]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/raw_vec.rs
7ef0a27fc7258876768fb3abfaac3396e9ff8da4
[rust.git] / src / liballoc / raw_vec.rs
1 // Copyright 2015 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 use core::cmp;
12 use core::mem;
13 use core::ops::Drop;
14 use core::ptr::{self, NonNull, Unique};
15 use core::slice;
16
17 use alloc::{Alloc, Layout, Global, oom};
18 use alloc::CollectionAllocErr;
19 use alloc::CollectionAllocErr::*;
20 use boxed::Box;
21
22 /// A low-level utility for more ergonomically allocating, reallocating, and deallocating
23 /// a buffer of memory on the heap without having to worry about all the corner cases
24 /// involved. This type is excellent for building your own data structures like Vec and VecDeque.
25 /// In particular:
26 ///
27 /// * Produces Unique::empty() on zero-sized types
28 /// * Produces Unique::empty() on zero-length allocations
29 /// * Catches all overflows in capacity computations (promotes them to "capacity overflow" panics)
30 /// * Guards against 32-bit systems allocating more than isize::MAX bytes
31 /// * Guards against overflowing your length
32 /// * Aborts on OOM
33 /// * Avoids freeing Unique::empty()
34 /// * Contains a ptr::Unique and thus endows the user with all related benefits
35 ///
36 /// This type does not in anyway inspect the memory that it manages. When dropped it *will*
37 /// free its memory, but it *won't* try to Drop its contents. It is up to the user of RawVec
38 /// to handle the actual things *stored* inside of a RawVec.
39 ///
40 /// Note that a RawVec always forces its capacity to be usize::MAX for zero-sized types.
41 /// This enables you to use capacity growing logic catch the overflows in your length
42 /// that might occur with zero-sized types.
43 ///
44 /// However this means that you need to be careful when roundtripping this type
45 /// with a `Box<[T]>`: `cap()` won't yield the len. However `with_capacity`,
46 /// `shrink_to_fit`, and `from_box` will actually set RawVec's private capacity
47 /// field. This allows zero-sized types to not be special-cased by consumers of
48 /// this type.
49 #[allow(missing_debug_implementations)]
50 pub struct RawVec<T, A: Alloc = Global> {
51     ptr: Unique<T>,
52     cap: usize,
53     a: A,
54 }
55
56 impl<T, A: Alloc> RawVec<T, A> {
57     /// Like `new` but parameterized over the choice of allocator for
58     /// the returned RawVec.
59     pub fn new_in(a: A) -> Self {
60         // !0 is usize::MAX. This branch should be stripped at compile time.
61         let cap = if mem::size_of::<T>() == 0 { !0 } else { 0 };
62
63         // Unique::empty() doubles as "unallocated" and "zero-sized allocation"
64         RawVec {
65             ptr: Unique::empty(),
66             cap,
67             a,
68         }
69     }
70
71     /// Like `with_capacity` but parameterized over the choice of
72     /// allocator for the returned RawVec.
73     #[inline]
74     pub fn with_capacity_in(cap: usize, a: A) -> Self {
75         RawVec::allocate_in(cap, false, a)
76     }
77
78     /// Like `with_capacity_zeroed` but parameterized over the choice
79     /// of allocator for the returned RawVec.
80     #[inline]
81     pub fn with_capacity_zeroed_in(cap: usize, a: A) -> Self {
82         RawVec::allocate_in(cap, true, a)
83     }
84
85     fn allocate_in(cap: usize, zeroed: bool, mut a: A) -> Self {
86         unsafe {
87             let elem_size = mem::size_of::<T>();
88
89             let alloc_size = cap.checked_mul(elem_size).unwrap_or_else(|| capacity_overflow());
90             alloc_guard(alloc_size).unwrap_or_else(|_| capacity_overflow());
91
92             // handles ZSTs and `cap = 0` alike
93             let ptr = if alloc_size == 0 {
94                 NonNull::<T>::dangling().as_opaque()
95             } else {
96                 let align = mem::align_of::<T>();
97                 let result = if zeroed {
98                     a.alloc_zeroed(Layout::from_size_align(alloc_size, align).unwrap())
99                 } else {
100                     a.alloc(Layout::from_size_align(alloc_size, align).unwrap())
101                 };
102                 match result {
103                     Ok(ptr) => ptr,
104                     Err(_) => oom(),
105                 }
106             };
107
108             RawVec {
109                 ptr: ptr.cast().into(),
110                 cap,
111                 a,
112             }
113         }
114     }
115 }
116
117 impl<T> RawVec<T, Global> {
118     /// Creates the biggest possible RawVec (on the system heap)
119     /// without allocating. If T has positive size, then this makes a
120     /// RawVec with capacity 0. If T has 0 size, then it makes a
121     /// RawVec with capacity `usize::MAX`. Useful for implementing
122     /// delayed allocation.
123     pub fn new() -> Self {
124         Self::new_in(Global)
125     }
126
127     /// Creates a RawVec (on the system heap) with exactly the
128     /// capacity and alignment requirements for a `[T; cap]`. This is
129     /// equivalent to calling RawVec::new when `cap` is 0 or T is
130     /// zero-sized. Note that if `T` is zero-sized this means you will
131     /// *not* get a RawVec with the requested capacity!
132     ///
133     /// # Panics
134     ///
135     /// * Panics if the requested capacity exceeds `usize::MAX` bytes.
136     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
137     ///   `isize::MAX` bytes.
138     ///
139     /// # Aborts
140     ///
141     /// Aborts on OOM
142     #[inline]
143     pub fn with_capacity(cap: usize) -> Self {
144         RawVec::allocate_in(cap, false, Global)
145     }
146
147     /// Like `with_capacity` but guarantees the buffer is zeroed.
148     #[inline]
149     pub fn with_capacity_zeroed(cap: usize) -> Self {
150         RawVec::allocate_in(cap, true, Global)
151     }
152 }
153
154 impl<T, A: Alloc> RawVec<T, A> {
155     /// Reconstitutes a RawVec from a pointer, capacity, and allocator.
156     ///
157     /// # Undefined Behavior
158     ///
159     /// The ptr must be allocated (via the given allocator `a`), and with the given capacity. The
160     /// capacity cannot exceed `isize::MAX` (only a concern on 32-bit systems).
161     /// If the ptr and capacity come from a RawVec created via `a`, then this is guaranteed.
162     pub unsafe fn from_raw_parts_in(ptr: *mut T, cap: usize, a: A) -> Self {
163         RawVec {
164             ptr: Unique::new_unchecked(ptr),
165             cap,
166             a,
167         }
168     }
169 }
170
171 impl<T> RawVec<T, Global> {
172     /// Reconstitutes a RawVec from a pointer, capacity.
173     ///
174     /// # Undefined Behavior
175     ///
176     /// The ptr must be allocated (on the system heap), and with the given capacity. The
177     /// capacity cannot exceed `isize::MAX` (only a concern on 32-bit systems).
178     /// If the ptr and capacity come from a RawVec, then this is guaranteed.
179     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, cap: usize) -> Self {
180         RawVec {
181             ptr: Unique::new_unchecked(ptr),
182             cap,
183             a: Global,
184         }
185     }
186
187     /// Converts a `Box<[T]>` into a `RawVec<T>`.
188     pub fn from_box(mut slice: Box<[T]>) -> Self {
189         unsafe {
190             let result = RawVec::from_raw_parts(slice.as_mut_ptr(), slice.len());
191             mem::forget(slice);
192             result
193         }
194     }
195 }
196
197 impl<T, A: Alloc> RawVec<T, A> {
198     /// Gets a raw pointer to the start of the allocation. Note that this is
199     /// Unique::empty() if `cap = 0` or T is zero-sized. In the former case, you must
200     /// be careful.
201     pub fn ptr(&self) -> *mut T {
202         self.ptr.as_ptr()
203     }
204
205     /// Gets the capacity of the allocation.
206     ///
207     /// This will always be `usize::MAX` if `T` is zero-sized.
208     #[inline(always)]
209     pub fn cap(&self) -> usize {
210         if mem::size_of::<T>() == 0 {
211             !0
212         } else {
213             self.cap
214         }
215     }
216
217     /// Returns a shared reference to the allocator backing this RawVec.
218     pub fn alloc(&self) -> &A {
219         &self.a
220     }
221
222     /// Returns a mutable reference to the allocator backing this RawVec.
223     pub fn alloc_mut(&mut self) -> &mut A {
224         &mut self.a
225     }
226
227     fn current_layout(&self) -> Option<Layout> {
228         if self.cap == 0 {
229             None
230         } else {
231             // We have an allocated chunk of memory, so we can bypass runtime
232             // checks to get our current layout.
233             unsafe {
234                 let align = mem::align_of::<T>();
235                 let size = mem::size_of::<T>() * self.cap;
236                 Some(Layout::from_size_align_unchecked(size, align))
237             }
238         }
239     }
240
241     /// Doubles the size of the type's backing allocation. This is common enough
242     /// to want to do that it's easiest to just have a dedicated method. Slightly
243     /// more efficient logic can be provided for this than the general case.
244     ///
245     /// This function is ideal for when pushing elements one-at-a-time because
246     /// you don't need to incur the costs of the more general computations
247     /// reserve needs to do to guard against overflow. You do however need to
248     /// manually check if your `len == cap`.
249     ///
250     /// # Panics
251     ///
252     /// * Panics if T is zero-sized on the assumption that you managed to exhaust
253     ///   all `usize::MAX` slots in your imaginary buffer.
254     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
255     ///   `isize::MAX` bytes.
256     ///
257     /// # Aborts
258     ///
259     /// Aborts on OOM
260     ///
261     /// # Examples
262     ///
263     /// ```
264     /// # #![feature(alloc)]
265     /// # extern crate alloc;
266     /// # use std::ptr;
267     /// # use alloc::raw_vec::RawVec;
268     /// struct MyVec<T> {
269     ///     buf: RawVec<T>,
270     ///     len: usize,
271     /// }
272     ///
273     /// impl<T> MyVec<T> {
274     ///     pub fn push(&mut self, elem: T) {
275     ///         if self.len == self.buf.cap() { self.buf.double(); }
276     ///         // double would have aborted or panicked if the len exceeded
277     ///         // `isize::MAX` so this is safe to do unchecked now.
278     ///         unsafe {
279     ///             ptr::write(self.buf.ptr().offset(self.len as isize), elem);
280     ///         }
281     ///         self.len += 1;
282     ///     }
283     /// }
284     /// # fn main() {
285     /// #   let mut vec = MyVec { buf: RawVec::new(), len: 0 };
286     /// #   vec.push(1);
287     /// # }
288     /// ```
289     #[inline(never)]
290     #[cold]
291     pub fn double(&mut self) {
292         unsafe {
293             let elem_size = mem::size_of::<T>();
294
295             // since we set the capacity to usize::MAX when elem_size is
296             // 0, getting to here necessarily means the RawVec is overfull.
297             assert!(elem_size != 0, "capacity overflow");
298
299             let (new_cap, uniq) = match self.current_layout() {
300                 Some(cur) => {
301                     // Since we guarantee that we never allocate more than
302                     // isize::MAX bytes, `elem_size * self.cap <= isize::MAX` as
303                     // a precondition, so this can't overflow. Additionally the
304                     // alignment will never be too large as to "not be
305                     // satisfiable", so `Layout::from_size_align` will always
306                     // return `Some`.
307                     //
308                     // tl;dr; we bypass runtime checks due to dynamic assertions
309                     // in this module, allowing us to use
310                     // `from_size_align_unchecked`.
311                     let new_cap = 2 * self.cap;
312                     let new_size = new_cap * elem_size;
313                     alloc_guard(new_size).unwrap_or_else(|_| capacity_overflow());
314                     let ptr_res = self.a.realloc(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(),
315                                                  cur,
316                                                  new_size);
317                     match ptr_res {
318                         Ok(ptr) => (new_cap, ptr.cast().into()),
319                         Err(_) => oom(),
320                     }
321                 }
322                 None => {
323                     // skip to 4 because tiny Vec's are dumb; but not if that
324                     // would cause overflow
325                     let new_cap = if elem_size > (!0) / 8 { 1 } else { 4 };
326                     match self.a.alloc_array::<T>(new_cap) {
327                         Ok(ptr) => (new_cap, ptr.into()),
328                         Err(_) => oom(),
329                     }
330                 }
331             };
332             self.ptr = uniq;
333             self.cap = new_cap;
334         }
335     }
336
337     /// Attempts to double the size of the type's backing allocation in place. This is common
338     /// enough to want to do that it's easiest to just have a dedicated method. Slightly
339     /// more efficient logic can be provided for this than the general case.
340     ///
341     /// Returns true if the reallocation attempt has succeeded, or false otherwise.
342     ///
343     /// # Panics
344     ///
345     /// * Panics if T is zero-sized on the assumption that you managed to exhaust
346     ///   all `usize::MAX` slots in your imaginary buffer.
347     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
348     ///   `isize::MAX` bytes.
349     #[inline(never)]
350     #[cold]
351     pub fn double_in_place(&mut self) -> bool {
352         unsafe {
353             let elem_size = mem::size_of::<T>();
354             let old_layout = match self.current_layout() {
355                 Some(layout) => layout,
356                 None => return false, // nothing to double
357             };
358
359             // since we set the capacity to usize::MAX when elem_size is
360             // 0, getting to here necessarily means the RawVec is overfull.
361             assert!(elem_size != 0, "capacity overflow");
362
363             // Since we guarantee that we never allocate more than isize::MAX
364             // bytes, `elem_size * self.cap <= isize::MAX` as a precondition, so
365             // this can't overflow.
366             //
367             // Similarly like with `double` above we can go straight to
368             // `Layout::from_size_align_unchecked` as we know this won't
369             // overflow and the alignment is sufficiently small.
370             let new_cap = 2 * self.cap;
371             let new_size = new_cap * elem_size;
372             alloc_guard(new_size).unwrap_or_else(|_| capacity_overflow());
373             match self.a.grow_in_place(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(), old_layout, new_size) {
374                 Ok(_) => {
375                     // We can't directly divide `size`.
376                     self.cap = new_cap;
377                     true
378                 }
379                 Err(_) => {
380                     false
381                 }
382             }
383         }
384     }
385
386     /// Ensures that the buffer contains at least enough space to hold
387     /// `used_cap + needed_extra_cap` elements. If it doesn't already,
388     /// will reallocate the minimum possible amount of memory necessary.
389     /// Generally this will be exactly the amount of memory necessary,
390     /// but in principle the allocator is free to give back more than
391     /// we asked for.
392     ///
393     /// If `used_cap` exceeds `self.cap()`, this may fail to actually allocate
394     /// the requested space. This is not really unsafe, but the unsafe
395     /// code *you* write that relies on the behavior of this function may break.
396     ///
397     /// # Panics
398     ///
399     /// * Panics if the requested capacity exceeds `usize::MAX` bytes.
400     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
401     ///   `isize::MAX` bytes.
402     ///
403     /// # Aborts
404     ///
405     /// Aborts on OOM
406     pub fn try_reserve_exact(&mut self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize)
407            -> Result<(), CollectionAllocErr> {
408
409         unsafe {
410             // NOTE: we don't early branch on ZSTs here because we want this
411             // to actually catch "asking for more than usize::MAX" in that case.
412             // If we make it past the first branch then we are guaranteed to
413             // panic.
414
415             // Don't actually need any more capacity.
416             // Wrapping in case they gave a bad `used_cap`.
417             if self.cap().wrapping_sub(used_cap) >= needed_extra_cap {
418                 return Ok(());
419             }
420
421             // Nothing we can really do about these checks :(
422             let new_cap = used_cap.checked_add(needed_extra_cap).ok_or(CapacityOverflow)?;
423             let new_layout = Layout::array::<T>(new_cap).map_err(|_| CapacityOverflow)?;
424
425             alloc_guard(new_layout.size())?;
426
427             let res = match self.current_layout() {
428                 Some(layout) => {
429                     debug_assert!(new_layout.align() == layout.align());
430                     self.a.realloc(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(), layout, new_layout.size())
431                 }
432                 None => self.a.alloc(new_layout),
433             };
434
435             self.ptr = res?.cast().into();
436             self.cap = new_cap;
437
438             Ok(())
439         }
440     }
441
442     pub fn reserve_exact(&mut self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize) {
443         match self.try_reserve_exact(used_cap, needed_extra_cap) {
444             Err(CapacityOverflow) => capacity_overflow(),
445             Err(AllocErr) => oom(),
446             Ok(()) => { /* yay */ }
447          }
448      }
449
450     /// Calculates the buffer's new size given that it'll hold `used_cap +
451     /// needed_extra_cap` elements. This logic is used in amortized reserve methods.
452     /// Returns `(new_capacity, new_alloc_size)`.
453     fn amortized_new_size(&self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize)
454         -> Result<usize, CollectionAllocErr> {
455
456         // Nothing we can really do about these checks :(
457         let required_cap = used_cap.checked_add(needed_extra_cap).ok_or(CapacityOverflow)?;
458         // Cannot overflow, because `cap <= isize::MAX`, and type of `cap` is `usize`.
459         let double_cap = self.cap * 2;
460         // `double_cap` guarantees exponential growth.
461         Ok(cmp::max(double_cap, required_cap))
462     }
463
464     /// Ensures that the buffer contains at least enough space to hold
465     /// `used_cap + needed_extra_cap` elements. If it doesn't already have
466     /// enough capacity, will reallocate enough space plus comfortable slack
467     /// space to get amortized `O(1)` behavior. Will limit this behavior
468     /// if it would needlessly cause itself to panic.
469     ///
470     /// If `used_cap` exceeds `self.cap()`, this may fail to actually allocate
471     /// the requested space. This is not really unsafe, but the unsafe
472     /// code *you* write that relies on the behavior of this function may break.
473     ///
474     /// This is ideal for implementing a bulk-push operation like `extend`.
475     ///
476     /// # Panics
477     ///
478     /// * Panics if the requested capacity exceeds `usize::MAX` bytes.
479     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
480     ///   `isize::MAX` bytes.
481     ///
482     /// # Aborts
483     ///
484     /// Aborts on OOM
485     ///
486     /// # Examples
487     ///
488     /// ```
489     /// # #![feature(alloc)]
490     /// # extern crate alloc;
491     /// # use std::ptr;
492     /// # use alloc::raw_vec::RawVec;
493     /// struct MyVec<T> {
494     ///     buf: RawVec<T>,
495     ///     len: usize,
496     /// }
497     ///
498     /// impl<T: Clone> MyVec<T> {
499     ///     pub fn push_all(&mut self, elems: &[T]) {
500     ///         self.buf.reserve(self.len, elems.len());
501     ///         // reserve would have aborted or panicked if the len exceeded
502     ///         // `isize::MAX` so this is safe to do unchecked now.
503     ///         for x in elems {
504     ///             unsafe {
505     ///                 ptr::write(self.buf.ptr().offset(self.len as isize), x.clone());
506     ///             }
507     ///             self.len += 1;
508     ///         }
509     ///     }
510     /// }
511     /// # fn main() {
512     /// #   let mut vector = MyVec { buf: RawVec::new(), len: 0 };
513     /// #   vector.push_all(&[1, 3, 5, 7, 9]);
514     /// # }
515     /// ```
516     pub fn try_reserve(&mut self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize)
517         -> Result<(), CollectionAllocErr> {
518          unsafe {
519             // NOTE: we don't early branch on ZSTs here because we want this
520             // to actually catch "asking for more than usize::MAX" in that case.
521             // If we make it past the first branch then we are guaranteed to
522             // panic.
523
524             // Don't actually need any more capacity.
525             // Wrapping in case they give a bad `used_cap`
526             if self.cap().wrapping_sub(used_cap) >= needed_extra_cap {
527                return Ok(());
528             }
529
530             let new_cap = self.amortized_new_size(used_cap, needed_extra_cap)?;
531             let new_layout = Layout::array::<T>(new_cap).map_err(|_| CapacityOverflow)?;
532
533              // FIXME: may crash and burn on over-reserve
534             alloc_guard(new_layout.size())?;
535
536             let res = match self.current_layout() {
537                 Some(layout) => {
538                     debug_assert!(new_layout.align() == layout.align());
539                     self.a.realloc(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(), layout, new_layout.size())
540                 }
541                 None => self.a.alloc(new_layout),
542             };
543
544             self.ptr = res?.cast().into();
545             self.cap = new_cap;
546
547             Ok(())
548         }
549     }
550
551     /// The same as try_reserve, but errors are lowered to a call to oom().
552     pub fn reserve(&mut self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize) {
553         match self.try_reserve(used_cap, needed_extra_cap) {
554             Err(CapacityOverflow) => capacity_overflow(),
555             Err(AllocErr) => oom(),
556             Ok(()) => { /* yay */ }
557          }
558      }
559     /// Attempts to ensure that the buffer contains at least enough space to hold
560     /// `used_cap + needed_extra_cap` elements. If it doesn't already have
561     /// enough capacity, will reallocate in place enough space plus comfortable slack
562     /// space to get amortized `O(1)` behavior. Will limit this behaviour
563     /// if it would needlessly cause itself to panic.
564     ///
565     /// If `used_cap` exceeds `self.cap()`, this may fail to actually allocate
566     /// the requested space. This is not really unsafe, but the unsafe
567     /// code *you* write that relies on the behavior of this function may break.
568     ///
569     /// Returns true if the reallocation attempt has succeeded, or false otherwise.
570     ///
571     /// # Panics
572     ///
573     /// * Panics if the requested capacity exceeds `usize::MAX` bytes.
574     /// * Panics on 32-bit platforms if the requested capacity exceeds
575     ///   `isize::MAX` bytes.
576     pub fn reserve_in_place(&mut self, used_cap: usize, needed_extra_cap: usize) -> bool {
577         unsafe {
578             // NOTE: we don't early branch on ZSTs here because we want this
579             // to actually catch "asking for more than usize::MAX" in that case.
580             // If we make it past the first branch then we are guaranteed to
581             // panic.
582
583             // Don't actually need any more capacity. If the current `cap` is 0, we can't
584             // reallocate in place.
585             // Wrapping in case they give a bad `used_cap`
586             let old_layout = match self.current_layout() {
587                 Some(layout) => layout,
588                 None => return false,
589             };
590             if self.cap().wrapping_sub(used_cap) >= needed_extra_cap {
591                 return false;
592             }
593
594             let new_cap = self.amortized_new_size(used_cap, needed_extra_cap)
595                 .unwrap_or_else(|_| capacity_overflow());
596
597             // Here, `cap < used_cap + needed_extra_cap <= new_cap`
598             // (regardless of whether `self.cap - used_cap` wrapped).
599             // Therefore we can safely call grow_in_place.
600
601             let new_layout = Layout::new::<T>().repeat(new_cap).unwrap().0;
602             // FIXME: may crash and burn on over-reserve
603             alloc_guard(new_layout.size()).unwrap_or_else(|_| capacity_overflow());
604             match self.a.grow_in_place(
605                 NonNull::from(self.ptr).as_opaque(), old_layout, new_layout.size(),
606             ) {
607                 Ok(_) => {
608                     self.cap = new_cap;
609                     true
610                 }
611                 Err(_) => {
612                     false
613                 }
614             }
615         }
616     }
617
618     /// Shrinks the allocation down to the specified amount. If the given amount
619     /// is 0, actually completely deallocates.
620     ///
621     /// # Panics
622     ///
623     /// Panics if the given amount is *larger* than the current capacity.
624     ///
625     /// # Aborts
626     ///
627     /// Aborts on OOM.
628     pub fn shrink_to_fit(&mut self, amount: usize) {
629         let elem_size = mem::size_of::<T>();
630
631         // Set the `cap` because they might be about to promote to a `Box<[T]>`
632         if elem_size == 0 {
633             self.cap = amount;
634             return;
635         }
636
637         // This check is my waterloo; it's the only thing Vec wouldn't have to do.
638         assert!(self.cap >= amount, "Tried to shrink to a larger capacity");
639
640         if amount == 0 {
641             // We want to create a new zero-length vector within the
642             // same allocator.  We use ptr::write to avoid an
643             // erroneous attempt to drop the contents, and we use
644             // ptr::read to sidestep condition against destructuring
645             // types that implement Drop.
646
647             unsafe {
648                 let a = ptr::read(&self.a as *const A);
649                 self.dealloc_buffer();
650                 ptr::write(self, RawVec::new_in(a));
651             }
652         } else if self.cap != amount {
653             unsafe {
654                 // We know here that our `amount` is greater than zero. This
655                 // implies, via the assert above, that capacity is also greater
656                 // than zero, which means that we've got a current layout that
657                 // "fits"
658                 //
659                 // We also know that `self.cap` is greater than `amount`, and
660                 // consequently we don't need runtime checks for creating either
661                 // layout
662                 let old_size = elem_size * self.cap;
663                 let new_size = elem_size * amount;
664                 let align = mem::align_of::<T>();
665                 let old_layout = Layout::from_size_align_unchecked(old_size, align);
666                 match self.a.realloc(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(),
667                                      old_layout,
668                                      new_size) {
669                     Ok(p) => self.ptr = p.cast().into(),
670                     Err(_) => oom(),
671                 }
672             }
673             self.cap = amount;
674         }
675     }
676 }
677
678 impl<T> RawVec<T, Global> {
679     /// Converts the entire buffer into `Box<[T]>`.
680     ///
681     /// While it is not *strictly* Undefined Behavior to call
682     /// this procedure while some of the RawVec is uninitialized,
683     /// it certainly makes it trivial to trigger it.
684     ///
685     /// Note that this will correctly reconstitute any `cap` changes
686     /// that may have been performed. (see description of type for details)
687     pub unsafe fn into_box(self) -> Box<[T]> {
688         // NOTE: not calling `cap()` here, actually using the real `cap` field!
689         let slice = slice::from_raw_parts_mut(self.ptr(), self.cap);
690         let output: Box<[T]> = Box::from_raw(slice);
691         mem::forget(self);
692         output
693     }
694 }
695
696 impl<T, A: Alloc> RawVec<T, A> {
697     /// Frees the memory owned by the RawVec *without* trying to Drop its contents.
698     pub unsafe fn dealloc_buffer(&mut self) {
699         let elem_size = mem::size_of::<T>();
700         if elem_size != 0 {
701             if let Some(layout) = self.current_layout() {
702                 self.a.dealloc(NonNull::from(self.ptr).as_opaque(), layout);
703             }
704         }
705     }
706 }
707
708 unsafe impl<#[may_dangle] T, A: Alloc> Drop for RawVec<T, A> {
709     /// Frees the memory owned by the RawVec *without* trying to Drop its contents.
710     fn drop(&mut self) {
711         unsafe { self.dealloc_buffer(); }
712     }
713 }
714
715
716
717 // We need to guarantee the following:
718 // * We don't ever allocate `> isize::MAX` byte-size objects
719 // * We don't overflow `usize::MAX` and actually allocate too little
720 //
721 // On 64-bit we just need to check for overflow since trying to allocate
722 // `> isize::MAX` bytes will surely fail. On 32-bit and 16-bit we need to add
723 // an extra guard for this in case we're running on a platform which can use
724 // all 4GB in user-space. e.g. PAE or x32
725
726 #[inline]
727 fn alloc_guard(alloc_size: usize) -> Result<(), CollectionAllocErr> {
728     if mem::size_of::<usize>() < 8 && alloc_size > ::core::isize::MAX as usize {
729         Err(CapacityOverflow)
730     } else {
731         Ok(())
732     }
733 }
734
735 // One central function responsible for reporting capacity overflows. This'll
736 // ensure that the code generation related to these panics is minimal as there's
737 // only one location which panics rather than a bunch throughout the module.
738 fn capacity_overflow() -> ! {
739     panic!("capacity overflow")
740 }
741
742 #[cfg(test)]
743 mod tests {
744     use super::*;
745     use alloc::Opaque;
746
747     #[test]
748     fn allocator_param() {
749         use allocator::{Alloc, AllocErr};
750
751         // Writing a test of integration between third-party
752         // allocators and RawVec is a little tricky because the RawVec
753         // API does not expose fallible allocation methods, so we
754         // cannot check what happens when allocator is exhausted
755         // (beyond detecting a panic).
756         //
757         // Instead, this just checks that the RawVec methods do at
758         // least go through the Allocator API when it reserves
759         // storage.
760
761         // A dumb allocator that consumes a fixed amount of fuel
762         // before allocation attempts start failing.
763         struct BoundedAlloc { fuel: usize }
764         unsafe impl Alloc for BoundedAlloc {
765             unsafe fn alloc(&mut self, layout: Layout) -> Result<NonNull<Opaque>, AllocErr> {
766                 let size = layout.size();
767                 if size > self.fuel {
768                     return Err(AllocErr);
769                 }
770                 match Global.alloc(layout) {
771                     ok @ Ok(_) => { self.fuel -= size; ok }
772                     err @ Err(_) => err,
773                 }
774             }
775             unsafe fn dealloc(&mut self, ptr: NonNull<Opaque>, layout: Layout) {
776                 Global.dealloc(ptr, layout)
777             }
778         }
779
780         let a = BoundedAlloc { fuel: 500 };
781         let mut v: RawVec<u8, _> = RawVec::with_capacity_in(50, a);
782         assert_eq!(v.a.fuel, 450);
783         v.reserve(50, 150); // (causes a realloc, thus using 50 + 150 = 200 units of fuel)
784         assert_eq!(v.a.fuel, 250);
785     }
786
787     #[test]
788     fn reserve_does_not_overallocate() {
789         {
790             let mut v: RawVec<u32> = RawVec::new();
791             // First `reserve` allocates like `reserve_exact`
792             v.reserve(0, 9);
793             assert_eq!(9, v.cap());
794         }
795
796         {
797             let mut v: RawVec<u32> = RawVec::new();
798             v.reserve(0, 7);
799             assert_eq!(7, v.cap());
800             // 97 if more than double of 7, so `reserve` should work
801             // like `reserve_exact`.
802             v.reserve(7, 90);
803             assert_eq!(97, v.cap());
804         }
805
806         {
807             let mut v: RawVec<u32> = RawVec::new();
808             v.reserve(0, 12);
809             assert_eq!(12, v.cap());
810             v.reserve(12, 3);
811             // 3 is less than half of 12, so `reserve` must grow
812             // exponentially. At the time of writing this test grow
813             // factor is 2, so new capacity is 24, however, grow factor
814             // of 1.5 is OK too. Hence `>= 18` in assert.
815             assert!(v.cap() >= 12 + 12 / 2);
816         }
817     }
818
819
820 }