(buf.swap_remove_back(0), None);
1442     /// buf.push_back(1);
1443     /// buf.push_back(2);
1444     /// buf.push_back(3);
1445     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1446     ///
1447     /// assert_eq!(buf.swap_remove_back(0), Some(1));
1448     /// assert_eq!(buf, [3, 2]);
1449     /// ```
1450     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1451     pub fn swap_remove_back(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1452         let length = self.len();
1453         if length > 0 && index < length - 1 {
1454             self.swap(index, length - 1);
1455         } else if index >= length {
1456             return None;
1457         }
1458         self.pop_back()
1459     }
1460
1461     /// Inserts an element at `index` within the `VecDeque`, shifting all elements with indices
1462     /// greater than or equal to `index` towards the back.
1463     ///
1464     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1465     ///
1466     /// # Panics
1467     ///
1468     /// Panics if `index` is greater than `VecDeque`'s length
1469     ///
1470     /// # Examples
1471     ///
1472     /// ```
1473     /// use std::collections::VecDeque;
1474     ///
1475     /// let mut vec_deque = VecDeque::new();
1476     /// vec_deque.push_back('a');
1477     /// vec_deque.push_back('b');
1478     /// vec_deque.push_back('c');
1479     /// assert_eq!(vec_deque, &['a', 'b', 'c']);
1480     ///
1481     /// vec_deque.insert(1, 'd');
1482     /// assert_eq!(vec_deque, &['a', 'd', 'b', 'c']);
1483     /// ```
1484     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1485     pub fn insert(&mut self, index: usize, value: T) {
1486         assert!(index <= self.len(), "index out of bounds");
1487         self.grow_if_necessary();
1488
1489         // Move the least number of elements in the ring buffer and insert
1490         // the given object
1491         //
1492         // At most len/2 - 1 elements will be moved. O(min(n, n-i))
1493         //
1494         // There are three main cases:
1495         //  Elements are contiguous
1496         //      - special case when tail is 0
1497         //  Elements are discontiguous and the insert is in the tail section
1498         //  Elements are discontiguous and the insert is in the head section
1499         //
1500         // For each of those there are two more cases:
1501         //  Insert is closer to tail
1502         //  Insert is closer to head
1503         //
1504         // Key: H - self.head
1505         //      T - self.tail
1506         //      o - Valid element
1507         //      I - Insertion element
1508         //      A - The element that should be after the insertion point
1509         //      M - Indicates element was moved
1510
1511         let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1512
1513         let distance_to_tail = index;
1514         let distance_to_head = self.len() - index;
1515
1516         let contiguous = self.is_contiguous();
1517
1518         match (contiguous, distance_to_tail <= distance_to_head, idx >= self.tail) {
1519             (true, true, _) if index == 0 => {
1520                 // push_front
1521                 //
1522                 //       T
1523                 //       I             H
1524                 //      [A o o o o o o . . . . . . . . .]
1525                 //
1526                 //                       H         T
1527                 //      [A o o o o o o o . . . . . I]
1528                 //
1529
1530                 self.tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1531             }
1532             (true, true, _) => {
1533                 unsafe {
1534                     // contiguous, insert closer to tail:
1535                     //
1536                     //             T   I         H
1537                     //      [. . . o o A o o o o . . . . . .]
1538                     //
1539                     //           T               H
1540                     //      [. . o o I A o o o o . . . . . .]
1541                     //           M M
1542                     //
1543                     // contiguous, insert closer to tail and tail is 0:
1544                     //
1545                     //
1546                     //       T   I         H
1547                     //      [o o A o o o o . . . . . . . . .]
1548                     //
1549                     //                       H             T
1550                     //      [o I A o o o o o . . . . . . . o]
1551                     //       M                             M
1552
1553                     let new_tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1554
1555                     self.copy(new_tail, self.tail, 1);
1556                     // Already moved the tail, so we only copy `index - 1` elements.
1557                     self.copy(self.tail, self.tail + 1, index - 1);
1558
1559                     self.tail = new_tail;
1560                 }
1561             }
1562             (true, false, _) => {
1563                 unsafe {
1564                     //  contiguous, insert closer to head:
1565                     //
1566                     //             T       I     H
1567                     //      [. . . o o o o A o o . . . . . .]
1568                     //
1569                     //             T               H
1570                     //      [. . . o o o o I A o o . . . . .]
1571                     //                       M M M
1572
1573                     self.copy(idx + 1, idx, self.head - idx);
1574                     self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
1575                 }
1576             }
1577             (false, true, true) => {
1578                 unsafe {
1579                     // discontiguous, insert closer to tail, tail section:
1580                     //
1581                     //                   H         T   I
1582                     //      [o o o o o o . . . . . o o A o o]
1583                     //
1584                     //                   H       T
1585                     //      [o o o o o o . . . . o o I A o o]
1586                     //                           M M
1587
1588                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, index);
1589                     self.tail -= 1;
1590                 }
1591             }
1592             (false, false, true) => {
1593                 unsafe {
1594                     // discontiguous, insert closer to head, tail section:
1595                     //
1596                     //           H             T         I
1597                     //      [o o . . . . . . . o o o o o A o]
1598                     //
1599                     //             H           T
1600                     //      [o o o . . . . . . o o o o o I A]
1601                     //       M M M                         M
1602
1603                     // copy elements up to new head
1604                     self.copy(1, 0, self.head);
1605
1606                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1607                     self.copy(0, self.cap() - 1, 1);
1608
1609                     // move elements from idx to end forward not including ^ element
1610                     self.copy(idx + 1, idx, self.cap() - 1 - idx);
1611
1612                     self.head += 1;
1613                 }
1614             }
1615             (false, true, false) if idx == 0 => {
1616                 unsafe {
1617                     // discontiguous, insert is closer to tail, head section,
1618                     // and is at index zero in the internal buffer:
1619                     //
1620                     //       I                   H     T
1621                     //      [A o o o o o o o o o . . . o o o]
1622                     //
1623                     //                           H   T
1624                     //      [A o o o o o o o o o . . o o o I]
1625                     //                               M M M
1626
1627                     // copy elements up to new tail
1628                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, self.cap() - self.tail);
1629
1630                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1631                     self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1632
1633                     self.tail -= 1;
1634                 }
1635             }
1636             (false, true, false) => {
1637                 unsafe {
1638                     // discontiguous, insert closer to tail, head section:
1639                     //
1640                     //             I             H     T
1641                     //      [o o o A o o o o o o . . . o o o]
1642                     //
1643                     //                           H   T
1644                     //      [o o I A o o o o o o . . o o o o]
1645                     //       M M                     M M M M
1646
1647                     // copy elements up to new tail
1648                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, self.cap() - self.tail);
1649
1650                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1651                     self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1652
1653                     // move elements from idx-1 to end forward not including ^ element
1654                     self.copy(0, 1, idx - 1);
1655
1656                     self.tail -= 1;
1657                 }
1658             }
1659             (false, false, false) => {
1660                 unsafe {
1661                     // discontiguous, insert closer to head, head section:
1662                     //
1663                     //               I     H           T
1664                     //      [o o o o A o o . . . . . . o o o]
1665                     //
1666                     //                     H           T
1667                     //      [o o o o I A o o . . . . . o o o]
1668                     //                 M M M
1669
1670                     self.copy(idx + 1, idx, self.head - idx);
1671                     self.head += 1;
1672                 }
1673             }
1674         }
1675
1676         // tail might've been changed so we need to recalculate
1677         let new_idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1678         unsafe {
1679             self.buffer_write(new_idx, value);
1680         }
1681     }
1682
1683     /// Removes and returns the element at `index` from the `VecDeque`.
1684     /// Whichever end is closer to the removal point will be moved to make
1685     /// room, and all the affected elements will be moved to new positions.
1686     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1687     ///
1688     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1689     ///
1690     /// # Examples
1691     ///
1692     /// ```
1693     /// use std::collections::VecDeque;
1694     ///
1695     /// let mut buf = VecDeque::new();
1696     /// buf.push_back(1);
1697     /// buf.push_back(2);
1698     /// buf.push_back(3);
1699     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1700     ///
1701     /// assert_eq!(buf.remove(1), Some(2));
1702     /// assert_eq!(buf, [1, 3]);
1703     /// ```
1704     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1705     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1706         if self.is_empty() || self.len() <= index {
1707             return None;
1708         }
1709
1710         // There are three main cases:
1711         //  Elements are contiguous
1712         //  Elements are discontiguous and the removal is in the tail section
1713         //  Elements are discontiguous and the removal is in the head section
1714         //      - special case when elements are technically contiguous,
1715         //        but self.head = 0
1716         //
1717         // For each of those there are two more cases:
1718         //  Insert is closer to tail
1719         //  Insert is closer to head
1720         //
1721         // Key: H - self.head
1722         //      T - self.tail
1723         //      o - Valid element
1724         //      x - Element marked for removal
1725         //      R - Indicates element that is being removed
1726         //      M - Indicates element was moved
1727
1728         let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1729
1730         let elem = unsafe { Some(self.buffer_read(idx)) };
1731
1732         let distance_to_tail = index;
1733         let distance_to_head = self.len() - index;
1734
1735         let contiguous = self.is_contiguous();
1736
1737         match (contiguous, distance_to_tail <= distance_to_head, idx >= self.tail) {
1738             (true, true, _) => {
1739                 unsafe {
1740                     // contiguous, remove closer to tail:
1741                     //
1742                     //             T   R         H
1743                     //      [. . . o o x o o o o . . . . . .]
1744                     //
1745                     //               T           H
1746                     //      [. . . . o o o o o o . . . . . .]
1747                     //               M M
1748
1749                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, index);
1750                     self.tail += 1;
1751                 }
1752             }
1753             (true, false, _) => {
1754                 unsafe {
1755                     // contiguous, remove closer to head:
1756                     //
1757                     //             T       R     H
1758                     //      [. . . o o o o x o o . . . . . .]
1759                     //
1760                     //             T           H
1761                     //      [. . . o o o o o o . . . . . . .]
1762                     //                     M M
1763
1764                     self.copy(idx, idx + 1, self.head - idx - 1);
1765                     self.head -= 1;
1766                 }
1767             }
1768             (false, true, true) => {
1769                 unsafe {
1770                     // discontiguous, remove closer to tail, tail section:
1771                     //
1772                     //                   H         T   R
1773                     //      [o o o o o o . . . . . o o x o o]
1774                     //
1775                     //                   H           T
1776                     //      [o o o o o o . . . . . . o o o o]
1777                     //                               M M
1778
1779                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, index);
1780                     self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1781                 }
1782             }
1783             (false, false, false) => {
1784                 unsafe {
1785                     // discontiguous, remove closer to head, head section:
1786                     //
1787                     //               R     H           T
1788                     //      [o o o o x o o . . . . . . o o o]
1789                     //
1790                     //                   H             T
1791                     //      [o o o o o o . . . . . . . o o o]
1792                     //               M M
1793
1794                     self.copy(idx, idx + 1, self.head - idx - 1);
1795                     self.head -= 1;
1796                 }
1797             }
1798             (false, false, true) => {
1799                 unsafe {
1800                     // discontiguous, remove closer to head, tail section:
1801                     //
1802                     //             H           T         R
1803                     //      [o o o . . . . . . o o o o o x o]
1804                     //
1805                     //           H             T
1806                     //      [o o . . . . . . . o o o o o o o]
1807                     //       M M                         M M
1808                     //
1809                     // or quasi-discontiguous, remove next to head, tail section:
1810                     //
1811                     //       H                 T         R
1812                     //      [. . . . . . . . . o o o o o x o]
1813                     //
1814                     //                         T           H
1815                     //      [. . . . . . . . . o o o o o o .]
1816                     //                                   M
1817
1818                     // draw in elements in the tail section
1819                     self.copy(idx, idx + 1, self.cap() - idx - 1);
1820
1821                     // Prevents underflow.
1822                     if self.head != 0 {
1823                         // copy first element into empty spot
1824                         self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1825
1826                         // move elements in the head section backwards
1827                         self.copy(0, 1, self.head - 1);
1828                     }
1829
1830                     self.head = self.wrap_sub(self.head, 1);
1831                 }
1832             }
1833             (false, true, false) => {
1834                 unsafe {
1835                     // discontiguous, remove closer to tail, head section:
1836                     //
1837                     //           R               H     T
1838                     //      [o o x o o o o o o o . . . o o o]
1839                     //
1840                     //                           H       T
1841                     //      [o o o o o o o o o o . . . . o o]
1842                     //       M M M                       M M
1843
1844                     // draw in elements up to idx
1845                     self.copy(1, 0, idx);
1846
1847                     // copy last element into empty spot
1848                     self.copy(0, self.cap() - 1, 1);
1849
1850                     // move elements from tail to end forward, excluding the last one
1851                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, self.cap() - self.tail - 1);
1852
1853                     self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1854                 }
1855             }
1856         }
1857
1858         elem
1859     }
1860
1861     /// Splits the `VecDeque` into two at the given index.
1862     ///
1863     /// Returns a newly allocated `VecDeque`. `self` contains elements `[0, at)`,
1864     /// and the returned `VecDeque` contains elements `[at, len)`.
1865     ///
1866     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1867     ///
1868     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1869     ///
1870     /// # Panics
1871     ///
1872     /// Panics if `at > len`.
1873     ///
1874     /// # Examples
1875     ///
1876     /// ```
1877     /// use std::collections::VecDeque;
1878     ///
1879     /// let mut buf: VecDeque<_> = vec![1,2,3].into_iter().collect();
1880     /// let buf2 = buf.split_off(1);
1881     /// assert_eq!(buf, [1]);
1882     /// assert_eq!(buf2, [2, 3]);
1883     /// ```
1884     #[inline]
1885     #[must_use = "use `.truncate()` if you don't need the other half"]
1886     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1887     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1888         let len = self.len();
1889         assert!(at <= len, "`at` out of bounds");
1890
1891         let other_len = len - at;
1892         let mut other = VecDeque::with_capacity(other_len);
1893
1894         unsafe {
1895             let (first_half, second_half) = self.as_slices();
1896
1897             let first_len = first_half.len();
1898             let second_len = second_half.len();
1899             if at < first_len {
1900                 // `at` lies in the first half.
1901                 let amount_in_first = first_len - at;
1902
1903                 ptr::copy_nonoverlapping(first_half.as_ptr().add(at), other.ptr(), amount_in_first);
1904
1905                 // just take all of the second half.
1906                 ptr::copy_nonoverlapping(
1907                     second_half.as_ptr(),
1908                     other.ptr().add(amount_in_first),
1909                     second_len,
1910                 );
1911             } else {
1912                 // `at` lies in the second half, need to factor in the elements we skipped
1913                 // in the first half.
1914                 let offset = at - first_len;
1915                 let amount_in_second = second_len - offset;
1916                 ptr::copy_nonoverlapping(
1917                     second_half.as_ptr().add(offset),
1918                     other.ptr(),
1919                     amount_in_second,
1920                 );
1921             }
1922         }
1923
1924         // Cleanup where the ends of the buffers are
1925         self.head = self.wrap_sub(self.head, other_len);
1926         other.head = other.wrap_index(other_len);
1927
1928         other
1929     }
1930
1931     /// Moves all the elements of `other` into `self`, leaving `other` empty.
1932     ///
1933     /// # Panics
1934     ///
1935     /// Panics if the new number of elements in self overflows a `usize`.
1936     ///
1937     /// # Examples
1938     ///
1939     /// ```
1940     /// use std::collections::VecDeque;
1941     ///
1942     /// let mut buf: VecDeque<_> = vec![1, 2].into_iter().collect();
1943     /// let mut buf2: VecDeque<_> = vec![3, 4].into_iter().collect();
1944     /// buf.append(&mut buf2);
1945     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3, 4]);
1946     /// assert_eq!(buf2, []);
1947     /// ```
1948     #[inline]
1949     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1950     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1951         // naive impl
1952         self.extend(other.drain(..));
1953     }
1954
1955     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1956     ///
1957     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns false.
1958     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1959     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1960     ///
1961     /// # Examples
1962     ///
1963     /// ```
1964     /// use std::collections::VecDeque;
1965     ///
1966     /// let mut buf = VecDeque::new();
1967     /// buf.extend(1..5);
1968     /// buf.retain(|&x| x % 2 == 0);
1969     /// assert_eq!(buf, [2, 4]);
1970     /// ```
1971     ///
1972     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1973     ///
1974     /// ```
1975     /// use std::collections::VecDeque;
1976     ///
1977     /// let mut buf = VecDeque::new();
1978     /// buf.extend(1..6);
1979     ///
1980     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1981     /// let mut i = 0;
1982     /// buf.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1983     /// assert_eq!(buf, [2, 3, 5]);
1984     /// ```
1985     #[stable(feature = "vec_deque_retain", since = "1.4.0")]
1986     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1987     where
1988         F: FnMut(&T) -> bool,
1989     {
1990         let len = self.len();
1991         let mut del = 0;
1992         for i in 0..len {
1993             if !f(&self[i]) {
1994                 del += 1;
1995             } else if del > 0 {
1996                 self.swap(i - del, i);
1997             }
1998         }
1999         if del > 0 {
2000             self.truncate(len - del);
2001         }
2002     }
2003
2004     // This may panic or abort
2005     #[inline]
2006     fn grow_if_necessary(&mut self) {
2007         if self.is_full() {
2008             let old_cap = self.cap();
2009             self.buf.double();
2010             unsafe {
2011                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
2012             }
2013             debug_assert!(!self.is_full());
2014         }
2015     }
2016
2017     /// Modifies the `VecDeque` in-place so that `len()` is equal to `new_len`,
2018     /// either by removing excess elements from the back or by appending
2019     /// elements generated by calling `generator` to the back.
2020     ///
2021     /// # Examples
2022     ///
2023     /// ```
2024     /// use std::collections::VecDeque;
2025     ///
2026     /// let mut buf = VecDeque::new();
2027     /// buf.push_back(5);
2028     /// buf.push_back(10);
2029     /// buf.push_back(15);
2030     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
2031     ///
2032     /// buf.resize_with(5, Default::default);
2033     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15, 0, 0]);
2034     ///
2035     /// buf.resize_with(2, || unreachable!());
2036     /// assert_eq!(buf, [5, 10]);
2037     ///
2038     /// let mut state = 100;
2039     /// buf.resize_with(5, || { state += 1; state });
2040     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 101, 102, 103]);
2041     /// ```
2042     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
2043     pub fn resize_with(&mut self, new_len: usize, generator: impl FnMut() -> T) {
2044         let len = self.len();
2045
2046         if new_len > len {
2047             self.extend(repeat_with(generator).take(new_len - len))
2048         } else {
2049             self.truncate(new_len);
2050         }
2051     }
2052
2053     /// Rearranges the internal storage of this deque so it is one contiguous slice, which is then returned.
2054     ///
2055     /// This method does not allocate and does not change the order of the inserted elements.
2056     /// As it returns a mutable slice, this can be used to sort or binary search a deque.
2057     ///
2058     /// Once the internal storage is contiguous, the [`as_slices`](#method.as_slices) and
2059     /// [`as_mut_slices`](#method.as_mut_slices) methods will return the entire contents of the
2060     /// `VecDeque` in a single slice.
2061     ///
2062     /// # Examples
2063     ///
2064     /// Sorting the content of a deque.
2065     ///
2066     /// ```
2067     /// #![feature(deque_make_contiguous)]
2068     ///
2069     /// use std::collections::VecDeque;
2070     ///
2071     /// let mut buf = VecDeque::with_capacity(15);
2072     ///
2073     /// buf.push_back(2);
2074     /// buf.push_back(1);
2075     /// buf.push_front(3);
2076     ///
2077     /// // sorting the deque
2078     /// buf.make_contiguous().sort();
2079     /// assert_eq!(buf.as_slices(), (&[1, 2, 3] as &[_], &[] as &[_]));
2080     ///
2081     /// // sorting it in reverse order
2082     /// buf.make_contiguous().sort_by(|a, b| b.cmp(a));
2083     /// assert_eq!(buf.as_slices(), (&[3, 2, 1] as &[_], &[] as &[_]));
2084     /// ```
2085     ///
2086     /// Getting immutable access to the contiguous slice.
2087     ///
2088     /// ```rust
2089     /// #![feature(deque_make_contiguous)]
2090     ///
2091     /// use std::collections::VecDeque;
2092     ///
2093     /// let mut buf = VecDeque::new();
2094     ///
2095     /// buf.push_back(2);
2096     /// buf.push_back(1);
2097     /// buf.push_front(3);
2098     ///
2099     /// buf.make_contiguous();
2100     /// if let (slice, &[]) = buf.as_slices() {
2101     ///     // we can now be sure that `slice` contains all elements of the deque,
2102     ///     // while still having immutable access to `buf`.
2103     ///     assert_eq!(buf.len(), slice.len());
2104     ///     assert_eq!(slice, &[3, 2, 1] as &[_]);
2105     /// }
2106     /// ```
2107     #[unstable(feature = "deque_make_contiguous", issue = "70929")]
2108     pub fn make_contiguous(&mut self) -> &mut [T] {
2109         if self.is_contiguous() {
2110             let tail = self.tail;
2111             let head = self.head;
2112             return unsafe { &mut self.buffer_as_mut_slice()[tail..head] };
2113         }
2114
2115         let buf = self.buf.ptr();
2116         let cap = self.cap();
2117         let len = self.len();
2118
2119         let free = self.tail - self.head;
2120         let tail_len = cap - self.tail;
2121
2122         if free >= tail_len {
2123             // there is enough free space to copy the tail in one go,
2124             // this means that we first shift the head backwards, and then
2125             // copy the tail to the correct position.
2126             //
2127             // from: DEFGH....ABC
2128             // to:   ABCDEFGH....
2129             unsafe {
2130                 ptr::copy(buf, buf.add(tail_len), self.head);
2131                 // ...DEFGH.ABC
2132                 ptr::copy_nonoverlapping(buf.add(self.tail), buf, tail_len);
2133                 // ABCDEFGH....
2134
2135                 self.tail = 0;
2136                 self.head = len;
2137             }
2138         } else if free >= self.head {
2139             // there is enough free space to copy the head in one go,
2140             // this means that we first shift the tail forwards, and then
2141             // copy the head to the correct position.
2142             //
2143             // from: FGH....ABCDE
2144             // to:   ...ABCDEFGH.
2145             unsafe {
2146                 ptr::copy(buf.add(self.tail), buf.add(self.head), tail_len);
2147                 // FGHABCDE....
2148                 ptr::copy_nonoverlapping(buf, buf.add(self.head + tail_len), self.head);
2149                 // ...ABCDEFGH.
2150
2151                 self.tail = self.head;
2152                 self.head = self.tail + len;
2153             }
2154         } else {
2155             // free is smaller than both head and tail,
2156             // this means we have to slowly "swap" the tail and the head.
2157             //
2158             // from: EFGHI...ABCD or HIJK.ABCDEFG
2159             // to:   ABCDEFGHI... or ABCDEFGHIJK.
2160             let mut left_edge: usize = 0;
2161             let mut right_edge: usize = self.tail;
2162             unsafe {
2163                 // The general problem looks like this
2164                 // GHIJKLM...ABCDEF - before any swaps
2165                 // ABCDEFM...GHIJKL - after 1 pass of swaps
2166                 // ABCDEFGHIJM...KL - swap until the left edge reaches the temp store
2167                 //                  - then restart the algorithm with a new (smaller) store
2168                 // Sometimes the temp store is reached when the right edge is at the end
2169                 // of the buffer - this means we've hit the right order with fewer swaps!
2170                 // E.g
2171                 // EF..ABCD
2172                 // ABCDEF.. - after four only swaps we've finished
2173                 while left_edge < len && right_edge != cap {
2174                     let mut right_offset = 0;
2175                     for i in left_edge..right_edge {
2176                         right_offset = (i - left_edge) % (cap - right_edge);
2177                         let src: isize = (right_edge + right_offset) as isize;
2178                         ptr::swap(buf.add(i), buf.offset(src));
2179                     }
2180                     let n_ops = right_edge - left_edge;
2181                     left_edge += n_ops;
2182                     right_edge += right_offset + 1;
2183                 }
2184
2185                 self.tail = 0;
2186                 self.head = len;
2187             }
2188         }
2189
2190         let tail = self.tail;
2191         let head = self.head;
2192         unsafe { &mut self.buffer_as_mut_slice()[tail..head] }
2193     }
2194
2195     /// Rotates the double-ended queue `mid` places to the left.
2196     ///
2197     /// Equivalently,
2198     /// - Rotates item `mid` into the first position.
2199     /// - Pops the first `mid` items and pushes them to the end.
2200     /// - Rotates `len() - mid` places to the right.
2201     ///
2202     /// # Panics
2203     ///
2204     /// If `mid` is greater than `len()`. Note that `mid == len()`
2205     /// does _not_ panic and is a no-op rotation.
2206     ///
2207     /// # Complexity
2208     ///
2209     /// Takes `O(min(mid, len() - mid))` time and no extra space.
2210     ///
2211     /// # Examples
2212     ///
2213     /// ```
2214     /// use std::collections::VecDeque;
2215     ///
2216     /// let mut buf: VecDeque<_> = (0..10).collect();
2217     ///
2218     /// buf.rotate_left(3);
2219     /// assert_eq!(buf, [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2]);
2220     ///
2221     /// for i in 1..10 {
2222     ///     assert_eq!(i * 3 % 10, buf[0]);
2223     ///     buf.rotate_left(3);
2224     /// }
2225     /// assert_eq!(buf, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
2226     /// ```
2227     #[stable(feature = "vecdeque_rotate", since = "1.36.0")]
2228     pub fn rotate_left(&mut self, mid: usize) {
2229         assert!(mid <= self.len());
2230         let k = self.len() - mid;
2231         if mid <= k {
2232             unsafe { self.rotate_left_inner(mid) }
2233         } else {
2234             unsafe { self.rotate_right_inner(k) }
2235         }
2236     }
2237
2238     /// Rotates the double-ended queue `k` places to the right.
2239     ///
2240     /// Equivalently,
2241     /// - Rotates the first item into position `k`.
2242     /// - Pops the last `k` items and pushes them to the front.
2243     /// - Rotates `len() - k` places to the left.
2244     ///
2245     /// # Panics
2246     ///
2247     /// If `k` is greater than `len()`. Note that `k == len()`
2248     /// does _not_ panic and is a no-op rotation.
2249     ///
2250     /// # Complexity
2251     ///
2252     /// Takes `O(min(k, len() - k))` time and no extra space.
2253     ///
2254     /// # Examples
2255     ///
2256     /// ```
2257     /// use std::collections::VecDeque;
2258     ///
2259     /// let mut buf: VecDeque<_> = (0..10).collect();
2260     ///
2261     /// buf.rotate_right(3);
2262     /// assert_eq!(buf, [7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]);
2263     ///
2264     /// for i in 1..10 {
2265     ///     assert_eq!(0, buf[i * 3 % 10]);
2266     ///     buf.rotate_right(3);
2267     /// }
2268     /// assert_eq!(buf, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
2269     /// ```
2270     #[stable(feature = "vecdeque_rotate", since = "1.36.0")]
2271     pub fn rotate_right(&mut self, k: usize) {
2272         assert!(k <= self.len());
2273         let mid = self.len() - k;
2274         if k <= mid {
2275             unsafe { self.rotate_right_inner(k) }
2276         } else {
2277             unsafe { self.rotate_left_inner(mid) }
2278         }
2279     }
2280
2281     // Safety: the following two methods require that the rotation amount
2282     // be less than half the length of the deque.
2283     //
2284     // `wrap_copy` requires that `min(x, cap() - x) + copy_len <= cap()`,
2285     // but than `min` is never more than half the capacity, regardless of x,
2286     // so it's sound to call here because we're calling with something
2287     // less than half the length, which is never above half the capacity.
2288
2289     unsafe fn rotate_left_inner(&mut self, mid: usize) {
2290         debug_assert!(mid * 2 <= self.len());
2291         self.wrap_copy(self.head, self.tail, mid);
2292         self.head = self.wrap_add(self.head, mid);
2293         self.tail = self.wrap_add(self.tail, mid);
2294     }
2295
2296     unsafe fn rotate_right_inner(&mut self, k: usize) {
2297         debug_assert!(k * 2 <= self.len());
2298         self.head = self.wrap_sub(self.head, k);
2299         self.tail = self.wrap_sub(self.tail, k);
2300         self.wrap_copy(self.tail, self.head, k);
2301     }
2302 }
2303
2304 impl<T: Clone> VecDeque<T> {
2305     /// Modifies the `VecDeque` in-place so that `len()` is equal to new_len,
2306     /// either by removing excess elements from the back or by appending clones of `value`
2307     /// to the back.
2308     ///
2309     /// # Examples
2310     ///
2311     /// ```
2312     /// use std::collections::VecDeque;
2313     ///
2314     /// let mut buf = VecDeque::new();
2315     /// buf.push_back(5);
2316     /// buf.push_back(10);
2317     /// buf.push_back(15);
2318     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
2319     ///
2320     /// buf.resize(2, 0);
2321     /// assert_eq!(buf, [5, 10]);
2322     ///
2323     /// buf.resize(5, 20);
2324     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 20, 20, 20]);
2325     /// ```
2326     #[stable(feature = "deque_extras", since = "1.16.0")]
2327     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
2328         self.resize_with(new_len, || value.clone());
2329     }
2330 }
2331
2332 /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element index.
2333 #[inline]
2334 fn wrap_index(index: usize, size: usize) -> usize {
2335     // size is always a power of 2
2336     debug_assert!(size.is_power_of_two());
2337     index & (size - 1)
2338 }
2339
2340 /// Returns the two slices that cover the `VecDeque`'s valid range
2341 trait RingSlices: Sized {
2342     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self;
2343     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self);
2344
2345     fn ring_slices(buf: Self, head: usize, tail: usize) -> (Self, Self) {
2346         let contiguous = tail <= head;
2347         if contiguous {
2348             let (empty, buf) = buf.split_at(0);
2349             (buf.slice(tail, head), empty)
2350         } else {
2351             let (mid, right) = buf.split_at(tail);
2352             let (left, _) = mid.split_at(head);
2353             (right, left)
2354         }
2355     }
2356 }
2357
2358 impl<T> RingSlices for &[T] {
2359     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self {
2360         &self[from..to]
2361     }
2362     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self) {
2363         (*self).split_at(i)
2364     }
2365 }
2366
2367 impl<T> RingSlices for &mut [T] {
2368     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self {
2369         &mut self[from..to]
2370     }
2371     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self) {
2372         (*self).split_at_mut(i)
2373     }
2374 }
2375
2376 /// Calculate the number of elements left to be read in the buffer
2377 #[inline]
2378 fn count(tail: usize, head: usize, size: usize) -> usize {
2379     // size is always a power of 2
2380     (head.wrapping_sub(tail)) & (size - 1)
2381 }
2382
2383 /// An iterator over the elements of a `VecDeque`.
2384 ///
2385 /// This `struct` is created by the [`iter`] method on [`VecDeque`]. See its
2386 /// documentation for more.
2387 ///
2388 /// [`iter`]: struct.VecDeque.html#method.iter
2389 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2390 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2391 pub struct Iter<'a, T: 'a> {
2392     ring: &'a [T],
2393     tail: usize,
2394     head: usize,
2395 }
2396
2397 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2398 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Iter<'_, T> {
2399     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2400         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2401         f.debug_tuple("Iter").field(&front).field(&back).finish()
2402     }
2403 }
2404
2405 // FIXME(#26925) Remove in favor of `#[derive(Clone)]`
2406 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2407 impl<T> Clone for Iter<'_, T> {
2408     fn clone(&self) -> Self {
2409         Iter { ring: self.ring, tail: self.tail, head: self.head }
2410     }
2411 }
2412
2413 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2414 impl<'a, T> Iterator for Iter<'a, T> {
2415     type Item = &'a T;
2416
2417     #[inline]
2418     fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
2419         if self.tail == self.head {
2420             return None;
2421         }
2422         let tail = self.tail;
2423         self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(1), self.ring.len());
2424         unsafe { Some(self.ring.get_unchecked(tail)) }
2425     }
2426
2427     #[inline]
2428     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2429         let len = count(self.tail, self.head, self.ring.len());
2430         (len, Some(len))
2431     }
2432
2433     fn fold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2434     where
2435         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2436     {
2437         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2438         accum = front.iter().fold(accum, &mut f);
2439         back.iter().fold(accum, &mut f)
2440     }
2441
2442     fn try_fold<B, F, R>(&mut self, init: B, mut f: F) -> R
2443     where
2444         Self: Sized,
2445         F: FnMut(B, Self::Item) -> R,
2446         R: Try<Ok = B>,
2447     {
2448         let (mut iter, final_res);
2449         if self.tail <= self.head {
2450             // single slice self.ring[self.tail..self.head]
2451             iter = self.ring[self.tail..self.head].iter();
2452             final_res = iter.try_fold(init, &mut f);
2453         } else {
2454             // two slices: self.ring[self.tail..], self.ring[..self.head]
2455             let (front, back) = self.ring.split_at(self.tail);
2456             let mut back_iter = back.iter();
2457             let res = back_iter.try_fold(init, &mut f);
2458             let len = self.ring.len();
2459             self.tail = (self.ring.len() - back_iter.len()) & (len - 1);
2460             iter = front[..self.head].iter();
2461             final_res = iter.try_fold(res?, &mut f);
2462         }
2463         self.tail = self.head - iter.len();
2464         final_res
2465     }
2466
2467     fn nth(&mut self, n: usize) -> Option<Self::Item> {
2468         if n >= count(self.tail, self.head, self.ring.len()) {
2469             self.tail = self.head;
2470             None
2471         } else {
2472             self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(n), self.ring.len());
2473             self.next()
2474         }
2475     }
2476
2477     #[inline]
2478     fn last(mut self) -> Option<&'a T> {
2479         self.next_back()
2480     }
2481 }
2482
2483 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2484 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for Iter<'a, T> {
2485     #[inline]
2486     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a T> {
2487         if self.tail == self.head {
2488             return None;
2489         }
2490         self.head = wrap_index(self.head.wrapping_sub(1), self.ring.len());
2491         unsafe { Some(self.ring.get_unchecked(self.head)) }
2492     }
2493
2494     fn rfold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2495     where
2496         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2497     {
2498         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2499         accum = back.iter().rfold(accum, &mut f);
2500         front.iter().rfold(accum, &mut f)
2501     }
2502
2503     fn try_rfold<B, F, R>(&mut self, init: B, mut f: F) -> R
2504     where
2505         Self: Sized,
2506         F: FnMut(B, Self::Item) -> R,
2507         R: Try<Ok = B>,
2508     {
2509         let (mut iter, final_res);
2510         if self.tail <= self.head {
2511             // single slice self.ring[self.tail..self.head]
2512             iter = self.ring[self.tail..self.head].iter();
2513             final_res = iter.try_rfold(init, &mut f);
2514         } else {
2515             // two slices: self.ring[self.tail..], self.ring[..self.head]
2516             let (front, back) = self.ring.split_at(self.tail);
2517             let mut front_iter = front[..self.head].iter();
2518             let res = front_iter.try_rfold(init, &mut f);
2519             self.head = front_iter.len();
2520             iter = back.iter();
2521             final_res = iter.try_rfold(res?, &mut f);
2522         }
2523         self.head = self.tail + iter.len();
2524         final_res
2525     }
2526 }
2527
2528 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2529 impl<T> ExactSizeIterator for Iter<'_, T> {
2530     fn is_empty(&self) -> bool {
2531         self.head == self.tail
2532     }
2533 }
2534
2535 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2536 impl<T> FusedIterator for Iter<'_, T> {}
2537
2538 /// A mutable iterator over the elements of a `VecDeque`.
2539 ///
2540 /// This `struct` is created by the [`iter_mut`] method on [`VecDeque`]. See its
2541 /// documentation for more.
2542 ///
2543 /// [`iter_mut`]: struct.VecDeque.html#method.iter_mut
2544 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2545 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2546 pub struct IterMut<'a, T: 'a> {
2547     ring: &'a mut [T],
2548     tail: usize,
2549     head: usize,
2550 }
2551
2552 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2553 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IterMut<'_, T> {
2554     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2555         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(&*self.ring, self.head, self.tail);
2556         f.debug_tuple("IterMut").field(&front).field(&back).finish()
2557     }
2558 }
2559
2560 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2561 impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
2562     type Item = &'a mut T;
2563
2564     #[inline]
2565     fn next(&mut self) -> Option<&'a mut T> {
2566         if self.tail == self.head {
2567             return None;
2568         }
2569         let tail = self.tail;
2570         self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(1), self.ring.len());
2571
2572         unsafe {
2573             let elem = self.ring.get_unchecked_mut(tail);
2574             Some(&mut *(elem as *mut _))
2575         }
2576     }
2577
2578     #[inline]
2579     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2580         let len = count(self.tail, self.head, self.ring.len());
2581         (len, Some(len))
2582     }
2583
2584     fn fold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2585     where
2586         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2587     {
2588         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2589         accum = front.iter_mut().fold(accum, &mut f);
2590         back.iter_mut().fold(accum, &mut f)
2591     }
2592
2593     fn nth(&mut self, n: usize) -> Option<Self::Item> {
2594         if n >= count(self.tail, self.head, self.ring.len()) {
2595             self.tail = self.head;
2596             None
2597         } else {
2598             self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(n), self.ring.len());
2599             self.next()
2600         }
2601     }
2602
2603     #[inline]
2604     fn last(mut self) -> Option<&'a mut T> {
2605         self.next_back()
2606     }
2607 }
2608
2609 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2610 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, T> {
2611     #[inline]
2612     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a mut T> {
2613         if self.tail == self.head {
2614             return None;
2615         }
2616         self.head = wrap_index(self.head.wrapping_sub(1), self.ring.len());
2617
2618         unsafe {
2619             let elem = self.ring.get_unchecked_mut(self.head);
2620             Some(&mut *(elem as *mut _))
2621         }
2622     }
2623
2624     fn rfold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2625     where
2626         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2627     {
2628         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2629         accum = back.iter_mut().rfold(accum, &mut f);
2630         front.iter_mut().rfold(accum, &mut f)
2631     }
2632 }
2633
2634 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2635 impl<T> ExactSizeIterator for IterMut<'_, T> {
2636     fn is_empty(&self) -> bool {
2637         self.head == self.tail
2638     }
2639 }
2640
2641 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2642 impl<T> FusedIterator for IterMut<'_, T> {}
2643
2644 /// An owning iterator over the elements of a `VecDeque`.
2645 ///
2646 /// This `struct` is created by the [`into_iter`] method on [`VecDeque`]
2647 /// (provided by the `IntoIterator` trait). See its documentation for more.
2648 ///
2649 /// [`into_iter`]: struct.VecDeque.html#method.into_iter
2650 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2651 #[derive(Clone)]
2652 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2653 pub struct IntoIter<T> {
2654     inner: VecDeque<T>,
2655 }
2656
2657 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2658 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2659     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2660         f.debug_tuple("IntoIter").field(&self.inner).finish()
2661     }
2662 }
2663
2664 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2665 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2666     type Item = T;
2667
2668     #[inline]
2669     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2670         self.inner.pop_front()
2671     }
2672
2673     #[inline]
2674     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2675         let len = self.inner.len();
2676         (len, Some(len))
2677     }
2678 }
2679
2680 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2681 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2682     #[inline]
2683     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2684         self.inner.pop_back()
2685     }
2686 }
2687
2688 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2689 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2690     fn is_empty(&self) -> bool {
2691         self.inner.is_empty()
2692     }
2693 }
2694
2695 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2696 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2697
2698 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2699 impl<A: PartialEq> PartialEq for VecDeque<A> {
2700     fn eq(&self, other: &VecDeque<A>) -> bool {
2701         if self.len() != other.len() {
2702             return false;
2703         }
2704         let (sa, sb) = self.as_slices();
2705         let (oa, ob) = other.as_slices();
2706         if sa.len() == oa.len() {
2707             sa == oa && sb == ob
2708         } else if sa.len() < oa.len() {
2709             // Always divisible in three sections, for example:
2710             // self:  [a b c|d e f]
2711             // other: [0 1 2 3|4 5]
2712             // front = 3, mid = 1,
2713             // [a b c] == [0 1 2] && [d] == [3] && [e f] == [4 5]
2714             let front = sa.len();
2715             let mid = oa.len() - front;
2716
2717             let (oa_front, oa_mid) = oa.split_at(front);
2718             let (sb_mid, sb_back) = sb.split_at(mid);
2719             debug_assert_eq!(sa.len(), oa_front.len());
2720             debug_assert_eq!(sb_mid.len(), oa_mid.len());
2721             debug_assert_eq!(sb_back.len(), ob.len());
2722             sa == oa_front && sb_mid == oa_mid && sb_back == ob
2723         } else {
2724             let front = oa.len();
2725             let mid = sa.len() - front;
2726
2727             let (sa_front, sa_mid) = sa.split_at(front);
2728             let (ob_mid, ob_back) = ob.split_at(mid);
2729             debug_assert_eq!(sa_front.len(), oa.len());
2730             debug_assert_eq!(sa_mid.len(), ob_mid.len());
2731             debug_assert_eq!(sb.len(), ob_back.len());
2732             sa_front == oa && sa_mid == ob_mid && sb == ob_back
2733         }
2734     }
2735 }
2736
2737 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2738 impl<A: Eq> Eq for VecDeque<A> {}
2739
2740 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2741     ([$($vars:tt)*] $lhs:ty, $rhs:ty, $($constraints:tt)*) => {
2742         #[stable(feature = "vec_deque_partial_eq_slice", since = "1.17.0")]
2743         impl<A, B, $($vars)*> PartialEq<$rhs> for $lhs
2744         where
2745             A: PartialEq<B>,
2746             $($constraints)*
2747         {
2748             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool {
2749                 if self.len() != other.len() {
2750                     return false;
2751                 }
2752                 let (sa, sb) = self.as_slices();
2753                 let (oa, ob) = other[..].split_at(sa.len());
2754                 sa == oa && sb == ob
2755             }
2756         }
2757     }
2758 }
2759
2760 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, Vec<B>, }
2761 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, &[B], }
2762 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, &mut [B], }
2763 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2764 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2765 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2766
2767 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2768 impl<A: PartialOrd> PartialOrd for VecDeque<A> {
2769     fn partial_cmp(&self, other: &VecDeque<A>) -> Option<Ordering> {
2770         self.iter().partial_cmp(other.iter())
2771     }
2772 }
2773
2774 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2775 impl<A: Ord> Ord for VecDeque<A> {
2776     #[inline]
2777     fn cmp(&self, other: &VecDeque<A>) -> Ordering {
2778         self.iter().cmp(other.iter())
2779     }
2780 }
2781
2782 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2783 impl<A: Hash> Hash for VecDeque<A> {
2784     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
2785         self.len().hash(state);
2786         let (a, b) = self.as_slices();
2787         Hash::hash_slice(a, state);
2788         Hash::hash_slice(b, state);
2789     }
2790 }
2791
2792 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2793 impl<A> Index<usize> for VecDeque<A> {
2794     type Output = A;
2795
2796     #[inline]
2797     fn index(&self, index: usize) -> &A {
2798         self.get(index).expect("Out of bounds access")
2799     }
2800 }
2801
2802 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2803 impl<A> IndexMut<usize> for VecDeque<A> {
2804     #[inline]
2805     fn index_mut(&mut self, index: usize) -> &mut A {
2806         self.get_mut(index).expect("Out of bounds access")
2807     }
2808 }
2809
2810 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2811 impl<A> FromIterator<A> for VecDeque<A> {
2812     fn from_iter<T: IntoIterator<Item = A>>(iter: T) -> VecDeque<A> {
2813         let iterator = iter.into_iter();
2814         let (lower, _) = iterator.size_hint();
2815         let mut deq = VecDeque::with_capacity(lower);
2816         deq.extend(iterator);
2817         deq
2818     }
2819 }
2820
2821 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2822 impl<T> IntoIterator for VecDeque<T> {
2823     type Item = T;
2824     type IntoIter = IntoIter<T>;
2825
2826     /// Consumes the `VecDeque` into a front-to-back iterator yielding elements by
2827     /// value.
2828     fn into_iter(self) -> IntoIter<T> {
2829         IntoIter { inner: self }
2830     }
2831 }
2832
2833 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2834 impl<'a, T> IntoIterator for &'a VecDeque<T> {
2835     type Item = &'a T;
2836     type IntoIter = Iter<'a, T>;
2837
2838     fn into_iter(self) -> Iter<'a, T> {
2839         self.iter()
2840     }
2841 }
2842
2843 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2844 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut VecDeque<T> {
2845     type Item = &'a mut T;
2846     type IntoIter = IterMut<'a, T>;
2847
2848     fn into_iter(self) -> IterMut<'a, T> {
2849         self.iter_mut()
2850     }
2851 }
2852
2853 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2854 impl<A> Extend<A> for VecDeque<A> {
2855     fn extend<T: IntoIterator<Item = A>>(&mut self, iter: T) {
2856         // This function should be the moral equivalent of:
2857         //
2858         //      for item in iter.into_iter() {
2859         //          self.push_back(item);
2860         //      }
2861         let mut iter = iter.into_iter();
2862         while let Some(element) = iter.next() {
2863             if self.len() == self.capacity() {
2864                 let (lower, _) = iter.size_hint();
2865                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2866             }
2867
2868             let head = self.head;
2869             self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
2870             unsafe {
2871                 self.buffer_write(head, element);
2872             }
2873         }
2874     }
2875 }
2876
2877 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2878 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for VecDeque<T> {
2879     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2880         self.extend(iter.into_iter().cloned());
2881     }
2882 }
2883
2884 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2885 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for VecDeque<T> {
2886     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2887         f.debug_list().entries(self).finish()
2888     }
2889 }
2890
2891 #[stable(feature = "vecdeque_vec_conversions", since = "1.10.0")]
2892 impl<T> From<Vec<T>> for VecDeque<T> {
2893     /// Turn a [`Vec<T>`] into a [`VecDeque<T>`].
2894     ///
2895     /// [`Vec<T>`]: crate::vec::Vec
2896     /// [`VecDeque<T>`]: crate::collections::VecDeque
2897     ///
2898     /// This avoids reallocating where possible, but the conditions for that are
2899     /// strict, and subject to change, and so shouldn't be relied upon unless the
2900     /// `Vec<T>` came from `From<VecDeque<T>>` and hasn't been reallocated.
2901     fn from(other: Vec<T>) -> Self {
2902         unsafe {
2903             let mut other = ManuallyDrop::new(other);
2904             let other_buf = other.as_mut_ptr();
2905             let mut buf = RawVec::from_raw_parts(other_buf, other.capacity());
2906             let len = other.len();
2907
2908             // We need to extend the buf if it's not a power of two, too small
2909             // or doesn't have at least one free space
2910             if !buf.capacity().is_power_of_two()
2911                 || (buf.capacity() < (MINIMUM_CAPACITY + 1))
2912                 || (buf.capacity() == len)
2913             {
2914                 let cap = cmp::max(buf.capacity() + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1).next_power_of_two();
2915                 buf.reserve_exact(len, cap - len);
2916             }
2917
2918             VecDeque { tail: 0, head: len, buf }
2919         }
2920     }
2921 }
2922
2923 #[stable(feature = "vecdeque_vec_conversions", since = "1.10.0")]
2924 impl<T> From<VecDeque<T>> for Vec<T> {
2925     /// Turn a [`VecDeque<T>`] into a [`Vec<T>`].
2926     ///
2927     /// [`Vec<T>`]: crate::vec::Vec
2928     /// [`VecDeque<T>`]: crate::collections::VecDeque
2929     ///
2930     /// This never needs to re-allocate, but does need to do O(n) data movement if
2931     /// the circular buffer doesn't happen to be at the beginning of the allocation.
2932     ///
2933     /// # Examples
2934     ///
2935     /// ```
2936     /// use std::collections::VecDeque;
2937     ///
2938     /// // This one is O(1).
2939     /// let deque: VecDeque<_> = (1..5).collect();
2940     /// let ptr = deque.as_slices().0.as_ptr();
2941     /// let vec = Vec::from(deque);
2942     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
2943     /// assert_eq!(vec.as_ptr(), ptr);
2944     ///
2945     /// // This one needs data rearranging.
2946     /// let mut deque: VecDeque<_> = (1..5).collect();
2947     /// deque.push_front(9);
2948     /// deque.push_front(8);
2949     /// let ptr = deque.as_slices().1.as_ptr();
2950     /// let vec = Vec::from(deque);
2951     /// assert_eq!(vec, [8, 9, 1, 2, 3, 4]);
2952     /// assert_eq!(vec.as_ptr(), ptr);
2953     /// ```
2954     fn from(mut other: VecDeque<T>) -> Self {
2955         other.make_contiguous();
2956
2957         unsafe {
2958             let other = ManuallyDrop::new(other);
2959             let buf = other.buf.ptr();
2960             let len = other.len();
2961             let cap = other.cap();
2962
2963             if other.head != 0 {
2964                 ptr::copy(buf.add(other.tail), buf, len);
2965             }
2966             Vec::from_raw_parts(buf, len, cap)
2967         }
2968     }
2969 }