]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/collections/vec_deque.rs
Rollup merge of #67875 - dtolnay:hidden, r=GuillaumeGomez
[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};
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 #[cfg(test)]
26 mod tests;
27
28 const INITIAL_CAPACITY: usize = 7; // 2^3 - 1
29 const MINIMUM_CAPACITY: usize = 1; // 2 - 1
30 #[cfg(target_pointer_width = "16")]
31 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (16 - 1); // Largest possible power of two
32 #[cfg(target_pointer_width = "32")]
33 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (32 - 1); // Largest possible power of two
34 #[cfg(target_pointer_width = "64")]
35 const MAXIMUM_ZST_CAPACITY: usize = 1 << (64 - 1); // Largest possible power of two
36
37 /// A double-ended queue implemented with a growable ring buffer.
38 ///
39 /// The "default" usage of this type as a queue is to use [`push_back`] to add to
40 /// the queue, and [`pop_front`] to remove from the queue. [`extend`] and [`append`]
41 /// push onto the back in this manner, and iterating over `VecDeque` goes front
42 /// to back.
43 ///
44 /// [`push_back`]: #method.push_back
45 /// [`pop_front`]: #method.pop_front
46 /// [`extend`]: #method.extend
47 /// [`append`]: #method.append
48 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
49 pub struct VecDeque<T> {
50     // tail and head are pointers into the buffer. Tail always points
51     // to the first element that could be read, Head always points
52     // to where data should be written.
53     // If tail == head the buffer is empty. The length of the ringbuffer
54     // is defined as the distance between the two.
55     tail: usize,
56     head: usize,
57     buf: RawVec<T>,
58 }
59
60 /// PairSlices pairs up equal length slice parts of two deques
61 ///
62 /// For example, given deques "A" and "B" with the following division into slices:
63 ///
64 /// A: [0 1 2] [3 4 5]
65 /// B: [a b] [c d e]
66 ///
67 /// It produces the following sequence of matching slices:
68 ///
69 /// ([0 1], [a b])
70 /// ([2], [c])
71 /// ([3 4], [d e])
72 ///
73 /// and the uneven remainder of either A or B is skipped.
74 struct PairSlices<'a, 'b, T> {
75     a0: &'a mut [T],
76     a1: &'a mut [T],
77     b0: &'b [T],
78     b1: &'b [T],
79 }
80
81 impl<'a, 'b, T> PairSlices<'a, 'b, T> {
82     fn from(to: &'a mut VecDeque<T>, from: &'b VecDeque<T>) -> Self {
83         let (a0, a1) = to.as_mut_slices();
84         let (b0, b1) = from.as_slices();
85         PairSlices { a0, a1, b0, b1 }
86     }
87
88     fn has_remainder(&self) -> bool {
89         !self.b0.is_empty()
90     }
91
92     fn remainder(self) -> impl Iterator<Item = &'b [T]> {
93         once(self.b0).chain(once(self.b1))
94     }
95 }
96
97 impl<'a, 'b, T> Iterator for PairSlices<'a, 'b, T> {
98     type Item = (&'a mut [T], &'b [T]);
99     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
100         // Get next part length
101         let part = cmp::min(self.a0.len(), self.b0.len());
102         if part == 0 {
103             return None;
104         }
105         let (p0, p1) = replace(&mut self.a0, &mut []).split_at_mut(part);
106         let (q0, q1) = self.b0.split_at(part);
107
108         // Move a1 into a0, if it's empty (and b1, b0 the same way).
109         self.a0 = p1;
110         self.b0 = q1;
111         if self.a0.is_empty() {
112             self.a0 = replace(&mut self.a1, &mut []);
113         }
114         if self.b0.is_empty() {
115             self.b0 = replace(&mut self.b1, &[]);
116         }
117         Some((p0, q0))
118     }
119 }
120
121 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
122 impl<T: Clone> Clone for VecDeque<T> {
123     fn clone(&self) -> VecDeque<T> {
124         self.iter().cloned().collect()
125     }
126
127     fn clone_from(&mut self, other: &Self) {
128         self.truncate(other.len());
129
130         let mut iter = PairSlices::from(self, other);
131         while let Some((dst, src)) = iter.next() {
132             dst.clone_from_slice(&src);
133         }
134
135         if iter.has_remainder() {
136             for remainder in iter.remainder() {
137                 self.extend(remainder.iter().cloned());
138             }
139         }
140     }
141 }
142
143 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
144 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for VecDeque<T> {
145     fn drop(&mut self) {
146         /// Runs the destructor for all items in the slice when it gets dropped (normally or
147         /// during unwinding).
148         struct Dropper<'a, T>(&'a mut [T]);
149
150         impl<'a, T> Drop for Dropper<'a, T> {
151             fn drop(&mut self) {
152                 unsafe {
153                     ptr::drop_in_place(self.0);
154                 }
155             }
156         }
157
158         let (front, back) = self.as_mut_slices();
159         unsafe {
160             let _back_dropper = Dropper(back);
161             // use drop for [T]
162             ptr::drop_in_place(front);
163         }
164         // RawVec handles deallocation
165     }
166 }
167
168 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
169 impl<T> Default for VecDeque<T> {
170     /// Creates an empty `VecDeque<T>`.
171     #[inline]
172     fn default() -> VecDeque<T> {
173         VecDeque::new()
174     }
175 }
176
177 impl<T> VecDeque<T> {
178     /// Marginally more convenient
179     #[inline]
180     fn ptr(&self) -> *mut T {
181         self.buf.ptr()
182     }
183
184     /// Marginally more convenient
185     #[inline]
186     fn cap(&self) -> usize {
187         if mem::size_of::<T>() == 0 {
188             // For zero sized types, we are always at maximum capacity
189             MAXIMUM_ZST_CAPACITY
190         } else {
191             self.buf.capacity()
192         }
193     }
194
195     /// Turn ptr into a slice
196     #[inline]
197     unsafe fn buffer_as_slice(&self) -> &[T] {
198         slice::from_raw_parts(self.ptr(), self.cap())
199     }
200
201     /// Turn ptr into a mut slice
202     #[inline]
203     unsafe fn buffer_as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
204         slice::from_raw_parts_mut(self.ptr(), self.cap())
205     }
206
207     /// Moves an element out of the buffer
208     #[inline]
209     unsafe fn buffer_read(&mut self, off: usize) -> T {
210         ptr::read(self.ptr().add(off))
211     }
212
213     /// Writes an element into the buffer, moving it.
214     #[inline]
215     unsafe fn buffer_write(&mut self, off: usize, value: T) {
216         ptr::write(self.ptr().add(off), value);
217     }
218
219     /// Returns `true` if the buffer is at full capacity.
220     #[inline]
221     fn is_full(&self) -> bool {
222         self.cap() - self.len() == 1
223     }
224
225     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
226     /// index.
227     #[inline]
228     fn wrap_index(&self, idx: usize) -> usize {
229         wrap_index(idx, self.cap())
230     }
231
232     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
233     /// index + addend.
234     #[inline]
235     fn wrap_add(&self, idx: usize, addend: usize) -> usize {
236         wrap_index(idx.wrapping_add(addend), self.cap())
237     }
238
239     /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element
240     /// index - subtrahend.
241     #[inline]
242     fn wrap_sub(&self, idx: usize, subtrahend: usize) -> usize {
243         wrap_index(idx.wrapping_sub(subtrahend), self.cap())
244     }
245
246     /// Copies a contiguous block of memory len long from src to dst
247     #[inline]
248     unsafe fn copy(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
249         debug_assert!(
250             dst + len <= self.cap(),
251             "cpy dst={} src={} len={} cap={}",
252             dst,
253             src,
254             len,
255             self.cap()
256         );
257         debug_assert!(
258             src + len <= self.cap(),
259             "cpy dst={} src={} len={} cap={}",
260             dst,
261             src,
262             len,
263             self.cap()
264         );
265         ptr::copy(self.ptr().add(src), self.ptr().add(dst), len);
266     }
267
268     /// Copies a contiguous block of memory len long from src to dst
269     #[inline]
270     unsafe fn copy_nonoverlapping(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
271         debug_assert!(
272             dst + len <= self.cap(),
273             "cno dst={} src={} len={} cap={}",
274             dst,
275             src,
276             len,
277             self.cap()
278         );
279         debug_assert!(
280             src + len <= self.cap(),
281             "cno dst={} src={} len={} cap={}",
282             dst,
283             src,
284             len,
285             self.cap()
286         );
287         ptr::copy_nonoverlapping(self.ptr().add(src), self.ptr().add(dst), len);
288     }
289
290     /// Copies a potentially wrapping block of memory len long from src to dest.
291     /// (abs(dst - src) + len) must be no larger than cap() (There must be at
292     /// most one continuous overlapping region between src and dest).
293     unsafe fn wrap_copy(&self, dst: usize, src: usize, len: usize) {
294         #[allow(dead_code)]
295         fn diff(a: usize, b: usize) -> usize {
296             if a <= b { b - a } else { a - b }
297         }
298         debug_assert!(
299             cmp::min(diff(dst, src), self.cap() - diff(dst, src)) + len <= self.cap(),
300             "wrc dst={} src={} len={} cap={}",
301             dst,
302             src,
303             len,
304             self.cap()
305         );
306
307         if src == dst || len == 0 {
308             return;
309         }
310
311         let dst_after_src = self.wrap_sub(dst, src) < len;
312
313         let src_pre_wrap_len = self.cap() - src;
314         let dst_pre_wrap_len = self.cap() - dst;
315         let src_wraps = src_pre_wrap_len < len;
316         let dst_wraps = dst_pre_wrap_len < len;
317
318         match (dst_after_src, src_wraps, dst_wraps) {
319             (_, false, false) => {
320                 // src doesn't wrap, dst doesn't wrap
321                 //
322                 //        S . . .
323                 // 1 [_ _ A A B B C C _]
324                 // 2 [_ _ A A A A B B _]
325                 //            D . . .
326                 //
327                 self.copy(dst, src, len);
328             }
329             (false, false, true) => {
330                 // dst before src, src doesn't wrap, dst wraps
331                 //
332                 //    S . . .
333                 // 1 [A A B B _ _ _ C C]
334                 // 2 [A A B B _ _ _ A A]
335                 // 3 [B B B B _ _ _ A A]
336                 //    . .           D .
337                 //
338                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
339                 self.copy(0, src + dst_pre_wrap_len, len - dst_pre_wrap_len);
340             }
341             (true, false, true) => {
342                 // src before dst, src doesn't wrap, dst wraps
343                 //
344                 //              S . . .
345                 // 1 [C C _ _ _ A A B B]
346                 // 2 [B B _ _ _ A A B B]
347                 // 3 [B B _ _ _ A A A A]
348                 //    . .           D .
349                 //
350                 self.copy(0, src + dst_pre_wrap_len, len - dst_pre_wrap_len);
351                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
352             }
353             (false, true, false) => {
354                 // dst before src, src wraps, dst doesn't wrap
355                 //
356                 //    . .           S .
357                 // 1 [C C _ _ _ A A B B]
358                 // 2 [C C _ _ _ B B B B]
359                 // 3 [C C _ _ _ B B C C]
360                 //              D . . .
361                 //
362                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
363                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, len - src_pre_wrap_len);
364             }
365             (true, true, false) => {
366                 // src before dst, src wraps, dst doesn't wrap
367                 //
368                 //    . .           S .
369                 // 1 [A A B B _ _ _ C C]
370                 // 2 [A A A A _ _ _ C C]
371                 // 3 [C C A A _ _ _ C C]
372                 //    D . . .
373                 //
374                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, len - src_pre_wrap_len);
375                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
376             }
377             (false, true, true) => {
378                 // dst before src, src wraps, dst wraps
379                 //
380                 //    . . .         S .
381                 // 1 [A B C D _ E F G H]
382                 // 2 [A B C D _ E G H H]
383                 // 3 [A B C D _ E G H A]
384                 // 4 [B C C D _ E G H A]
385                 //    . .         D . .
386                 //
387                 debug_assert!(dst_pre_wrap_len > src_pre_wrap_len);
388                 let delta = dst_pre_wrap_len - src_pre_wrap_len;
389                 self.copy(dst, src, src_pre_wrap_len);
390                 self.copy(dst + src_pre_wrap_len, 0, delta);
391                 self.copy(0, delta, len - dst_pre_wrap_len);
392             }
393             (true, true, true) => {
394                 // src before dst, src wraps, dst wraps
395                 //
396                 //    . .         S . .
397                 // 1 [A B C D _ E F G H]
398                 // 2 [A A B D _ E F G H]
399                 // 3 [H A B D _ E F G H]
400                 // 4 [H A B D _ E F F G]
401                 //    . . .         D .
402                 //
403                 debug_assert!(src_pre_wrap_len > dst_pre_wrap_len);
404                 let delta = src_pre_wrap_len - dst_pre_wrap_len;
405                 self.copy(delta, 0, len - src_pre_wrap_len);
406                 self.copy(0, self.cap() - delta, delta);
407                 self.copy(dst, src, dst_pre_wrap_len);
408             }
409         }
410     }
411
412     /// Frobs the head and tail sections around to handle the fact that we
413     /// just reallocated. Unsafe because it trusts old_capacity.
414     #[inline]
415     unsafe fn handle_capacity_increase(&mut self, old_capacity: usize) {
416         let new_capacity = self.cap();
417
418         // Move the shortest contiguous section of the ring buffer
419         //    T             H
420         //   [o o o o o o o . ]
421         //    T             H
422         // A [o o o o o o o . . . . . . . . . ]
423         //        H T
424         //   [o o . o o o o o ]
425         //          T             H
426         // B [. . . o o o o o o o . . . . . . ]
427         //              H T
428         //   [o o o o o . o o ]
429         //              H                 T
430         // C [o o o o o . . . . . . . . . o o ]
431
432         if self.tail <= self.head {
433             // A
434             // Nop
435         } else if self.head < old_capacity - self.tail {
436             // B
437             self.copy_nonoverlapping(old_capacity, 0, self.head);
438             self.head += old_capacity;
439             debug_assert!(self.head > self.tail);
440         } else {
441             // C
442             let new_tail = new_capacity - (old_capacity - self.tail);
443             self.copy_nonoverlapping(new_tail, self.tail, old_capacity - self.tail);
444             self.tail = new_tail;
445             debug_assert!(self.head < self.tail);
446         }
447         debug_assert!(self.head < self.cap());
448         debug_assert!(self.tail < self.cap());
449         debug_assert!(self.cap().count_ones() == 1);
450     }
451 }
452
453 impl<T> VecDeque<T> {
454     /// Creates an empty `VecDeque`.
455     ///
456     /// # Examples
457     ///
458     /// ```
459     /// use std::collections::VecDeque;
460     ///
461     /// let vector: VecDeque<u32> = VecDeque::new();
462     /// ```
463     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
464     pub fn new() -> VecDeque<T> {
465         VecDeque::with_capacity(INITIAL_CAPACITY)
466     }
467
468     /// Creates an empty `VecDeque` with space for at least `capacity` elements.
469     ///
470     /// # Examples
471     ///
472     /// ```
473     /// use std::collections::VecDeque;
474     ///
475     /// let vector: VecDeque<u32> = VecDeque::with_capacity(10);
476     /// ```
477     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
478     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> VecDeque<T> {
479         // +1 since the ringbuffer always leaves one space empty
480         let cap = cmp::max(capacity + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1).next_power_of_two();
481         assert!(cap > capacity, "capacity overflow");
482
483         VecDeque { tail: 0, head: 0, buf: RawVec::with_capacity(cap) }
484     }
485
486     /// Retrieves an element in the `VecDeque` by index.
487     ///
488     /// Element at index 0 is the front of the queue.
489     ///
490     /// # Examples
491     ///
492     /// ```
493     /// use std::collections::VecDeque;
494     ///
495     /// let mut buf = VecDeque::new();
496     /// buf.push_back(3);
497     /// buf.push_back(4);
498     /// buf.push_back(5);
499     /// assert_eq!(buf.get(1), Some(&4));
500     /// ```
501     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
502     pub fn get(&self, index: usize) -> Option<&T> {
503         if index < self.len() {
504             let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
505             unsafe { Some(&*self.ptr().add(idx)) }
506         } else {
507             None
508         }
509     }
510
511     /// Retrieves an element in the `VecDeque` mutably by index.
512     ///
513     /// Element at index 0 is the front of the queue.
514     ///
515     /// # Examples
516     ///
517     /// ```
518     /// use std::collections::VecDeque;
519     ///
520     /// let mut buf = VecDeque::new();
521     /// buf.push_back(3);
522     /// buf.push_back(4);
523     /// buf.push_back(5);
524     /// if let Some(elem) = buf.get_mut(1) {
525     ///     *elem = 7;
526     /// }
527     ///
528     /// assert_eq!(buf[1], 7);
529     /// ```
530     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
531     pub fn get_mut(&mut self, index: usize) -> Option<&mut T> {
532         if index < self.len() {
533             let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
534             unsafe { Some(&mut *self.ptr().add(idx)) }
535         } else {
536             None
537         }
538     }
539
540     /// Swaps elements at indices `i` and `j`.
541     ///
542     /// `i` and `j` may be equal.
543     ///
544     /// Element at index 0 is the front of the queue.
545     ///
546     /// # Panics
547     ///
548     /// Panics if either index is out of bounds.
549     ///
550     /// # Examples
551     ///
552     /// ```
553     /// use std::collections::VecDeque;
554     ///
555     /// let mut buf = VecDeque::new();
556     /// buf.push_back(3);
557     /// buf.push_back(4);
558     /// buf.push_back(5);
559     /// assert_eq!(buf, [3, 4, 5]);
560     /// buf.swap(0, 2);
561     /// assert_eq!(buf, [5, 4, 3]);
562     /// ```
563     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
564     pub fn swap(&mut self, i: usize, j: usize) {
565         assert!(i < self.len());
566         assert!(j < self.len());
567         let ri = self.wrap_add(self.tail, i);
568         let rj = self.wrap_add(self.tail, j);
569         unsafe { ptr::swap(self.ptr().add(ri), self.ptr().add(rj)) }
570     }
571
572     /// Returns the number of elements the `VecDeque` can hold without
573     /// reallocating.
574     ///
575     /// # Examples
576     ///
577     /// ```
578     /// use std::collections::VecDeque;
579     ///
580     /// let buf: VecDeque<i32> = VecDeque::with_capacity(10);
581     /// assert!(buf.capacity() >= 10);
582     /// ```
583     #[inline]
584     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
585     pub fn capacity(&self) -> usize {
586         self.cap() - 1
587     }
588
589     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to be inserted in the
590     /// given `VecDeque`. Does nothing if the capacity is already sufficient.
591     ///
592     /// Note that the allocator may give the collection more space than it requests. Therefore
593     /// capacity can not be relied upon to be precisely minimal. Prefer [`reserve`] if future
594     /// insertions are expected.
595     ///
596     /// # Panics
597     ///
598     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
599     ///
600     /// # Examples
601     ///
602     /// ```
603     /// use std::collections::VecDeque;
604     ///
605     /// let mut buf: VecDeque<i32> = vec![1].into_iter().collect();
606     /// buf.reserve_exact(10);
607     /// assert!(buf.capacity() >= 11);
608     /// ```
609     ///
610     /// [`reserve`]: #method.reserve
611     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
612     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
613         self.reserve(additional);
614     }
615
616     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted in the given
617     /// `VecDeque`. The collection may reserve more space to avoid frequent reallocations.
618     ///
619     /// # Panics
620     ///
621     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
622     ///
623     /// # Examples
624     ///
625     /// ```
626     /// use std::collections::VecDeque;
627     ///
628     /// let mut buf: VecDeque<i32> = vec![1].into_iter().collect();
629     /// buf.reserve(10);
630     /// assert!(buf.capacity() >= 11);
631     /// ```
632     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
633     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
634         let old_cap = self.cap();
635         let used_cap = self.len() + 1;
636         let new_cap = used_cap
637             .checked_add(additional)
638             .and_then(|needed_cap| needed_cap.checked_next_power_of_two())
639             .expect("capacity overflow");
640
641         if new_cap > old_cap {
642             self.buf.reserve_exact(used_cap, new_cap - used_cap);
643             unsafe {
644                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
645             }
646         }
647     }
648
649     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
650     /// be inserted in the given `VecDeque<T>`. After calling `reserve_exact`,
651     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
652     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
653     ///
654     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
655     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
656     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
657     ///
658     /// # Errors
659     ///
660     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
661     /// is returned.
662     ///
663     /// # Examples
664     ///
665     /// ```
666     /// #![feature(try_reserve)]
667     /// use std::collections::TryReserveError;
668     /// use std::collections::VecDeque;
669     ///
670     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<VecDeque<u32>, TryReserveError> {
671     ///     let mut output = VecDeque::new();
672     ///
673     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
674     ///     output.try_reserve_exact(data.len())?;
675     ///
676     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
677     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
678     ///         val * 2 + 5 // very complicated
679     ///     }));
680     ///
681     ///     Ok(output)
682     /// }
683     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
684     /// ```
685     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
686     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
687         self.try_reserve(additional)
688     }
689
690     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
691     /// in the given `VecDeque<T>`. The collection may reserve more space to avoid
692     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
693     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
694     /// capacity is already sufficient.
695     ///
696     /// # Errors
697     ///
698     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
699     /// is returned.
700     ///
701     /// # Examples
702     ///
703     /// ```
704     /// #![feature(try_reserve)]
705     /// use std::collections::TryReserveError;
706     /// use std::collections::VecDeque;
707     ///
708     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<VecDeque<u32>, TryReserveError> {
709     ///     let mut output = VecDeque::new();
710     ///
711     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
712     ///     output.try_reserve(data.len())?;
713     ///
714     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
715     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
716     ///         val * 2 + 5 // very complicated
717     ///     }));
718     ///
719     ///     Ok(output)
720     /// }
721     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
722     /// ```
723     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
724     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
725         let old_cap = self.cap();
726         let used_cap = self.len() + 1;
727         let new_cap = used_cap
728             .checked_add(additional)
729             .and_then(|needed_cap| needed_cap.checked_next_power_of_two())
730             .ok_or(TryReserveError::CapacityOverflow)?;
731
732         if new_cap > old_cap {
733             self.buf.try_reserve_exact(used_cap, new_cap - used_cap)?;
734             unsafe {
735                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
736             }
737         }
738         Ok(())
739     }
740
741     /// Shrinks the capacity of the `VecDeque` as much as possible.
742     ///
743     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator may still inform the
744     /// `VecDeque` that there is space for a few more elements.
745     ///
746     /// # Examples
747     ///
748     /// ```
749     /// use std::collections::VecDeque;
750     ///
751     /// let mut buf = VecDeque::with_capacity(15);
752     /// buf.extend(0..4);
753     /// assert_eq!(buf.capacity(), 15);
754     /// buf.shrink_to_fit();
755     /// assert!(buf.capacity() >= 4);
756     /// ```
757     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
758     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
759         self.shrink_to(0);
760     }
761
762     /// Shrinks the capacity of the `VecDeque` with a lower bound.
763     ///
764     /// The capacity will remain at least as large as both the length
765     /// and the supplied value.
766     ///
767     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
768     /// minimum capacity.
769     ///
770     /// # Examples
771     ///
772     /// ```
773     /// #![feature(shrink_to)]
774     /// use std::collections::VecDeque;
775     ///
776     /// let mut buf = VecDeque::with_capacity(15);
777     /// buf.extend(0..4);
778     /// assert_eq!(buf.capacity(), 15);
779     /// buf.shrink_to(6);
780     /// assert!(buf.capacity() >= 6);
781     /// buf.shrink_to(0);
782     /// assert!(buf.capacity() >= 4);
783     /// ```
784     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue = "56431")]
785     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
786         assert!(self.capacity() >= min_capacity, "Tried to shrink to a larger capacity");
787
788         // +1 since the ringbuffer always leaves one space empty
789         // len + 1 can't overflow for an existing, well-formed ringbuffer.
790         let target_cap = cmp::max(cmp::max(min_capacity, self.len()) + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1)
791             .next_power_of_two();
792
793         if target_cap < self.cap() {
794             // There are three cases of interest:
795             //   All elements are out of desired bounds
796             //   Elements are contiguous, and head is out of desired bounds
797             //   Elements are discontiguous, and tail is out of desired bounds
798             //
799             // At all other times, element positions are unaffected.
800             //
801             // Indicates that elements at the head should be moved.
802             let head_outside = self.head == 0 || self.head >= target_cap;
803             // Move elements from out of desired bounds (positions after target_cap)
804             if self.tail >= target_cap && head_outside {
805                 //                    T             H
806                 //   [. . . . . . . . o o o o o o o . ]
807                 //    T             H
808                 //   [o o o o o o o . ]
809                 unsafe {
810                     self.copy_nonoverlapping(0, self.tail, self.len());
811                 }
812                 self.head = self.len();
813                 self.tail = 0;
814             } else if self.tail != 0 && self.tail < target_cap && head_outside {
815                 //          T             H
816                 //   [. . . o o o o o o o . . . . . . ]
817                 //        H T
818                 //   [o o . o o o o o ]
819                 let len = self.wrap_sub(self.head, target_cap);
820                 unsafe {
821                     self.copy_nonoverlapping(0, target_cap, len);
822                 }
823                 self.head = len;
824                 debug_assert!(self.head < self.tail);
825             } else if self.tail >= target_cap {
826                 //              H                 T
827                 //   [o o o o o . . . . . . . . . o o ]
828                 //              H T
829                 //   [o o o o o . o o ]
830                 debug_assert!(self.wrap_sub(self.head, 1) < target_cap);
831                 let len = self.cap() - self.tail;
832                 let new_tail = target_cap - len;
833                 unsafe {
834                     self.copy_nonoverlapping(new_tail, self.tail, len);
835                 }
836                 self.tail = new_tail;
837                 debug_assert!(self.head < self.tail);
838             }
839
840             self.buf.shrink_to_fit(target_cap);
841
842             debug_assert!(self.head < self.cap());
843             debug_assert!(self.tail < self.cap());
844             debug_assert!(self.cap().count_ones() == 1);
845         }
846     }
847
848     /// Shortens the `VecDeque`, keeping the first `len` elements and dropping
849     /// the rest.
850     ///
851     /// If `len` is greater than the `VecDeque`'s current length, this has no
852     /// effect.
853     ///
854     /// # Examples
855     ///
856     /// ```
857     /// use std::collections::VecDeque;
858     ///
859     /// let mut buf = VecDeque::new();
860     /// buf.push_back(5);
861     /// buf.push_back(10);
862     /// buf.push_back(15);
863     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
864     /// buf.truncate(1);
865     /// assert_eq!(buf, [5]);
866     /// ```
867     #[stable(feature = "deque_extras", since = "1.16.0")]
868     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
869         // Safe because:
870         //
871         // * Any slice passed to `drop_in_place` is valid; the second case has
872         //   `len <= front.len()` and returning on `len > self.len()` ensures
873         //   `begin <= back.len()` in the first case
874         // * The head of the VecDeque is moved before calling `drop_in_place`,
875         //   so no value is dropped twice if `drop_in_place` panics
876         unsafe {
877             if len > self.len() {
878                 return;
879             }
880             let num_dropped = self.len() - len;
881             let (front, back) = self.as_mut_slices();
882             if len > front.len() {
883                 let begin = len - front.len();
884                 let drop_back = back.get_unchecked_mut(begin..) as *mut _;
885                 self.head = self.wrap_sub(self.head, num_dropped);
886                 ptr::drop_in_place(drop_back);
887             } else {
888                 let drop_back = back as *mut _;
889                 let drop_front = front.get_unchecked_mut(len..) as *mut _;
890                 self.head = self.wrap_sub(self.head, num_dropped);
891                 ptr::drop_in_place(drop_front);
892                 ptr::drop_in_place(drop_back);
893             }
894         }
895     }
896
897     /// Returns a front-to-back iterator.
898     ///
899     /// # Examples
900     ///
901     /// ```
902     /// use std::collections::VecDeque;
903     ///
904     /// let mut buf = VecDeque::new();
905     /// buf.push_back(5);
906     /// buf.push_back(3);
907     /// buf.push_back(4);
908     /// let b: &[_] = &[&5, &3, &4];
909     /// let c: Vec<&i32> = buf.iter().collect();
910     /// assert_eq!(&c[..], b);
911     /// ```
912     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
913     pub fn iter(&self) -> Iter<'_, T> {
914         Iter { tail: self.tail, head: self.head, ring: unsafe { self.buffer_as_slice() } }
915     }
916
917     /// Returns a front-to-back iterator that returns mutable references.
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     /// for num in buf.iter_mut() {
929     ///     *num = *num - 2;
930     /// }
931     /// let b: &[_] = &[&mut 3, &mut 1, &mut 2];
932     /// assert_eq!(&buf.iter_mut().collect::<Vec<&mut i32>>()[..], b);
933     /// ```
934     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
935     pub fn iter_mut(&mut self) -> IterMut<'_, T> {
936         IterMut { tail: self.tail, head: self.head, ring: unsafe { self.buffer_as_mut_slice() } }
937     }
938
939     /// Returns a pair of slices which contain, in order, the contents of the
940     /// `VecDeque`.
941     ///
942     /// # Examples
943     ///
944     /// ```
945     /// use std::collections::VecDeque;
946     ///
947     /// let mut vector = VecDeque::new();
948     ///
949     /// vector.push_back(0);
950     /// vector.push_back(1);
951     /// vector.push_back(2);
952     ///
953     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[0, 1, 2][..], &[][..]));
954     ///
955     /// vector.push_front(10);
956     /// vector.push_front(9);
957     ///
958     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[9, 10][..], &[0, 1, 2][..]));
959     /// ```
960     #[inline]
961     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
962     pub fn as_slices(&self) -> (&[T], &[T]) {
963         unsafe {
964             let buf = self.buffer_as_slice();
965             RingSlices::ring_slices(buf, self.head, self.tail)
966         }
967     }
968
969     /// Returns a pair of slices which contain, in order, the contents of the
970     /// `VecDeque`.
971     ///
972     /// # Examples
973     ///
974     /// ```
975     /// use std::collections::VecDeque;
976     ///
977     /// let mut vector = VecDeque::new();
978     ///
979     /// vector.push_back(0);
980     /// vector.push_back(1);
981     ///
982     /// vector.push_front(10);
983     /// vector.push_front(9);
984     ///
985     /// vector.as_mut_slices().0[0] = 42;
986     /// vector.as_mut_slices().1[0] = 24;
987     /// assert_eq!(vector.as_slices(), (&[42, 10][..], &[24, 1][..]));
988     /// ```
989     #[inline]
990     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
991     pub fn as_mut_slices(&mut self) -> (&mut [T], &mut [T]) {
992         unsafe {
993             let head = self.head;
994             let tail = self.tail;
995             let buf = self.buffer_as_mut_slice();
996             RingSlices::ring_slices(buf, head, tail)
997         }
998     }
999
1000     /// Returns the number of elements in the `VecDeque`.
1001     ///
1002     /// # Examples
1003     ///
1004     /// ```
1005     /// use std::collections::VecDeque;
1006     ///
1007     /// let mut v = VecDeque::new();
1008     /// assert_eq!(v.len(), 0);
1009     /// v.push_back(1);
1010     /// assert_eq!(v.len(), 1);
1011     /// ```
1012     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1013     pub fn len(&self) -> usize {
1014         count(self.tail, self.head, self.cap())
1015     }
1016
1017     /// Returns `true` if the `VecDeque` is empty.
1018     ///
1019     /// # Examples
1020     ///
1021     /// ```
1022     /// use std::collections::VecDeque;
1023     ///
1024     /// let mut v = VecDeque::new();
1025     /// assert!(v.is_empty());
1026     /// v.push_front(1);
1027     /// assert!(!v.is_empty());
1028     /// ```
1029     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1030     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1031         self.tail == self.head
1032     }
1033
1034     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the
1035     /// `VecDeque` and yields the removed items.
1036     ///
1037     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is not
1038     /// consumed until the end.
1039     ///
1040     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the deque,
1041     /// if the `Drain` value is not dropped, but the borrow it holds expires
1042     /// (e.g., due to `mem::forget`).
1043     ///
1044     /// # Panics
1045     ///
1046     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1047     /// the end point is greater than the length of the vector.
1048     ///
1049     /// # Examples
1050     ///
1051     /// ```
1052     /// use std::collections::VecDeque;
1053     ///
1054     /// let mut v: VecDeque<_> = vec![1, 2, 3].into_iter().collect();
1055     /// let drained = v.drain(2..).collect::<VecDeque<_>>();
1056     /// assert_eq!(drained, [3]);
1057     /// assert_eq!(v, [1, 2]);
1058     ///
1059     /// // A full range clears all contents
1060     /// v.drain(..);
1061     /// assert!(v.is_empty());
1062     /// ```
1063     #[inline]
1064     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1065     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1066     where
1067         R: RangeBounds<usize>,
1068     {
1069         // Memory safety
1070         //
1071         // When the Drain is first created, the source deque is shortened to
1072         // make sure no uninitialized or moved-from elements are accessible at
1073         // all if the Drain's destructor never gets to run.
1074         //
1075         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1076         // When finished, the remaining data will be copied back to cover the hole,
1077         // and the head/tail values will be restored correctly.
1078         //
1079         let len = self.len();
1080         let start = match range.start_bound() {
1081             Included(&n) => n,
1082             Excluded(&n) => n + 1,
1083             Unbounded => 0,
1084         };
1085         let end = match range.end_bound() {
1086             Included(&n) => n + 1,
1087             Excluded(&n) => n,
1088             Unbounded => len,
1089         };
1090         assert!(start <= end, "drain lower bound was too large");
1091         assert!(end <= len, "drain upper bound was too large");
1092
1093         // The deque's elements are parted into three segments:
1094         // * self.tail  -> drain_tail
1095         // * drain_tail -> drain_head
1096         // * drain_head -> self.head
1097         //
1098         // T = self.tail; H = self.head; t = drain_tail; h = drain_head
1099         //
1100         // We store drain_tail as self.head, and drain_head and self.head as
1101         // after_tail and after_head respectively on the Drain. This also
1102         // truncates the effective array such that if the Drain is leaked, we
1103         // have forgotten about the potentially moved values after the start of
1104         // the drain.
1105         //
1106         //        T   t   h   H
1107         // [. . . o o x x o o . . .]
1108         //
1109         let drain_tail = self.wrap_add(self.tail, start);
1110         let drain_head = self.wrap_add(self.tail, end);
1111         let head = self.head;
1112
1113         // "forget" about the values after the start of the drain until after
1114         // the drain is complete and the Drain destructor is run.
1115         self.head = drain_tail;
1116
1117         Drain {
1118             deque: NonNull::from(&mut *self),
1119             after_tail: drain_head,
1120             after_head: head,
1121             iter: Iter {
1122                 tail: drain_tail,
1123                 head: drain_head,
1124                 // Crucially, we only create shared references from `self` here and read from
1125                 // it.  We do not write to `self` nor reborrow to a mutable reference.
1126                 // Hence the raw pointer we created above, for `deque`, remains valid.
1127                 ring: unsafe { self.buffer_as_slice() },
1128             },
1129         }
1130     }
1131
1132     /// Clears the `VecDeque`, removing all values.
1133     ///
1134     /// # Examples
1135     ///
1136     /// ```
1137     /// use std::collections::VecDeque;
1138     ///
1139     /// let mut v = VecDeque::new();
1140     /// v.push_back(1);
1141     /// v.clear();
1142     /// assert!(v.is_empty());
1143     /// ```
1144     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1145     #[inline]
1146     pub fn clear(&mut self) {
1147         self.truncate(0);
1148     }
1149
1150     /// Returns `true` if the `VecDeque` contains an element equal to the
1151     /// given value.
1152     ///
1153     /// # Examples
1154     ///
1155     /// ```
1156     /// use std::collections::VecDeque;
1157     ///
1158     /// let mut vector: VecDeque<u32> = VecDeque::new();
1159     ///
1160     /// vector.push_back(0);
1161     /// vector.push_back(1);
1162     ///
1163     /// assert_eq!(vector.contains(&1), true);
1164     /// assert_eq!(vector.contains(&10), false);
1165     /// ```
1166     #[stable(feature = "vec_deque_contains", since = "1.12.0")]
1167     pub fn contains(&self, x: &T) -> bool
1168     where
1169         T: PartialEq<T>,
1170     {
1171         let (a, b) = self.as_slices();
1172         a.contains(x) || b.contains(x)
1173     }
1174
1175     /// Provides a reference to the front element, or `None` if the `VecDeque` is
1176     /// empty.
1177     ///
1178     /// # Examples
1179     ///
1180     /// ```
1181     /// use std::collections::VecDeque;
1182     ///
1183     /// let mut d = VecDeque::new();
1184     /// assert_eq!(d.front(), None);
1185     ///
1186     /// d.push_back(1);
1187     /// d.push_back(2);
1188     /// assert_eq!(d.front(), Some(&1));
1189     /// ```
1190     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1191     pub fn front(&self) -> Option<&T> {
1192         if !self.is_empty() { Some(&self[0]) } else { None }
1193     }
1194
1195     /// Provides a mutable reference to the front element, or `None` if the
1196     /// `VecDeque` is empty.
1197     ///
1198     /// # Examples
1199     ///
1200     /// ```
1201     /// use std::collections::VecDeque;
1202     ///
1203     /// let mut d = VecDeque::new();
1204     /// assert_eq!(d.front_mut(), None);
1205     ///
1206     /// d.push_back(1);
1207     /// d.push_back(2);
1208     /// match d.front_mut() {
1209     ///     Some(x) => *x = 9,
1210     ///     None => (),
1211     /// }
1212     /// assert_eq!(d.front(), Some(&9));
1213     /// ```
1214     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1215     pub fn front_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
1216         if !self.is_empty() { Some(&mut self[0]) } else { None }
1217     }
1218
1219     /// Provides a reference to the back element, or `None` if the `VecDeque` is
1220     /// empty.
1221     ///
1222     /// # Examples
1223     ///
1224     /// ```
1225     /// use std::collections::VecDeque;
1226     ///
1227     /// let mut d = VecDeque::new();
1228     /// assert_eq!(d.back(), None);
1229     ///
1230     /// d.push_back(1);
1231     /// d.push_back(2);
1232     /// assert_eq!(d.back(), Some(&2));
1233     /// ```
1234     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1235     pub fn back(&self) -> Option<&T> {
1236         if !self.is_empty() { Some(&self[self.len() - 1]) } else { None }
1237     }
1238
1239     /// Provides a mutable reference to the back element, or `None` if the
1240     /// `VecDeque` is empty.
1241     ///
1242     /// # Examples
1243     ///
1244     /// ```
1245     /// use std::collections::VecDeque;
1246     ///
1247     /// let mut d = VecDeque::new();
1248     /// assert_eq!(d.back(), None);
1249     ///
1250     /// d.push_back(1);
1251     /// d.push_back(2);
1252     /// match d.back_mut() {
1253     ///     Some(x) => *x = 9,
1254     ///     None => (),
1255     /// }
1256     /// assert_eq!(d.back(), Some(&9));
1257     /// ```
1258     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1259     pub fn back_mut(&mut self) -> Option<&mut T> {
1260         let len = self.len();
1261         if !self.is_empty() { Some(&mut self[len - 1]) } else { None }
1262     }
1263
1264     /// Removes the first element and returns it, or `None` if the `VecDeque` is
1265     /// empty.
1266     ///
1267     /// # Examples
1268     ///
1269     /// ```
1270     /// use std::collections::VecDeque;
1271     ///
1272     /// let mut d = VecDeque::new();
1273     /// d.push_back(1);
1274     /// d.push_back(2);
1275     ///
1276     /// assert_eq!(d.pop_front(), Some(1));
1277     /// assert_eq!(d.pop_front(), Some(2));
1278     /// assert_eq!(d.pop_front(), None);
1279     /// ```
1280     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1281     pub fn pop_front(&mut self) -> Option<T> {
1282         if self.is_empty() {
1283             None
1284         } else {
1285             let tail = self.tail;
1286             self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1287             unsafe { Some(self.buffer_read(tail)) }
1288         }
1289     }
1290
1291     /// Removes the last element from the `VecDeque` and returns it, or `None` if
1292     /// it is empty.
1293     ///
1294     /// # Examples
1295     ///
1296     /// ```
1297     /// use std::collections::VecDeque;
1298     ///
1299     /// let mut buf = VecDeque::new();
1300     /// assert_eq!(buf.pop_back(), None);
1301     /// buf.push_back(1);
1302     /// buf.push_back(3);
1303     /// assert_eq!(buf.pop_back(), Some(3));
1304     /// ```
1305     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1306     pub fn pop_back(&mut self) -> Option<T> {
1307         if self.is_empty() {
1308             None
1309         } else {
1310             self.head = self.wrap_sub(self.head, 1);
1311             let head = self.head;
1312             unsafe { Some(self.buffer_read(head)) }
1313         }
1314     }
1315
1316     /// Prepends an element to the `VecDeque`.
1317     ///
1318     /// # Examples
1319     ///
1320     /// ```
1321     /// use std::collections::VecDeque;
1322     ///
1323     /// let mut d = VecDeque::new();
1324     /// d.push_front(1);
1325     /// d.push_front(2);
1326     /// assert_eq!(d.front(), Some(&2));
1327     /// ```
1328     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1329     pub fn push_front(&mut self, value: T) {
1330         self.grow_if_necessary();
1331
1332         self.tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1333         let tail = self.tail;
1334         unsafe {
1335             self.buffer_write(tail, value);
1336         }
1337     }
1338
1339     /// Appends an element to the back of the `VecDeque`.
1340     ///
1341     /// # Examples
1342     ///
1343     /// ```
1344     /// use std::collections::VecDeque;
1345     ///
1346     /// let mut buf = VecDeque::new();
1347     /// buf.push_back(1);
1348     /// buf.push_back(3);
1349     /// assert_eq!(3, *buf.back().unwrap());
1350     /// ```
1351     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1352     pub fn push_back(&mut self, value: T) {
1353         self.grow_if_necessary();
1354
1355         let head = self.head;
1356         self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
1357         unsafe { self.buffer_write(head, value) }
1358     }
1359
1360     #[inline]
1361     fn is_contiguous(&self) -> bool {
1362         self.tail <= self.head
1363     }
1364
1365     /// Removes an element from anywhere in the `VecDeque` and returns it,
1366     /// replacing it with the first element.
1367     ///
1368     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
1369     ///
1370     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1371     ///
1372     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1373     ///
1374     /// # Examples
1375     ///
1376     /// ```
1377     /// use std::collections::VecDeque;
1378     ///
1379     /// let mut buf = VecDeque::new();
1380     /// assert_eq!(buf.swap_remove_front(0), None);
1381     /// buf.push_back(1);
1382     /// buf.push_back(2);
1383     /// buf.push_back(3);
1384     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1385     ///
1386     /// assert_eq!(buf.swap_remove_front(2), Some(3));
1387     /// assert_eq!(buf, [2, 1]);
1388     /// ```
1389     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1390     pub fn swap_remove_front(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1391         let length = self.len();
1392         if length > 0 && index < length && index != 0 {
1393             self.swap(index, 0);
1394         } else if index >= length {
1395             return None;
1396         }
1397         self.pop_front()
1398     }
1399
1400     /// Removes an element from anywhere in the `VecDeque` and returns it, replacing it with the
1401     /// last element.
1402     ///
1403     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
1404     ///
1405     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1406     ///
1407     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1408     ///
1409     /// # Examples
1410     ///
1411     /// ```
1412     /// use std::collections::VecDeque;
1413     ///
1414     /// let mut buf = VecDeque::new();
1415     /// assert_eq!(buf.swap_remove_back(0), None);
1416     /// buf.push_back(1);
1417     /// buf.push_back(2);
1418     /// buf.push_back(3);
1419     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1420     ///
1421     /// assert_eq!(buf.swap_remove_back(0), Some(1));
1422     /// assert_eq!(buf, [3, 2]);
1423     /// ```
1424     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1425     pub fn swap_remove_back(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1426         let length = self.len();
1427         if length > 0 && index < length - 1 {
1428             self.swap(index, length - 1);
1429         } else if index >= length {
1430             return None;
1431         }
1432         self.pop_back()
1433     }
1434
1435     /// Inserts an element at `index` within the `VecDeque`, shifting all elements with indices
1436     /// greater than or equal to `index` towards the back.
1437     ///
1438     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1439     ///
1440     /// # Panics
1441     ///
1442     /// Panics if `index` is greater than `VecDeque`'s length
1443     ///
1444     /// # Examples
1445     ///
1446     /// ```
1447     /// use std::collections::VecDeque;
1448     ///
1449     /// let mut vec_deque = VecDeque::new();
1450     /// vec_deque.push_back('a');
1451     /// vec_deque.push_back('b');
1452     /// vec_deque.push_back('c');
1453     /// assert_eq!(vec_deque, &['a', 'b', 'c']);
1454     ///
1455     /// vec_deque.insert(1, 'd');
1456     /// assert_eq!(vec_deque, &['a', 'd', 'b', 'c']);
1457     /// ```
1458     #[stable(feature = "deque_extras_15", since = "1.5.0")]
1459     pub fn insert(&mut self, index: usize, value: T) {
1460         assert!(index <= self.len(), "index out of bounds");
1461         self.grow_if_necessary();
1462
1463         // Move the least number of elements in the ring buffer and insert
1464         // the given object
1465         //
1466         // At most len/2 - 1 elements will be moved. O(min(n, n-i))
1467         //
1468         // There are three main cases:
1469         //  Elements are contiguous
1470         //      - special case when tail is 0
1471         //  Elements are discontiguous and the insert is in the tail section
1472         //  Elements are discontiguous and the insert is in the head section
1473         //
1474         // For each of those there are two more cases:
1475         //  Insert is closer to tail
1476         //  Insert is closer to head
1477         //
1478         // Key: H - self.head
1479         //      T - self.tail
1480         //      o - Valid element
1481         //      I - Insertion element
1482         //      A - The element that should be after the insertion point
1483         //      M - Indicates element was moved
1484
1485         let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1486
1487         let distance_to_tail = index;
1488         let distance_to_head = self.len() - index;
1489
1490         let contiguous = self.is_contiguous();
1491
1492         match (contiguous, distance_to_tail <= distance_to_head, idx >= self.tail) {
1493             (true, true, _) if index == 0 => {
1494                 // push_front
1495                 //
1496                 //       T
1497                 //       I             H
1498                 //      [A o o o o o o . . . . . . . . .]
1499                 //
1500                 //                       H         T
1501                 //      [A o o o o o o o . . . . . I]
1502                 //
1503
1504                 self.tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1505             }
1506             (true, true, _) => {
1507                 unsafe {
1508                     // contiguous, insert closer to tail:
1509                     //
1510                     //             T   I         H
1511                     //      [. . . o o A o o o o . . . . . .]
1512                     //
1513                     //           T               H
1514                     //      [. . o o I A o o o o . . . . . .]
1515                     //           M M
1516                     //
1517                     // contiguous, insert closer to tail and tail is 0:
1518                     //
1519                     //
1520                     //       T   I         H
1521                     //      [o o A o o o o . . . . . . . . .]
1522                     //
1523                     //                       H             T
1524                     //      [o I A o o o o o . . . . . . . o]
1525                     //       M                             M
1526
1527                     let new_tail = self.wrap_sub(self.tail, 1);
1528
1529                     self.copy(new_tail, self.tail, 1);
1530                     // Already moved the tail, so we only copy `index - 1` elements.
1531                     self.copy(self.tail, self.tail + 1, index - 1);
1532
1533                     self.tail = new_tail;
1534                 }
1535             }
1536             (true, false, _) => {
1537                 unsafe {
1538                     //  contiguous, insert closer to head:
1539                     //
1540                     //             T       I     H
1541                     //      [. . . o o o o A o o . . . . . .]
1542                     //
1543                     //             T               H
1544                     //      [. . . o o o o I A o o . . . . .]
1545                     //                       M M M
1546
1547                     self.copy(idx + 1, idx, self.head - idx);
1548                     self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
1549                 }
1550             }
1551             (false, true, true) => {
1552                 unsafe {
1553                     // discontiguous, insert closer to tail, tail section:
1554                     //
1555                     //                   H         T   I
1556                     //      [o o o o o o . . . . . o o A o o]
1557                     //
1558                     //                   H       T
1559                     //      [o o o o o o . . . . o o I A o o]
1560                     //                           M M
1561
1562                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, index);
1563                     self.tail -= 1;
1564                 }
1565             }
1566             (false, false, true) => {
1567                 unsafe {
1568                     // discontiguous, insert closer to head, tail section:
1569                     //
1570                     //           H             T         I
1571                     //      [o o . . . . . . . o o o o o A o]
1572                     //
1573                     //             H           T
1574                     //      [o o o . . . . . . o o o o o I A]
1575                     //       M M M                         M
1576
1577                     // copy elements up to new head
1578                     self.copy(1, 0, self.head);
1579
1580                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1581                     self.copy(0, self.cap() - 1, 1);
1582
1583                     // move elements from idx to end forward not including ^ element
1584                     self.copy(idx + 1, idx, self.cap() - 1 - idx);
1585
1586                     self.head += 1;
1587                 }
1588             }
1589             (false, true, false) if idx == 0 => {
1590                 unsafe {
1591                     // discontiguous, insert is closer to tail, head section,
1592                     // and is at index zero in the internal buffer:
1593                     //
1594                     //       I                   H     T
1595                     //      [A o o o o o o o o o . . . o o o]
1596                     //
1597                     //                           H   T
1598                     //      [A o o o o o o o o o . . o o o I]
1599                     //                               M M M
1600
1601                     // copy elements up to new tail
1602                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, self.cap() - self.tail);
1603
1604                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1605                     self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1606
1607                     self.tail -= 1;
1608                 }
1609             }
1610             (false, true, false) => {
1611                 unsafe {
1612                     // discontiguous, insert closer to tail, head section:
1613                     //
1614                     //             I             H     T
1615                     //      [o o o A o o o o o o . . . o o o]
1616                     //
1617                     //                           H   T
1618                     //      [o o I A o o o o o o . . o o o o]
1619                     //       M M                     M M M M
1620
1621                     // copy elements up to new tail
1622                     self.copy(self.tail - 1, self.tail, self.cap() - self.tail);
1623
1624                     // copy last element into empty spot at bottom of buffer
1625                     self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1626
1627                     // move elements from idx-1 to end forward not including ^ element
1628                     self.copy(0, 1, idx - 1);
1629
1630                     self.tail -= 1;
1631                 }
1632             }
1633             (false, false, false) => {
1634                 unsafe {
1635                     // discontiguous, insert closer to head, head section:
1636                     //
1637                     //               I     H           T
1638                     //      [o o o o A o o . . . . . . o o o]
1639                     //
1640                     //                     H           T
1641                     //      [o o o o I A o o . . . . . o o o]
1642                     //                 M M M
1643
1644                     self.copy(idx + 1, idx, self.head - idx);
1645                     self.head += 1;
1646                 }
1647             }
1648         }
1649
1650         // tail might've been changed so we need to recalculate
1651         let new_idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1652         unsafe {
1653             self.buffer_write(new_idx, value);
1654         }
1655     }
1656
1657     /// Removes and returns the element at `index` from the `VecDeque`.
1658     /// Whichever end is closer to the removal point will be moved to make
1659     /// room, and all the affected elements will be moved to new positions.
1660     /// Returns `None` if `index` is out of bounds.
1661     ///
1662     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1663     ///
1664     /// # Examples
1665     ///
1666     /// ```
1667     /// use std::collections::VecDeque;
1668     ///
1669     /// let mut buf = VecDeque::new();
1670     /// buf.push_back(1);
1671     /// buf.push_back(2);
1672     /// buf.push_back(3);
1673     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3]);
1674     ///
1675     /// assert_eq!(buf.remove(1), Some(2));
1676     /// assert_eq!(buf, [1, 3]);
1677     /// ```
1678     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1679     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> Option<T> {
1680         if self.is_empty() || self.len() <= index {
1681             return None;
1682         }
1683
1684         // There are three main cases:
1685         //  Elements are contiguous
1686         //  Elements are discontiguous and the removal is in the tail section
1687         //  Elements are discontiguous and the removal is in the head section
1688         //      - special case when elements are technically contiguous,
1689         //        but self.head = 0
1690         //
1691         // For each of those there are two more cases:
1692         //  Insert is closer to tail
1693         //  Insert is closer to head
1694         //
1695         // Key: H - self.head
1696         //      T - self.tail
1697         //      o - Valid element
1698         //      x - Element marked for removal
1699         //      R - Indicates element that is being removed
1700         //      M - Indicates element was moved
1701
1702         let idx = self.wrap_add(self.tail, index);
1703
1704         let elem = unsafe { Some(self.buffer_read(idx)) };
1705
1706         let distance_to_tail = index;
1707         let distance_to_head = self.len() - index;
1708
1709         let contiguous = self.is_contiguous();
1710
1711         match (contiguous, distance_to_tail <= distance_to_head, idx >= self.tail) {
1712             (true, true, _) => {
1713                 unsafe {
1714                     // contiguous, remove closer to tail:
1715                     //
1716                     //             T   R         H
1717                     //      [. . . o o x o o o o . . . . . .]
1718                     //
1719                     //               T           H
1720                     //      [. . . . o o o o o o . . . . . .]
1721                     //               M M
1722
1723                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, index);
1724                     self.tail += 1;
1725                 }
1726             }
1727             (true, false, _) => {
1728                 unsafe {
1729                     // contiguous, remove closer to head:
1730                     //
1731                     //             T       R     H
1732                     //      [. . . o o o o x o o . . . . . .]
1733                     //
1734                     //             T           H
1735                     //      [. . . o o o o o o . . . . . . .]
1736                     //                     M M
1737
1738                     self.copy(idx, idx + 1, self.head - idx - 1);
1739                     self.head -= 1;
1740                 }
1741             }
1742             (false, true, true) => {
1743                 unsafe {
1744                     // discontiguous, remove closer to tail, tail section:
1745                     //
1746                     //                   H         T   R
1747                     //      [o o o o o o . . . . . o o x o o]
1748                     //
1749                     //                   H           T
1750                     //      [o o o o o o . . . . . . o o o o]
1751                     //                               M M
1752
1753                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, index);
1754                     self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1755                 }
1756             }
1757             (false, false, false) => {
1758                 unsafe {
1759                     // discontiguous, remove closer to head, head section:
1760                     //
1761                     //               R     H           T
1762                     //      [o o o o x o o . . . . . . o o o]
1763                     //
1764                     //                   H             T
1765                     //      [o o o o o o . . . . . . . o o o]
1766                     //               M M
1767
1768                     self.copy(idx, idx + 1, self.head - idx - 1);
1769                     self.head -= 1;
1770                 }
1771             }
1772             (false, false, true) => {
1773                 unsafe {
1774                     // discontiguous, remove closer to head, tail section:
1775                     //
1776                     //             H           T         R
1777                     //      [o o o . . . . . . o o o o o x o]
1778                     //
1779                     //           H             T
1780                     //      [o o . . . . . . . o o o o o o o]
1781                     //       M M                         M M
1782                     //
1783                     // or quasi-discontiguous, remove next to head, tail section:
1784                     //
1785                     //       H                 T         R
1786                     //      [. . . . . . . . . o o o o o x o]
1787                     //
1788                     //                         T           H
1789                     //      [. . . . . . . . . o o o o o o .]
1790                     //                                   M
1791
1792                     // draw in elements in the tail section
1793                     self.copy(idx, idx + 1, self.cap() - idx - 1);
1794
1795                     // Prevents underflow.
1796                     if self.head != 0 {
1797                         // copy first element into empty spot
1798                         self.copy(self.cap() - 1, 0, 1);
1799
1800                         // move elements in the head section backwards
1801                         self.copy(0, 1, self.head - 1);
1802                     }
1803
1804                     self.head = self.wrap_sub(self.head, 1);
1805                 }
1806             }
1807             (false, true, false) => {
1808                 unsafe {
1809                     // discontiguous, remove closer to tail, head section:
1810                     //
1811                     //           R               H     T
1812                     //      [o o x o o o o o o o . . . o o o]
1813                     //
1814                     //                           H       T
1815                     //      [o o o o o o o o o o . . . . o o]
1816                     //       M M M                       M M
1817
1818                     // draw in elements up to idx
1819                     self.copy(1, 0, idx);
1820
1821                     // copy last element into empty spot
1822                     self.copy(0, self.cap() - 1, 1);
1823
1824                     // move elements from tail to end forward, excluding the last one
1825                     self.copy(self.tail + 1, self.tail, self.cap() - self.tail - 1);
1826
1827                     self.tail = self.wrap_add(self.tail, 1);
1828                 }
1829             }
1830         }
1831
1832         elem
1833     }
1834
1835     /// Splits the `VecDeque` into two at the given index.
1836     ///
1837     /// Returns a newly allocated `VecDeque`. `self` contains elements `[0, at)`,
1838     /// and the returned `VecDeque` contains elements `[at, len)`.
1839     ///
1840     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1841     ///
1842     /// Element at index 0 is the front of the queue.
1843     ///
1844     /// # Panics
1845     ///
1846     /// Panics if `at > len`.
1847     ///
1848     /// # Examples
1849     ///
1850     /// ```
1851     /// use std::collections::VecDeque;
1852     ///
1853     /// let mut buf: VecDeque<_> = vec![1,2,3].into_iter().collect();
1854     /// let buf2 = buf.split_off(1);
1855     /// assert_eq!(buf, [1]);
1856     /// assert_eq!(buf2, [2, 3]);
1857     /// ```
1858     #[inline]
1859     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1860     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1861         let len = self.len();
1862         assert!(at <= len, "`at` out of bounds");
1863
1864         let other_len = len - at;
1865         let mut other = VecDeque::with_capacity(other_len);
1866
1867         unsafe {
1868             let (first_half, second_half) = self.as_slices();
1869
1870             let first_len = first_half.len();
1871             let second_len = second_half.len();
1872             if at < first_len {
1873                 // `at` lies in the first half.
1874                 let amount_in_first = first_len - at;
1875
1876                 ptr::copy_nonoverlapping(first_half.as_ptr().add(at), other.ptr(), amount_in_first);
1877
1878                 // just take all of the second half.
1879                 ptr::copy_nonoverlapping(
1880                     second_half.as_ptr(),
1881                     other.ptr().add(amount_in_first),
1882                     second_len,
1883                 );
1884             } else {
1885                 // `at` lies in the second half, need to factor in the elements we skipped
1886                 // in the first half.
1887                 let offset = at - first_len;
1888                 let amount_in_second = second_len - offset;
1889                 ptr::copy_nonoverlapping(
1890                     second_half.as_ptr().add(offset),
1891                     other.ptr(),
1892                     amount_in_second,
1893                 );
1894             }
1895         }
1896
1897         // Cleanup where the ends of the buffers are
1898         self.head = self.wrap_sub(self.head, other_len);
1899         other.head = other.wrap_index(other_len);
1900
1901         other
1902     }
1903
1904     /// Moves all the elements of `other` into `self`, leaving `other` empty.
1905     ///
1906     /// # Panics
1907     ///
1908     /// Panics if the new number of elements in self overflows a `usize`.
1909     ///
1910     /// # Examples
1911     ///
1912     /// ```
1913     /// use std::collections::VecDeque;
1914     ///
1915     /// let mut buf: VecDeque<_> = vec![1, 2].into_iter().collect();
1916     /// let mut buf2: VecDeque<_> = vec![3, 4].into_iter().collect();
1917     /// buf.append(&mut buf2);
1918     /// assert_eq!(buf, [1, 2, 3, 4]);
1919     /// assert_eq!(buf2, []);
1920     /// ```
1921     #[inline]
1922     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1923     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1924         // naive impl
1925         self.extend(other.drain(..));
1926     }
1927
1928     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1929     ///
1930     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns false.
1931     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1932     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1933     ///
1934     /// # Examples
1935     ///
1936     /// ```
1937     /// use std::collections::VecDeque;
1938     ///
1939     /// let mut buf = VecDeque::new();
1940     /// buf.extend(1..5);
1941     /// buf.retain(|&x| x % 2 == 0);
1942     /// assert_eq!(buf, [2, 4]);
1943     /// ```
1944     ///
1945     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1946     ///
1947     /// ```
1948     /// use std::collections::VecDeque;
1949     ///
1950     /// let mut buf = VecDeque::new();
1951     /// buf.extend(1..6);
1952     ///
1953     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1954     /// let mut i = 0;
1955     /// buf.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1956     /// assert_eq!(buf, [2, 3, 5]);
1957     /// ```
1958     #[stable(feature = "vec_deque_retain", since = "1.4.0")]
1959     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1960     where
1961         F: FnMut(&T) -> bool,
1962     {
1963         let len = self.len();
1964         let mut del = 0;
1965         for i in 0..len {
1966             if !f(&self[i]) {
1967                 del += 1;
1968             } else if del > 0 {
1969                 self.swap(i - del, i);
1970             }
1971         }
1972         if del > 0 {
1973             self.truncate(len - del);
1974         }
1975     }
1976
1977     // This may panic or abort
1978     #[inline]
1979     fn grow_if_necessary(&mut self) {
1980         if self.is_full() {
1981             let old_cap = self.cap();
1982             self.buf.double();
1983             unsafe {
1984                 self.handle_capacity_increase(old_cap);
1985             }
1986             debug_assert!(!self.is_full());
1987         }
1988     }
1989
1990     /// Modifies the `VecDeque` in-place so that `len()` is equal to `new_len`,
1991     /// either by removing excess elements from the back or by appending
1992     /// elements generated by calling `generator` to the back.
1993     ///
1994     /// # Examples
1995     ///
1996     /// ```
1997     /// use std::collections::VecDeque;
1998     ///
1999     /// let mut buf = VecDeque::new();
2000     /// buf.push_back(5);
2001     /// buf.push_back(10);
2002     /// buf.push_back(15);
2003     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
2004     ///
2005     /// buf.resize_with(5, Default::default);
2006     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15, 0, 0]);
2007     ///
2008     /// buf.resize_with(2, || unreachable!());
2009     /// assert_eq!(buf, [5, 10]);
2010     ///
2011     /// let mut state = 100;
2012     /// buf.resize_with(5, || { state += 1; state });
2013     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 101, 102, 103]);
2014     /// ```
2015     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
2016     pub fn resize_with(&mut self, new_len: usize, generator: impl FnMut() -> T) {
2017         let len = self.len();
2018
2019         if new_len > len {
2020             self.extend(repeat_with(generator).take(new_len - len))
2021         } else {
2022             self.truncate(new_len);
2023         }
2024     }
2025
2026     /// Rotates the double-ended queue `mid` places to the left.
2027     ///
2028     /// Equivalently,
2029     /// - Rotates item `mid` into the first position.
2030     /// - Pops the first `mid` items and pushes them to the end.
2031     /// - Rotates `len() - mid` places to the right.
2032     ///
2033     /// # Panics
2034     ///
2035     /// If `mid` is greater than `len()`. Note that `mid == len()`
2036     /// does _not_ panic and is a no-op rotation.
2037     ///
2038     /// # Complexity
2039     ///
2040     /// Takes `O(min(mid, len() - mid))` time and no extra space.
2041     ///
2042     /// # Examples
2043     ///
2044     /// ```
2045     /// use std::collections::VecDeque;
2046     ///
2047     /// let mut buf: VecDeque<_> = (0..10).collect();
2048     ///
2049     /// buf.rotate_left(3);
2050     /// assert_eq!(buf, [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0, 1, 2]);
2051     ///
2052     /// for i in 1..10 {
2053     ///     assert_eq!(i * 3 % 10, buf[0]);
2054     ///     buf.rotate_left(3);
2055     /// }
2056     /// assert_eq!(buf, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
2057     /// ```
2058     #[stable(feature = "vecdeque_rotate", since = "1.36.0")]
2059     pub fn rotate_left(&mut self, mid: usize) {
2060         assert!(mid <= self.len());
2061         let k = self.len() - mid;
2062         if mid <= k {
2063             unsafe { self.rotate_left_inner(mid) }
2064         } else {
2065             unsafe { self.rotate_right_inner(k) }
2066         }
2067     }
2068
2069     /// Rotates the double-ended queue `k` places to the right.
2070     ///
2071     /// Equivalently,
2072     /// - Rotates the first item into position `k`.
2073     /// - Pops the last `k` items and pushes them to the front.
2074     /// - Rotates `len() - k` places to the left.
2075     ///
2076     /// # Panics
2077     ///
2078     /// If `k` is greater than `len()`. Note that `k == len()`
2079     /// does _not_ panic and is a no-op rotation.
2080     ///
2081     /// # Complexity
2082     ///
2083     /// Takes `O(min(k, len() - k))` time and no extra space.
2084     ///
2085     /// # Examples
2086     ///
2087     /// ```
2088     /// use std::collections::VecDeque;
2089     ///
2090     /// let mut buf: VecDeque<_> = (0..10).collect();
2091     ///
2092     /// buf.rotate_right(3);
2093     /// assert_eq!(buf, [7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6]);
2094     ///
2095     /// for i in 1..10 {
2096     ///     assert_eq!(0, buf[i * 3 % 10]);
2097     ///     buf.rotate_right(3);
2098     /// }
2099     /// assert_eq!(buf, [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]);
2100     /// ```
2101     #[stable(feature = "vecdeque_rotate", since = "1.36.0")]
2102     pub fn rotate_right(&mut self, k: usize) {
2103         assert!(k <= self.len());
2104         let mid = self.len() - k;
2105         if k <= mid {
2106             unsafe { self.rotate_right_inner(k) }
2107         } else {
2108             unsafe { self.rotate_left_inner(mid) }
2109         }
2110     }
2111
2112     // Safety: the following two methods require that the rotation amount
2113     // be less than half the length of the deque.
2114     //
2115     // `wrap_copy` requres that `min(x, cap() - x) + copy_len <= cap()`,
2116     // but than `min` is never more than half the capacity, regardless of x,
2117     // so it's sound to call here because we're calling with something
2118     // less than half the length, which is never above half the capacity.
2119
2120     unsafe fn rotate_left_inner(&mut self, mid: usize) {
2121         debug_assert!(mid * 2 <= self.len());
2122         self.wrap_copy(self.head, self.tail, mid);
2123         self.head = self.wrap_add(self.head, mid);
2124         self.tail = self.wrap_add(self.tail, mid);
2125     }
2126
2127     unsafe fn rotate_right_inner(&mut self, k: usize) {
2128         debug_assert!(k * 2 <= self.len());
2129         self.head = self.wrap_sub(self.head, k);
2130         self.tail = self.wrap_sub(self.tail, k);
2131         self.wrap_copy(self.tail, self.head, k);
2132     }
2133 }
2134
2135 impl<T: Clone> VecDeque<T> {
2136     /// Modifies the `VecDeque` in-place so that `len()` is equal to new_len,
2137     /// either by removing excess elements from the back or by appending clones of `value`
2138     /// to the back.
2139     ///
2140     /// # Examples
2141     ///
2142     /// ```
2143     /// use std::collections::VecDeque;
2144     ///
2145     /// let mut buf = VecDeque::new();
2146     /// buf.push_back(5);
2147     /// buf.push_back(10);
2148     /// buf.push_back(15);
2149     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 15]);
2150     ///
2151     /// buf.resize(2, 0);
2152     /// assert_eq!(buf, [5, 10]);
2153     ///
2154     /// buf.resize(5, 20);
2155     /// assert_eq!(buf, [5, 10, 20, 20, 20]);
2156     /// ```
2157     #[stable(feature = "deque_extras", since = "1.16.0")]
2158     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
2159         self.resize_with(new_len, || value.clone());
2160     }
2161 }
2162
2163 /// Returns the index in the underlying buffer for a given logical element index.
2164 #[inline]
2165 fn wrap_index(index: usize, size: usize) -> usize {
2166     // size is always a power of 2
2167     debug_assert!(size.is_power_of_two());
2168     index & (size - 1)
2169 }
2170
2171 /// Returns the two slices that cover the `VecDeque`'s valid range
2172 trait RingSlices: Sized {
2173     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self;
2174     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self);
2175
2176     fn ring_slices(buf: Self, head: usize, tail: usize) -> (Self, Self) {
2177         let contiguous = tail <= head;
2178         if contiguous {
2179             let (empty, buf) = buf.split_at(0);
2180             (buf.slice(tail, head), empty)
2181         } else {
2182             let (mid, right) = buf.split_at(tail);
2183             let (left, _) = mid.split_at(head);
2184             (right, left)
2185         }
2186     }
2187 }
2188
2189 impl<T> RingSlices for &[T] {
2190     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self {
2191         &self[from..to]
2192     }
2193     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self) {
2194         (*self).split_at(i)
2195     }
2196 }
2197
2198 impl<T> RingSlices for &mut [T] {
2199     fn slice(self, from: usize, to: usize) -> Self {
2200         &mut self[from..to]
2201     }
2202     fn split_at(self, i: usize) -> (Self, Self) {
2203         (*self).split_at_mut(i)
2204     }
2205 }
2206
2207 /// Calculate the number of elements left to be read in the buffer
2208 #[inline]
2209 fn count(tail: usize, head: usize, size: usize) -> usize {
2210     // size is always a power of 2
2211     (head.wrapping_sub(tail)) & (size - 1)
2212 }
2213
2214 /// An iterator over the elements of a `VecDeque`.
2215 ///
2216 /// This `struct` is created by the [`iter`] method on [`VecDeque`]. See its
2217 /// documentation for more.
2218 ///
2219 /// [`iter`]: struct.VecDeque.html#method.iter
2220 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2221 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2222 pub struct Iter<'a, T: 'a> {
2223     ring: &'a [T],
2224     tail: usize,
2225     head: usize,
2226 }
2227
2228 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2229 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Iter<'_, T> {
2230     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2231         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2232         f.debug_tuple("Iter").field(&front).field(&back).finish()
2233     }
2234 }
2235
2236 // FIXME(#26925) Remove in favor of `#[derive(Clone)]`
2237 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2238 impl<T> Clone for Iter<'_, T> {
2239     fn clone(&self) -> Self {
2240         Iter { ring: self.ring, tail: self.tail, head: self.head }
2241     }
2242 }
2243
2244 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2245 impl<'a, T> Iterator for Iter<'a, T> {
2246     type Item = &'a T;
2247
2248     #[inline]
2249     fn next(&mut self) -> Option<&'a T> {
2250         if self.tail == self.head {
2251             return None;
2252         }
2253         let tail = self.tail;
2254         self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(1), self.ring.len());
2255         unsafe { Some(self.ring.get_unchecked(tail)) }
2256     }
2257
2258     #[inline]
2259     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2260         let len = count(self.tail, self.head, self.ring.len());
2261         (len, Some(len))
2262     }
2263
2264     fn fold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2265     where
2266         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2267     {
2268         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2269         accum = front.iter().fold(accum, &mut f);
2270         back.iter().fold(accum, &mut f)
2271     }
2272
2273     fn try_fold<B, F, R>(&mut self, init: B, mut f: F) -> R
2274     where
2275         Self: Sized,
2276         F: FnMut(B, Self::Item) -> R,
2277         R: Try<Ok = B>,
2278     {
2279         let (mut iter, final_res);
2280         if self.tail <= self.head {
2281             // single slice self.ring[self.tail..self.head]
2282             iter = self.ring[self.tail..self.head].iter();
2283             final_res = iter.try_fold(init, &mut f);
2284         } else {
2285             // two slices: self.ring[self.tail..], self.ring[..self.head]
2286             let (front, back) = self.ring.split_at(self.tail);
2287             let mut back_iter = back.iter();
2288             let res = back_iter.try_fold(init, &mut f);
2289             let len = self.ring.len();
2290             self.tail = (self.ring.len() - back_iter.len()) & (len - 1);
2291             iter = front[..self.head].iter();
2292             final_res = iter.try_fold(res?, &mut f);
2293         }
2294         self.tail = self.head - iter.len();
2295         final_res
2296     }
2297
2298     fn nth(&mut self, n: usize) -> Option<Self::Item> {
2299         if n >= count(self.tail, self.head, self.ring.len()) {
2300             self.tail = self.head;
2301             None
2302         } else {
2303             self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(n), self.ring.len());
2304             self.next()
2305         }
2306     }
2307
2308     #[inline]
2309     fn last(mut self) -> Option<&'a T> {
2310         self.next_back()
2311     }
2312 }
2313
2314 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2315 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for Iter<'a, T> {
2316     #[inline]
2317     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a T> {
2318         if self.tail == self.head {
2319             return None;
2320         }
2321         self.head = wrap_index(self.head.wrapping_sub(1), self.ring.len());
2322         unsafe { Some(self.ring.get_unchecked(self.head)) }
2323     }
2324
2325     fn rfold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2326     where
2327         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2328     {
2329         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2330         accum = back.iter().rfold(accum, &mut f);
2331         front.iter().rfold(accum, &mut f)
2332     }
2333
2334     fn try_rfold<B, F, R>(&mut self, init: B, mut f: F) -> R
2335     where
2336         Self: Sized,
2337         F: FnMut(B, Self::Item) -> R,
2338         R: Try<Ok = B>,
2339     {
2340         let (mut iter, final_res);
2341         if self.tail <= self.head {
2342             // single slice self.ring[self.tail..self.head]
2343             iter = self.ring[self.tail..self.head].iter();
2344             final_res = iter.try_rfold(init, &mut f);
2345         } else {
2346             // two slices: self.ring[self.tail..], self.ring[..self.head]
2347             let (front, back) = self.ring.split_at(self.tail);
2348             let mut front_iter = front[..self.head].iter();
2349             let res = front_iter.try_rfold(init, &mut f);
2350             self.head = front_iter.len();
2351             iter = back.iter();
2352             final_res = iter.try_rfold(res?, &mut f);
2353         }
2354         self.head = self.tail + iter.len();
2355         final_res
2356     }
2357 }
2358
2359 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2360 impl<T> ExactSizeIterator for Iter<'_, T> {
2361     fn is_empty(&self) -> bool {
2362         self.head == self.tail
2363     }
2364 }
2365
2366 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2367 impl<T> FusedIterator for Iter<'_, T> {}
2368
2369 /// A mutable iterator over the elements of a `VecDeque`.
2370 ///
2371 /// This `struct` is created by the [`iter_mut`] method on [`VecDeque`]. See its
2372 /// documentation for more.
2373 ///
2374 /// [`iter_mut`]: struct.VecDeque.html#method.iter_mut
2375 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2376 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2377 pub struct IterMut<'a, T: 'a> {
2378     ring: &'a mut [T],
2379     tail: usize,
2380     head: usize,
2381 }
2382
2383 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2384 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IterMut<'_, T> {
2385     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2386         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(&*self.ring, self.head, self.tail);
2387         f.debug_tuple("IterMut").field(&front).field(&back).finish()
2388     }
2389 }
2390
2391 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2392 impl<'a, T> Iterator for IterMut<'a, T> {
2393     type Item = &'a mut T;
2394
2395     #[inline]
2396     fn next(&mut self) -> Option<&'a mut T> {
2397         if self.tail == self.head {
2398             return None;
2399         }
2400         let tail = self.tail;
2401         self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(1), self.ring.len());
2402
2403         unsafe {
2404             let elem = self.ring.get_unchecked_mut(tail);
2405             Some(&mut *(elem as *mut _))
2406         }
2407     }
2408
2409     #[inline]
2410     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2411         let len = count(self.tail, self.head, self.ring.len());
2412         (len, Some(len))
2413     }
2414
2415     fn fold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2416     where
2417         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2418     {
2419         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2420         accum = front.iter_mut().fold(accum, &mut f);
2421         back.iter_mut().fold(accum, &mut f)
2422     }
2423
2424     fn nth(&mut self, n: usize) -> Option<Self::Item> {
2425         if n >= count(self.tail, self.head, self.ring.len()) {
2426             self.tail = self.head;
2427             None
2428         } else {
2429             self.tail = wrap_index(self.tail.wrapping_add(n), self.ring.len());
2430             self.next()
2431         }
2432     }
2433
2434     #[inline]
2435     fn last(mut self) -> Option<&'a mut T> {
2436         self.next_back()
2437     }
2438 }
2439
2440 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2441 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for IterMut<'a, T> {
2442     #[inline]
2443     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a mut T> {
2444         if self.tail == self.head {
2445             return None;
2446         }
2447         self.head = wrap_index(self.head.wrapping_sub(1), self.ring.len());
2448
2449         unsafe {
2450             let elem = self.ring.get_unchecked_mut(self.head);
2451             Some(&mut *(elem as *mut _))
2452         }
2453     }
2454
2455     fn rfold<Acc, F>(self, mut accum: Acc, mut f: F) -> Acc
2456     where
2457         F: FnMut(Acc, Self::Item) -> Acc,
2458     {
2459         let (front, back) = RingSlices::ring_slices(self.ring, self.head, self.tail);
2460         accum = back.iter_mut().rfold(accum, &mut f);
2461         front.iter_mut().rfold(accum, &mut f)
2462     }
2463 }
2464
2465 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2466 impl<T> ExactSizeIterator for IterMut<'_, T> {
2467     fn is_empty(&self) -> bool {
2468         self.head == self.tail
2469     }
2470 }
2471
2472 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2473 impl<T> FusedIterator for IterMut<'_, T> {}
2474
2475 /// An owning iterator over the elements of a `VecDeque`.
2476 ///
2477 /// This `struct` is created by the [`into_iter`] method on [`VecDeque`]
2478 /// (provided by the `IntoIterator` trait). See its documentation for more.
2479 ///
2480 /// [`into_iter`]: struct.VecDeque.html#method.into_iter
2481 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2482 #[derive(Clone)]
2483 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2484 pub struct IntoIter<T> {
2485     inner: VecDeque<T>,
2486 }
2487
2488 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2489 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2490     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2491         f.debug_tuple("IntoIter").field(&self.inner).finish()
2492     }
2493 }
2494
2495 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2496 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2497     type Item = T;
2498
2499     #[inline]
2500     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2501         self.inner.pop_front()
2502     }
2503
2504     #[inline]
2505     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2506         let len = self.inner.len();
2507         (len, Some(len))
2508     }
2509 }
2510
2511 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2512 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2513     #[inline]
2514     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2515         self.inner.pop_back()
2516     }
2517 }
2518
2519 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2520 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2521     fn is_empty(&self) -> bool {
2522         self.inner.is_empty()
2523     }
2524 }
2525
2526 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2527 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2528
2529 /// A draining iterator over the elements of a `VecDeque`.
2530 ///
2531 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`VecDeque`]. See its
2532 /// documentation for more.
2533 ///
2534 /// [`drain`]: struct.VecDeque.html#method.drain
2535 /// [`VecDeque`]: struct.VecDeque.html
2536 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2537 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2538     after_tail: usize,
2539     after_head: usize,
2540     iter: Iter<'a, T>,
2541     deque: NonNull<VecDeque<T>>,
2542 }
2543
2544 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2545 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2546     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2547         f.debug_tuple("Drain")
2548             .field(&self.after_tail)
2549             .field(&self.after_head)
2550             .field(&self.iter)
2551             .finish()
2552     }
2553 }
2554
2555 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2556 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2557 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2558 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2559
2560 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2561 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2562     fn drop(&mut self) {
2563         self.for_each(drop);
2564
2565         let source_deque = unsafe { self.deque.as_mut() };
2566
2567         // T = source_deque_tail; H = source_deque_head; t = drain_tail; h = drain_head
2568         //
2569         //        T   t   h   H
2570         // [. . . o o x x o o . . .]
2571         //
2572         let orig_tail = source_deque.tail;
2573         let drain_tail = source_deque.head;
2574         let drain_head = self.after_tail;
2575         let orig_head = self.after_head;
2576
2577         let tail_len = count(orig_tail, drain_tail, source_deque.cap());
2578         let head_len = count(drain_head, orig_head, source_deque.cap());
2579
2580         // Restore the original head value
2581         source_deque.head = orig_head;
2582
2583         match (tail_len, head_len) {
2584             (0, 0) => {
2585                 source_deque.head = 0;
2586                 source_deque.tail = 0;
2587             }
2588             (0, _) => {
2589                 source_deque.tail = drain_head;
2590             }
2591             (_, 0) => {
2592                 source_deque.head = drain_tail;
2593             }
2594             _ => unsafe {
2595                 if tail_len <= head_len {
2596                     source_deque.tail = source_deque.wrap_sub(drain_head, tail_len);
2597                     source_deque.wrap_copy(source_deque.tail, orig_tail, tail_len);
2598                 } else {
2599                     source_deque.head = source_deque.wrap_add(drain_tail, head_len);
2600                     source_deque.wrap_copy(drain_tail, drain_head, head_len);
2601                 }
2602             },
2603         }
2604     }
2605 }
2606
2607 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2608 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2609     type Item = T;
2610
2611     #[inline]
2612     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2613         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt) })
2614     }
2615
2616     #[inline]
2617     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2618         self.iter.size_hint()
2619     }
2620 }
2621
2622 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2623 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2624     #[inline]
2625     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2626         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt) })
2627     }
2628 }
2629
2630 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2631 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {}
2632
2633 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2634 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2635
2636 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2637 impl<A: PartialEq> PartialEq for VecDeque<A> {
2638     fn eq(&self, other: &VecDeque<A>) -> bool {
2639         if self.len() != other.len() {
2640             return false;
2641         }
2642         let (sa, sb) = self.as_slices();
2643         let (oa, ob) = other.as_slices();
2644         if sa.len() == oa.len() {
2645             sa == oa && sb == ob
2646         } else if sa.len() < oa.len() {
2647             // Always divisible in three sections, for example:
2648             // self:  [a b c|d e f]
2649             // other: [0 1 2 3|4 5]
2650             // front = 3, mid = 1,
2651             // [a b c] == [0 1 2] && [d] == [3] && [e f] == [4 5]
2652             let front = sa.len();
2653             let mid = oa.len() - front;
2654
2655             let (oa_front, oa_mid) = oa.split_at(front);
2656             let (sb_mid, sb_back) = sb.split_at(mid);
2657             debug_assert_eq!(sa.len(), oa_front.len());
2658             debug_assert_eq!(sb_mid.len(), oa_mid.len());
2659             debug_assert_eq!(sb_back.len(), ob.len());
2660             sa == oa_front && sb_mid == oa_mid && sb_back == ob
2661         } else {
2662             let front = oa.len();
2663             let mid = sa.len() - front;
2664
2665             let (sa_front, sa_mid) = sa.split_at(front);
2666             let (ob_mid, ob_back) = ob.split_at(mid);
2667             debug_assert_eq!(sa_front.len(), oa.len());
2668             debug_assert_eq!(sa_mid.len(), ob_mid.len());
2669             debug_assert_eq!(sb.len(), ob_back.len());
2670             sa_front == oa && sa_mid == ob_mid && sb == ob_back
2671         }
2672     }
2673 }
2674
2675 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2676 impl<A: Eq> Eq for VecDeque<A> {}
2677
2678 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2679     ([$($vars:tt)*] $lhs:ty, $rhs:ty, $($constraints:tt)*) => {
2680         #[stable(feature = "vec_deque_partial_eq_slice", since = "1.17.0")]
2681         impl<A, B, $($vars)*> PartialEq<$rhs> for $lhs
2682         where
2683             A: PartialEq<B>,
2684             $($constraints)*
2685         {
2686             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool {
2687                 if self.len() != other.len() {
2688                     return false;
2689                 }
2690                 let (sa, sb) = self.as_slices();
2691                 let (oa, ob) = other[..].split_at(sa.len());
2692                 sa == oa && sb == ob
2693             }
2694         }
2695     }
2696 }
2697
2698 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, Vec<B>, }
2699 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, &[B], }
2700 __impl_slice_eq1! { [] VecDeque<A>, &mut [B], }
2701 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2702 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2703 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] VecDeque<A>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2704
2705 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2706 impl<A: PartialOrd> PartialOrd for VecDeque<A> {
2707     fn partial_cmp(&self, other: &VecDeque<A>) -> Option<Ordering> {
2708         self.iter().partial_cmp(other.iter())
2709     }
2710 }
2711
2712 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2713 impl<A: Ord> Ord for VecDeque<A> {
2714     #[inline]
2715     fn cmp(&self, other: &VecDeque<A>) -> Ordering {
2716         self.iter().cmp(other.iter())
2717     }
2718 }
2719
2720 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2721 impl<A: Hash> Hash for VecDeque<A> {
2722     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
2723         self.len().hash(state);
2724         let (a, b) = self.as_slices();
2725         Hash::hash_slice(a, state);
2726         Hash::hash_slice(b, state);
2727     }
2728 }
2729
2730 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2731 impl<A> Index<usize> for VecDeque<A> {
2732     type Output = A;
2733
2734     #[inline]
2735     fn index(&self, index: usize) -> &A {
2736         self.get(index).expect("Out of bounds access")
2737     }
2738 }
2739
2740 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2741 impl<A> IndexMut<usize> for VecDeque<A> {
2742     #[inline]
2743     fn index_mut(&mut self, index: usize) -> &mut A {
2744         self.get_mut(index).expect("Out of bounds access")
2745     }
2746 }
2747
2748 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2749 impl<A> FromIterator<A> for VecDeque<A> {
2750     fn from_iter<T: IntoIterator<Item = A>>(iter: T) -> VecDeque<A> {
2751         let iterator = iter.into_iter();
2752         let (lower, _) = iterator.size_hint();
2753         let mut deq = VecDeque::with_capacity(lower);
2754         deq.extend(iterator);
2755         deq
2756     }
2757 }
2758
2759 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2760 impl<T> IntoIterator for VecDeque<T> {
2761     type Item = T;
2762     type IntoIter = IntoIter<T>;
2763
2764     /// Consumes the `VecDeque` into a front-to-back iterator yielding elements by
2765     /// value.
2766     fn into_iter(self) -> IntoIter<T> {
2767         IntoIter { inner: self }
2768     }
2769 }
2770
2771 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2772 impl<'a, T> IntoIterator for &'a VecDeque<T> {
2773     type Item = &'a T;
2774     type IntoIter = Iter<'a, T>;
2775
2776     fn into_iter(self) -> Iter<'a, T> {
2777         self.iter()
2778     }
2779 }
2780
2781 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2782 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut VecDeque<T> {
2783     type Item = &'a mut T;
2784     type IntoIter = IterMut<'a, T>;
2785
2786     fn into_iter(self) -> IterMut<'a, T> {
2787         self.iter_mut()
2788     }
2789 }
2790
2791 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2792 impl<A> Extend<A> for VecDeque<A> {
2793     fn extend<T: IntoIterator<Item = A>>(&mut self, iter: T) {
2794         // This function should be the moral equivalent of:
2795         //
2796         //      for item in iter.into_iter() {
2797         //          self.push_back(item);
2798         //      }
2799         let mut iter = iter.into_iter();
2800         while let Some(element) = iter.next() {
2801             if self.len() == self.capacity() {
2802                 let (lower, _) = iter.size_hint();
2803                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2804             }
2805
2806             let head = self.head;
2807             self.head = self.wrap_add(self.head, 1);
2808             unsafe {
2809                 self.buffer_write(head, element);
2810             }
2811         }
2812     }
2813 }
2814
2815 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2816 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for VecDeque<T> {
2817     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2818         self.extend(iter.into_iter().cloned());
2819     }
2820 }
2821
2822 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2823 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for VecDeque<T> {
2824     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2825         f.debug_list().entries(self).finish()
2826     }
2827 }
2828
2829 #[stable(feature = "vecdeque_vec_conversions", since = "1.10.0")]
2830 impl<T> From<Vec<T>> for VecDeque<T> {
2831     /// Turn a [`Vec<T>`] into a [`VecDeque<T>`].
2832     ///
2833     /// [`Vec<T>`]: crate::vec::Vec
2834     /// [`VecDeque<T>`]: crate::collections::VecDeque
2835     ///
2836     /// This avoids reallocating where possible, but the conditions for that are
2837     /// strict, and subject to change, and so shouldn't be relied upon unless the
2838     /// `Vec<T>` came from `From<VecDeque<T>>` and hasn't been reallocated.
2839     fn from(mut other: Vec<T>) -> Self {
2840         unsafe {
2841             let other_buf = other.as_mut_ptr();
2842             let mut buf = RawVec::from_raw_parts(other_buf, other.capacity());
2843             let len = other.len();
2844             mem::forget(other);
2845
2846             // We need to extend the buf if it's not a power of two, too small
2847             // or doesn't have at least one free space
2848             if !buf.capacity().is_power_of_two()
2849                 || (buf.capacity() < (MINIMUM_CAPACITY + 1))
2850                 || (buf.capacity() == len)
2851             {
2852                 let cap = cmp::max(buf.capacity() + 1, MINIMUM_CAPACITY + 1).next_power_of_two();
2853                 buf.reserve_exact(len, cap - len);
2854             }
2855
2856             VecDeque { tail: 0, head: len, buf }
2857         }
2858     }
2859 }
2860
2861 #[stable(feature = "vecdeque_vec_conversions", since = "1.10.0")]
2862 impl<T> From<VecDeque<T>> for Vec<T> {
2863     /// Turn a [`VecDeque<T>`] into a [`Vec<T>`].
2864     ///
2865     /// [`Vec<T>`]: crate::vec::Vec
2866     /// [`VecDeque<T>`]: crate::collections::VecDeque
2867     ///
2868     /// This never needs to re-allocate, but does need to do O(n) data movement if
2869     /// the circular buffer doesn't happen to be at the beginning of the allocation.
2870     ///
2871     /// # Examples
2872     ///
2873     /// ```
2874     /// use std::collections::VecDeque;
2875     ///
2876     /// // This one is O(1).
2877     /// let deque: VecDeque<_> = (1..5).collect();
2878     /// let ptr = deque.as_slices().0.as_ptr();
2879     /// let vec = Vec::from(deque);
2880     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
2881     /// assert_eq!(vec.as_ptr(), ptr);
2882     ///
2883     /// // This one needs data rearranging.
2884     /// let mut deque: VecDeque<_> = (1..5).collect();
2885     /// deque.push_front(9);
2886     /// deque.push_front(8);
2887     /// let ptr = deque.as_slices().1.as_ptr();
2888     /// let vec = Vec::from(deque);
2889     /// assert_eq!(vec, [8, 9, 1, 2, 3, 4]);
2890     /// assert_eq!(vec.as_ptr(), ptr);
2891     /// ```
2892     fn from(other: VecDeque<T>) -> Self {
2893         unsafe {
2894             let buf = other.buf.ptr();
2895             let len = other.len();
2896             let tail = other.tail;
2897             let head = other.head;
2898             let cap = other.cap();
2899
2900             // Need to move the ring to the front of the buffer, as vec will expect this.
2901             if other.is_contiguous() {
2902                 ptr::copy(buf.add(tail), buf, len);
2903             } else {
2904                 if (tail - head) >= cmp::min(cap - tail, head) {
2905                     // There is enough free space in the centre for the shortest block so we can
2906                     // do this in at most three copy moves.
2907                     if (cap - tail) > head {
2908                         // right hand block is the long one; move that enough for the left
2909                         ptr::copy(buf.add(tail), buf.add(tail - head), cap - tail);
2910                         // copy left in the end
2911                         ptr::copy(buf, buf.add(cap - head), head);
2912                         // shift the new thing to the start
2913                         ptr::copy(buf.add(tail - head), buf, len);
2914                     } else {
2915                         // left hand block is the long one, we can do it in two!
2916                         ptr::copy(buf, buf.add(cap - tail), head);
2917                         ptr::copy(buf.add(tail), buf, cap - tail);
2918                     }
2919                 } else {
2920                     // Need to use N swaps to move the ring
2921                     // We can use the space at the end of the ring as a temp store
2922
2923                     let mut left_edge: usize = 0;
2924                     let mut right_edge: usize = tail;
2925
2926                     // The general problem looks like this
2927                     // GHIJKLM...ABCDEF - before any swaps
2928                     // ABCDEFM...GHIJKL - after 1 pass of swaps
2929                     // ABCDEFGHIJM...KL - swap until the left edge reaches the temp store
2930                     //                  - then restart the algorithm with a new (smaller) store
2931                     // Sometimes the temp store is reached when the right edge is at the end
2932                     // of the buffer - this means we've hit the right order with fewer swaps!
2933                     // E.g
2934                     // EF..ABCD
2935                     // ABCDEF.. - after four only swaps we've finished
2936
2937                     while left_edge < len && right_edge != cap {
2938                         let mut right_offset = 0;
2939                         for i in left_edge..right_edge {
2940                             right_offset = (i - left_edge) % (cap - right_edge);
2941                             let src: isize = (right_edge + right_offset) as isize;
2942                             ptr::swap(buf.add(i), buf.offset(src));
2943                         }
2944                         let n_ops = right_edge - left_edge;
2945                         left_edge += n_ops;
2946                         right_edge += right_offset + 1;
2947                     }
2948                 }
2949             }
2950             let out = Vec::from_raw_parts(buf, len, cap);
2951             mem::forget(other);
2952             out
2953         }
2954     }
2955 }