src/liballoc/string.rs

   1 //! A UTF-8 encoded, growable string.
   2 //!
   3 //! This module contains the [`String`] type, a trait for converting
   4 //! [`ToString`]s, and several error types that may result from working with
   5 //! [`String`]s.
   6 //!
   7 //! [`ToString`]: trait.ToString.html
   8 //!
   9 //! # Examples
  10 //!
  11 //! There are multiple ways to create a new [`String`] from a string literal:
  12 //!
  13 //! ```
  14 //! let s = "Hello".to_string();
  15 //!
  16 //! let s = String::from("world");
  17 //! let s: String = "also this".into();
  18 //! ```
  19 //!
  20 //! You can create a new [`String`] from an existing one by concatenating with
  21 //! `+`:
  22 //!
  23 //! [`String`]: struct.String.html
  24 //!
  25 //! ```
  26 //! let s = "Hello".to_string();
  27 //!
  28 //! let message = s + " world!";
  29 //! ```
  30 //!
  31 //! If you have a vector of valid UTF-8 bytes, you can make a [`String`] out of
  32 //! it. You can do the reverse too.
  33 //!
  34 //! ```
  35 //! let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
  36 //!
  37 //! // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
  38 //! let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
  39 //!
  40 //! assert_eq!("💖", sparkle_heart);
  41 //!
  42 //! let bytes = sparkle_heart.into_bytes();
  43 //!
  44 //! assert_eq!(bytes, [240, 159, 146, 150]);
  45 //! ```
  46
  47 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
  48
  49 use core::char::{decode_utf16, REPLACEMENT_CHARACTER};
  50 use core::fmt;
  51 use core::hash;
  52 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator};
  53 use core::ops::{self, Add, AddAssign, Index, IndexMut, RangeBounds};
  54 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
  55 use core::ptr;
  56 use core::str::{pattern::Pattern, lossy};
  57
  58 use crate::borrow::{Cow, ToOwned};
  59 use crate::collections::CollectionAllocErr;
  60 use crate::boxed::Box;
  61 use crate::str::{self, from_boxed_utf8_unchecked, FromStr, Utf8Error, Chars};
  62 use crate::vec::Vec;
  63
  64 /// A UTF-8 encoded, growable string.
  65 ///
  66 /// The `String` type is the most common string type that has ownership over the
  67 /// contents of the string. It has a close relationship with its borrowed
  68 /// counterpart, the primitive [`str`].
  69 ///
  70 /// [`str`]: ../../std/primitive.str.html
  71 ///
  72 /// # Examples
  73 ///
  74 /// You can create a `String` from a literal string with [`String::from`]:
  75 ///
  76 /// ```
  77 /// let hello = String::from("Hello, world!");
  78 /// ```
  79 ///
  80 /// You can append a [`char`] to a `String` with the [`push`] method, and
  81 /// append a [`&str`] with the [`push_str`] method:
  82 ///
  83 /// ```
  84 /// let mut hello = String::from("Hello, ");
  85 ///
  86 /// hello.push('w');
  87 /// hello.push_str("orld!");
  88 /// ```
  89 ///
  90 /// [`String::from`]: #method.from
  91 /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
  92 /// [`push`]: #method.push
  93 /// [`push_str`]: #method.push_str
  94 ///
  95 /// If you have a vector of UTF-8 bytes, you can create a `String` from it with
  96 /// the [`from_utf8`] method:
  97 ///
  98 /// ```
  99 /// // some bytes, in a vector
 100 /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 101 ///
 102 /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
 103 /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
 104 ///
 105 /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 106 /// ```
 107 ///
 108 /// [`from_utf8`]: #method.from_utf8
 109 ///
 110 /// # UTF-8
 111 ///
 112 /// `String`s are always valid UTF-8. This has a few implications, the first of
 113 /// which is that if you need a non-UTF-8 string, consider [`OsString`]. It is
 114 /// similar, but without the UTF-8 constraint. The second implication is that
 115 /// you cannot index into a `String`:
 116 ///
 117 /// ```compile_fail,E0277
 118 /// let s = "hello";
 119 ///
 120 /// println!("The first letter of s is {}", s[0]); // ERROR!!!
 121 /// ```
 122 ///
 123 /// [`OsString`]: ../../std/ffi/struct.OsString.html
 124 ///
 125 /// Indexing is intended to be a constant-time operation, but UTF-8 encoding
 126 /// does not allow us to do this. Furthermore, it's not clear what sort of
 127 /// thing the index should return: a byte, a codepoint, or a grapheme cluster.
 128 /// The [`bytes`] and [`chars`] methods return iterators over the first
 129 /// two, respectively.
 130 ///
 131 /// [`bytes`]: #method.bytes
 132 /// [`chars`]: #method.chars
 133 ///
 134 /// # Deref
 135 ///
 136 /// `String`s implement [`Deref`]`<Target=str>`, and so inherit all of [`str`]'s
 137 /// methods. In addition, this means that you can pass a `String` to a
 138 /// function which takes a [`&str`] by using an ampersand (`&`):
 139 ///
 140 /// ```
 141 /// fn takes_str(s: &str) { }
 142 ///
 143 /// let s = String::from("Hello");
 144 ///
 145 /// takes_str(&s);
 146 /// ```
 147 ///
 148 /// This will create a [`&str`] from the `String` and pass it in. This
 149 /// conversion is very inexpensive, and so generally, functions will accept
 150 /// [`&str`]s as arguments unless they need a `String` for some specific
 151 /// reason.
 152 ///
 153 /// In certain cases Rust doesn't have enough information to make this
 154 /// conversion, known as [`Deref`] coercion. In the following example a string
 155 /// slice [`&'a str`][`&str`] implements the trait `TraitExample`, and the function
 156 /// `example_func` takes anything that implements the trait. In this case Rust
 157 /// would need to make two implicit conversions, which Rust doesn't have the
 158 /// means to do. For that reason, the following example will not compile.
 159 ///
 160 /// ```compile_fail,E0277
 161 /// trait TraitExample {}
 162 ///
 163 /// impl<'a> TraitExample for &'a str {}
 164 ///
 165 /// fn example_func<A: TraitExample>(example_arg: A) {}
 166 ///
 167 /// fn main() {
 168 ///     let example_string = String::from("example_string");
 169 ///     example_func(&example_string);
 170 /// }
 171 /// ```
 172 ///
 173 /// There are two options that would work instead. The first would be to
 174 /// change the line `example_func(&example_string);` to
 175 /// `example_func(example_string.as_str());`, using the method [`as_str()`]
 176 /// to explicitly extract the string slice containing the string. The second
 177 /// way changes `example_func(&example_string);` to
 178 /// `example_func(&*example_string);`. In this case we are dereferencing a
 179 /// `String` to a [`str`][`&str`], then referencing the [`str`][`&str`] back to
 180 /// [`&str`]. The second way is more idiomatic, however both work to do the
 181 /// conversion explicitly rather than relying on the implicit conversion.
 182 ///
 183 /// # Representation
 184 ///
 185 /// A `String` is made up of three components: a pointer to some bytes, a
 186 /// length, and a capacity. The pointer points to an internal buffer `String`
 187 /// uses to store its data. The length is the number of bytes currently stored
 188 /// in the buffer, and the capacity is the size of the buffer in bytes. As such,
 189 /// the length will always be less than or equal to the capacity.
 190 ///
 191 /// This buffer is always stored on the heap.
 192 ///
 193 /// You can look at these with the [`as_ptr`], [`len`], and [`capacity`]
 194 /// methods:
 195 ///
 196 /// ```
 197 /// use std::mem;
 198 ///
 199 /// let story = String::from("Once upon a time...");
 200 ///
 201 /// let ptr = story.as_ptr();
 202 /// let len = story.len();
 203 /// let capacity = story.capacity();
 204 ///
 205 /// // story has nineteen bytes
 206 /// assert_eq!(19, len);
 207 ///
 208 /// // Now that we have our parts, we throw the story away.
 209 /// mem::forget(story);
 210 ///
 211 /// // We can re-build a String out of ptr, len, and capacity. This is all
 212 /// // unsafe because we are responsible for making sure the components are
 213 /// // valid:
 214 /// let s = unsafe { String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity) } ;
 215 ///
 216 /// assert_eq!(String::from("Once upon a time..."), s);
 217 /// ```
 218 ///
 219 /// [`as_ptr`]: #method.as_ptr
 220 /// [`len`]: #method.len
 221 /// [`capacity`]: #method.capacity
 222 ///
 223 /// If a `String` has enough capacity, adding elements to it will not
 224 /// re-allocate. For example, consider this program:
 225 ///
 226 /// ```
 227 /// let mut s = String::new();
 228 ///
 229 /// println!("{}", s.capacity());
 230 ///
 231 /// for _ in 0..5 {
 232 ///     s.push_str("hello");
 233 ///     println!("{}", s.capacity());
 234 /// }
 235 /// ```
 236 ///
 237 /// This will output the following:
 238 ///
 239 /// ```text
 240 /// 0
 241 /// 5
 242 /// 10
 243 /// 20
 244 /// 20
 245 /// 40
 246 /// ```
 247 ///
 248 /// At first, we have no memory allocated at all, but as we append to the
 249 /// string, it increases its capacity appropriately. If we instead use the
 250 /// [`with_capacity`] method to allocate the correct capacity initially:
 251 ///
 252 /// ```
 253 /// let mut s = String::with_capacity(25);
 254 ///
 255 /// println!("{}", s.capacity());
 256 ///
 257 /// for _ in 0..5 {
 258 ///     s.push_str("hello");
 259 ///     println!("{}", s.capacity());
 260 /// }
 261 /// ```
 262 ///
 263 /// [`with_capacity`]: #method.with_capacity
 264 ///
 265 /// We end up with a different output:
 266 ///
 267 /// ```text
 268 /// 25
 269 /// 25
 270 /// 25
 271 /// 25
 272 /// 25
 273 /// 25
 274 /// ```
 275 ///
 276 /// Here, there's no need to allocate more memory inside the loop.
 277 ///
 278 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
 279 /// [`Deref`]: ../../std/ops/trait.Deref.html
 280 /// [`as_str()`]: struct.String.html#method.as_str
 281 #[derive(PartialOrd, Eq, Ord)]
 282 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 283 pub struct String {
 284     vec: Vec<u8>,
 285 }
 286
 287 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-8 byte vector.
 288 ///
 289 /// This type is the error type for the [`from_utf8`] method on [`String`]. It
 290 /// is designed in such a way to carefully avoid reallocations: the
 291 /// [`into_bytes`] method will give back the byte vector that was used in the
 292 /// conversion attempt.
 293 ///
 294 /// [`from_utf8`]: struct.String.html#method.from_utf8
 295 /// [`String`]: struct.String.html
 296 /// [`into_bytes`]: struct.FromUtf8Error.html#method.into_bytes
 297 ///
 298 /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
 299 /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
 300 /// an analogue to `FromUtf8Error`, and you can get one from a `FromUtf8Error`
 301 /// through the [`utf8_error`] method.
 302 ///
 303 /// [`Utf8Error`]: ../../std/str/struct.Utf8Error.html
 304 /// [`std::str`]: ../../std/str/index.html
 305 /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
 306 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
 307 /// [`utf8_error`]: #method.utf8_error
 308 ///
 309 /// # Examples
 310 ///
 311 /// Basic usage:
 312 ///
 313 /// ```
 314 /// // some invalid bytes, in a vector
 315 /// let bytes = vec![0, 159];
 316 ///
 317 /// let value = String::from_utf8(bytes);
 318 ///
 319 /// assert!(value.is_err());
 320 /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
 321 /// ```
 322 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 323 #[derive(Debug)]
 324 pub struct FromUtf8Error {
 325     bytes: Vec<u8>,
 326     error: Utf8Error,
 327 }
 328
 329 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-16 byte slice.
 330 ///
 331 /// This type is the error type for the [`from_utf16`] method on [`String`].
 332 ///
 333 /// [`from_utf16`]: struct.String.html#method.from_utf16
 334 /// [`String`]: struct.String.html
 335 ///
 336 /// # Examples
 337 ///
 338 /// Basic usage:
 339 ///
 340 /// ```
 341 /// // 𝄞mu<invalid>ic
 342 /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 343 ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
 344 ///
 345 /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
 346 /// ```
 347 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 348 #[derive(Debug)]
 349 pub struct FromUtf16Error(());
 350
 351 impl String {
 352     /// Creates a new empty `String`.
 353     ///
 354     /// Given that the `String` is empty, this will not allocate any initial
 355     /// buffer. While that means that this initial operation is very
 356     /// inexpensive, it may cause excessive allocation later when you add
 357     /// data. If you have an idea of how much data the `String` will hold,
 358     /// consider the [`with_capacity`] method to prevent excessive
 359     /// re-allocation.
 360     ///
 361     /// [`with_capacity`]: #method.with_capacity
 362     ///
 363     /// # Examples
 364     ///
 365     /// Basic usage:
 366     ///
 367     /// ```
 368     /// let s = String::new();
 369     /// ```
 370     #[inline]
 371     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 372     #[rustc_const_unstable(feature = "const_string_new")]
 373     pub const fn new() -> String {
 374         String { vec: Vec::new() }
 375     }
 376
 377     /// Creates a new empty `String` with a particular capacity.
 378     ///
 379     /// `String`s have an internal buffer to hold their data. The capacity is
 380     /// the length of that buffer, and can be queried with the [`capacity`]
 381     /// method. This method creates an empty `String`, but one with an initial
 382     /// buffer that can hold `capacity` bytes. This is useful when you may be
 383     /// appending a bunch of data to the `String`, reducing the number of
 384     /// reallocations it needs to do.
 385     ///
 386     /// [`capacity`]: #method.capacity
 387     ///
 388     /// If the given capacity is `0`, no allocation will occur, and this method
 389     /// is identical to the [`new`] method.
 390     ///
 391     /// [`new`]: #method.new
 392     ///
 393     /// # Examples
 394     ///
 395     /// Basic usage:
 396     ///
 397     /// ```
 398     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 399     ///
 400     /// // The String contains no chars, even though it has capacity for more
 401     /// assert_eq!(s.len(), 0);
 402     ///
 403     /// // These are all done without reallocating...
 404     /// let cap = s.capacity();
 405     /// for _ in 0..10 {
 406     ///     s.push('a');
 407     /// }
 408     ///
 409     /// assert_eq!(s.capacity(), cap);
 410     ///
 411     /// // ...but this may make the vector reallocate
 412     /// s.push('a');
 413     /// ```
 414     #[inline]
 415     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 416     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> String {
 417         String { vec: Vec::with_capacity(capacity) }
 418     }
 419
 420     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
 421     // required for this method definition, is not available. Since we don't
 422     // require this method for testing purposes, I'll just stub it
 423     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
 424     #[inline]
 425     #[cfg(test)]
 426     pub fn from_str(_: &str) -> String {
 427         panic!("not available with cfg(test)");
 428     }
 429
 430     /// Converts a vector of bytes to a `String`.
 431     ///
 432     /// A string slice ([`&str`]) is made of bytes ([`u8`]), and a vector of bytes
 433     /// ([`Vec<u8>`]) is made of bytes, so this function converts between the
 434     /// two. Not all byte slices are valid `String`s, however: `String`
 435     /// requires that it is valid UTF-8. `from_utf8()` checks to ensure that
 436     /// the bytes are valid UTF-8, and then does the conversion.
 437     ///
 438     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
 439     /// to incur the overhead of the validity check, there is an unsafe version
 440     /// of this function, [`from_utf8_unchecked`], which has the same behavior
 441     /// but skips the check.
 442     ///
 443     /// This method will take care to not copy the vector, for efficiency's
 444     /// sake.
 445     ///
 446     /// If you need a [`&str`] instead of a `String`, consider
 447     /// [`str::from_utf8`].
 448     ///
 449     /// The inverse of this method is [`as_bytes`].
 450     ///
 451     /// # Errors
 452     ///
 453     /// Returns [`Err`] if the slice is not UTF-8 with a description as to why the
 454     /// provided bytes are not UTF-8. The vector you moved in is also included.
 455     ///
 456     /// # Examples
 457     ///
 458     /// Basic usage:
 459     ///
 460     /// ```
 461     /// // some bytes, in a vector
 462     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 463     ///
 464     /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
 465     /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
 466     ///
 467     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 468     /// ```
 469     ///
 470     /// Incorrect bytes:
 471     ///
 472     /// ```
 473     /// // some invalid bytes, in a vector
 474     /// let sparkle_heart = vec![0, 159, 146, 150];
 475     ///
 476     /// assert!(String::from_utf8(sparkle_heart).is_err());
 477     /// ```
 478     ///
 479     /// See the docs for [`FromUtf8Error`] for more details on what you can do
 480     /// with this error.
 481     ///
 482     /// [`from_utf8_unchecked`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
 483     /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
 484     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
 485     /// [`Vec<u8>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
 486     /// [`str::from_utf8`]: ../../std/str/fn.from_utf8.html
 487     /// [`as_bytes`]: struct.String.html#method.as_bytes
 488     /// [`FromUtf8Error`]: struct.FromUtf8Error.html
 489     /// [`Err`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Err
 490     #[inline]
 491     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 492     pub fn from_utf8(vec: Vec<u8>) -> Result<String, FromUtf8Error> {
 493         match str::from_utf8(&vec) {
 494             Ok(..) => Ok(String { vec }),
 495             Err(e) => {
 496                 Err(FromUtf8Error {
 497                     bytes: vec,
 498                     error: e,
 499                 })
 500             }
 501         }
 502     }
 503
 504     /// Converts a slice of bytes to a string, including invalid characters.
 505     ///
 506     /// Strings are made of bytes ([`u8`]), and a slice of bytes
 507     /// ([`&[u8]`][byteslice]) is made of bytes, so this function converts
 508     /// between the two. Not all byte slices are valid strings, however: strings
 509     /// are required to be valid UTF-8. During this conversion,
 510     /// `from_utf8_lossy()` will replace any invalid UTF-8 sequences with
 511     /// [`U+FFFD REPLACEMENT CHARACTER`][U+FFFD], which looks like this: �
 512     ///
 513     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
 514     /// [byteslice]: ../../std/primitive.slice.html
 515     /// [U+FFFD]: ../char/constant.REPLACEMENT_CHARACTER.html
 516     ///
 517     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
 518     /// to incur the overhead of the conversion, there is an unsafe version
 519     /// of this function, [`from_utf8_unchecked`], which has the same behavior
 520     /// but skips the checks.
 521     ///
 522     /// [`from_utf8_unchecked`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
 523     ///
 524     /// This function returns a [`Cow<'a, str>`]. If our byte slice is invalid
 525     /// UTF-8, then we need to insert the replacement characters, which will
 526     /// change the size of the string, and hence, require a `String`. But if
 527     /// it's already valid UTF-8, we don't need a new allocation. This return
 528     /// type allows us to handle both cases.
 529     ///
 530     /// [`Cow<'a, str>`]: ../../std/borrow/enum.Cow.html
 531     ///
 532     /// # Examples
 533     ///
 534     /// Basic usage:
 535     ///
 536     /// ```
 537     /// // some bytes, in a vector
 538     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 539     ///
 540     /// let sparkle_heart = String::from_utf8_lossy(&sparkle_heart);
 541     ///
 542     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 543     /// ```
 544     ///
 545     /// Incorrect bytes:
 546     ///
 547     /// ```
 548     /// // some invalid bytes
 549     /// let input = b"Hello \xF0\x90\x80World";
 550     /// let output = String::from_utf8_lossy(input);
 551     ///
 552     /// assert_eq!("Hello �World", output);
 553     /// ```
 554     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 555     pub fn from_utf8_lossy<'a>(v: &'a [u8]) -> Cow<'a, str> {
 556         let mut iter = lossy::Utf8Lossy::from_bytes(v).chunks();
 557
 558         let (first_valid, first_broken) = if let Some(chunk) = iter.next() {
 559             let lossy::Utf8LossyChunk { valid, broken } = chunk;
 560             if valid.len() == v.len() {
 561                 debug_assert!(broken.is_empty());
 562                 return Cow::Borrowed(valid);
 563             }
 564             (valid, broken)
 565         } else {
 566             return Cow::Borrowed("");
 567         };
 568
 569         const REPLACEMENT: &str = "\u{FFFD}";
 570
 571         let mut res = String::with_capacity(v.len());
 572         res.push_str(first_valid);
 573         if !first_broken.is_empty() {
 574             res.push_str(REPLACEMENT);
 575         }
 576
 577         for lossy::Utf8LossyChunk { valid, broken } in iter {
 578             res.push_str(valid);
 579             if !broken.is_empty() {
 580                 res.push_str(REPLACEMENT);
 581             }
 582         }
 583
 584         Cow::Owned(res)
 585     }
 586
 587     /// Decode a UTF-16 encoded vector `v` into a `String`, returning [`Err`]
 588     /// if `v` contains any invalid data.
 589     ///
 590     /// [`Err`]: ../../std/result/enum.Result.html#variant.Err
 591     ///
 592     /// # Examples
 593     ///
 594     /// Basic usage:
 595     ///
 596     /// ```
 597     /// // 𝄞music
 598     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 599     ///           0x0073, 0x0069, 0x0063];
 600     /// assert_eq!(String::from("𝄞music"),
 601     ///            String::from_utf16(v).unwrap());
 602     ///
 603     /// // 𝄞mu<invalid>ic
 604     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 605     ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
 606     /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
 607     /// ```
 608     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 609     pub fn from_utf16(v: &[u16]) -> Result<String, FromUtf16Error> {
 610         // This isn't done via collect::<Result<_, _>>() for performance reasons.
 611         // FIXME: the function can be simplified again when #48994 is closed.
 612         let mut ret = String::with_capacity(v.len());
 613         for c in decode_utf16(v.iter().cloned()) {
 614             if let Ok(c) = c {
 615                 ret.push(c);
 616             } else {
 617                 return Err(FromUtf16Error(()));
 618             }
 619         }
 620         Ok(ret)
 621     }
 622
 623     /// Decode a UTF-16 encoded slice `v` into a `String`, replacing
 624     /// invalid data with [the replacement character (`U+FFFD`)][U+FFFD].
 625     ///
 626     /// Unlike [`from_utf8_lossy`] which returns a [`Cow<'a, str>`],
 627     /// `from_utf16_lossy` returns a `String` since the UTF-16 to UTF-8
 628     /// conversion requires a memory allocation.
 629     ///
 630     /// [`from_utf8_lossy`]: #method.from_utf8_lossy
 631     /// [`Cow<'a, str>`]: ../borrow/enum.Cow.html
 632     /// [U+FFFD]: ../char/constant.REPLACEMENT_CHARACTER.html
 633     ///
 634     /// # Examples
 635     ///
 636     /// Basic usage:
 637     ///
 638     /// ```
 639     /// // 𝄞mus<invalid>ic<invalid>
 640     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 641     ///           0x0073, 0xDD1E, 0x0069, 0x0063,
 642     ///           0xD834];
 643     ///
 644     /// assert_eq!(String::from("𝄞mus\u{FFFD}ic\u{FFFD}"),
 645     ///            String::from_utf16_lossy(v));
 646     /// ```
 647     #[inline]
 648     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 649     pub fn from_utf16_lossy(v: &[u16]) -> String {
 650         decode_utf16(v.iter().cloned()).map(|r| r.unwrap_or(REPLACEMENT_CHARACTER)).collect()
 651     }
 652
 653     /// Creates a new `String` from a length, capacity, and pointer.
 654     ///
 655     /// # Safety
 656     ///
 657     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
 658     /// checked:
 659     ///
 660     /// * The memory at `ptr` needs to have been previously allocated by the
 661     ///   same allocator the standard library uses.
 662     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
 663     /// * `capacity` needs to be the correct value.
 664     ///
 665     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
 666     /// internal data structures.
 667     ///
 668     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
 669     /// `String` which may then deallocate, reallocate or change the
 670     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
 671     /// that nothing else uses the pointer after calling this
 672     /// function.
 673     ///
 674     /// # Examples
 675     ///
 676     /// Basic usage:
 677     ///
 678     /// ```
 679     /// use std::mem;
 680     ///
 681     /// unsafe {
 682     ///     let s = String::from("hello");
 683     ///     let ptr = s.as_ptr();
 684     ///     let len = s.len();
 685     ///     let capacity = s.capacity();
 686     ///
 687     ///     mem::forget(s);
 688     ///
 689     ///     let s = String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity);
 690     ///
 691     ///     assert_eq!(String::from("hello"), s);
 692     /// }
 693     /// ```
 694     #[inline]
 695     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 696     pub unsafe fn from_raw_parts(buf: *mut u8, length: usize, capacity: usize) -> String {
 697         String { vec: Vec::from_raw_parts(buf, length, capacity) }
 698     }
 699
 700     /// Converts a vector of bytes to a `String` without checking that the
 701     /// string contains valid UTF-8.
 702     ///
 703     /// See the safe version, [`from_utf8`], for more details.
 704     ///
 705     /// [`from_utf8`]: struct.String.html#method.from_utf8
 706     ///
 707     /// # Safety
 708     ///
 709     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
 710     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
 711     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
 712     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
 713     ///
 714     /// # Examples
 715     ///
 716     /// Basic usage:
 717     ///
 718     /// ```
 719     /// // some bytes, in a vector
 720     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 721     ///
 722     /// let sparkle_heart = unsafe {
 723     ///     String::from_utf8_unchecked(sparkle_heart)
 724     /// };
 725     ///
 726     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 727     /// ```
 728     #[inline]
 729     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 730     pub unsafe fn from_utf8_unchecked(bytes: Vec<u8>) -> String {
 731         String { vec: bytes }
 732     }
 733
 734     /// Converts a `String` into a byte vector.
 735     ///
 736     /// This consumes the `String`, so we do not need to copy its contents.
 737     ///
 738     /// # Examples
 739     ///
 740     /// Basic usage:
 741     ///
 742     /// ```
 743     /// let s = String::from("hello");
 744     /// let bytes = s.into_bytes();
 745     ///
 746     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &bytes[..]);
 747     /// ```
 748     #[inline]
 749     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 750     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
 751         self.vec
 752     }
 753
 754     /// Extracts a string slice containing the entire `String`.
 755     ///
 756     /// # Examples
 757     ///
 758     /// Basic usage:
 759     ///
 760     /// ```
 761     /// let s = String::from("foo");
 762     ///
 763     /// assert_eq!("foo", s.as_str());
 764     /// ```
 765     #[inline]
 766     #[stable(feature = "string_as_str", since = "1.7.0")]
 767     pub fn as_str(&self) -> &str {
 768         self
 769     }
 770
 771     /// Converts a `String` into a mutable string slice.
 772     ///
 773     /// # Examples
 774     ///
 775     /// Basic usage:
 776     ///
 777     /// ```
 778     /// let mut s = String::from("foobar");
 779     /// let s_mut_str = s.as_mut_str();
 780     ///
 781     /// s_mut_str.make_ascii_uppercase();
 782     ///
 783     /// assert_eq!("FOOBAR", s_mut_str);
 784     /// ```
 785     #[inline]
 786     #[stable(feature = "string_as_str", since = "1.7.0")]
 787     pub fn as_mut_str(&mut self) -> &mut str {
 788         self
 789     }
 790
 791     /// Appends a given string slice onto the end of this `String`.
 792     ///
 793     /// # Examples
 794     ///
 795     /// Basic usage:
 796     ///
 797     /// ```
 798     /// let mut s = String::from("foo");
 799     ///
 800     /// s.push_str("bar");
 801     ///
 802     /// assert_eq!("foobar", s);
 803     /// ```
 804     #[inline]
 805     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 806     pub fn push_str(&mut self, string: &str) {
 807         self.vec.extend_from_slice(string.as_bytes())
 808     }
 809
 810     /// Returns this `String`'s capacity, in bytes.
 811     ///
 812     /// # Examples
 813     ///
 814     /// Basic usage:
 815     ///
 816     /// ```
 817     /// let s = String::with_capacity(10);
 818     ///
 819     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 820     /// ```
 821     #[inline]
 822     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 823     pub fn capacity(&self) -> usize {
 824         self.vec.capacity()
 825     }
 826
 827     /// Ensures that this `String`'s capacity is at least `additional` bytes
 828     /// larger than its length.
 829     ///
 830     /// The capacity may be increased by more than `additional` bytes if it
 831     /// chooses, to prevent frequent reallocations.
 832     ///
 833     /// If you do not want this "at least" behavior, see the [`reserve_exact`]
 834     /// method.
 835     ///
 836     /// # Panics
 837     ///
 838     /// Panics if the new capacity overflows [`usize`].
 839     ///
 840     /// [`reserve_exact`]: struct.String.html#method.reserve_exact
 841     /// [`usize`]: ../../std/primitive.usize.html
 842     ///
 843     /// # Examples
 844     ///
 845     /// Basic usage:
 846     ///
 847     /// ```
 848     /// let mut s = String::new();
 849     ///
 850     /// s.reserve(10);
 851     ///
 852     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 853     /// ```
 854     ///
 855     /// This may not actually increase the capacity:
 856     ///
 857     /// ```
 858     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 859     /// s.push('a');
 860     /// s.push('b');
 861     ///
 862     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
 863     /// assert_eq!(2, s.len());
 864     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 865     ///
 866     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
 867     /// s.reserve(8);
 868     ///
 869     /// // ... doesn't actually increase.
 870     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 871     /// ```
 872     #[inline]
 873     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 874     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
 875         self.vec.reserve(additional)
 876     }
 877
 878     /// Ensures that this `String`'s capacity is `additional` bytes
 879     /// larger than its length.
 880     ///
 881     /// Consider using the [`reserve`] method unless you absolutely know
 882     /// better than the allocator.
 883     ///
 884     /// [`reserve`]: #method.reserve
 885     ///
 886     /// # Panics
 887     ///
 888     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
 889     ///
 890     /// # Examples
 891     ///
 892     /// Basic usage:
 893     ///
 894     /// ```
 895     /// let mut s = String::new();
 896     ///
 897     /// s.reserve_exact(10);
 898     ///
 899     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 900     /// ```
 901     ///
 902     /// This may not actually increase the capacity:
 903     ///
 904     /// ```
 905     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 906     /// s.push('a');
 907     /// s.push('b');
 908     ///
 909     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
 910     /// assert_eq!(2, s.len());
 911     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 912     ///
 913     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
 914     /// s.reserve_exact(8);
 915     ///
 916     /// // ... doesn't actually increase.
 917     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 918     /// ```
 919     #[inline]
 920     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 921     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
 922         self.vec.reserve_exact(additional)
 923     }
 924
 925     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
 926     /// in the given `String`. The collection may reserve more space to avoid
 927     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
 928     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
 929     /// capacity is already sufficient.
 930     ///
 931     /// # Errors
 932     ///
 933     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
 934     /// is returned.
 935     ///
 936     /// # Examples
 937     ///
 938     /// ```
 939     /// #![feature(try_reserve)]
 940     /// use std::collections::CollectionAllocErr;
 941     ///
 942     /// fn process_data(data: &str) -> Result<String, CollectionAllocErr> {
 943     ///     let mut output = String::new();
 944     ///
 945     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
 946     ///     output.try_reserve(data.len())?;
 947     ///
 948     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
 949     ///     output.push_str(data);
 950     ///
 951     ///     Ok(output)
 952     /// }
 953     /// # process_data("rust").expect("why is the test harness OOMing on 4 bytes?");
 954     /// ```
 955     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
 956     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), CollectionAllocErr> {
 957         self.vec.try_reserve(additional)
 958     }
 959
 960     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
 961     /// be inserted in the given `String`. After calling `reserve_exact`,
 962     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
 963     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
 964     ///
 965     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
 966     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
 967     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
 968     ///
 969     /// # Errors
 970     ///
 971     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
 972     /// is returned.
 973     ///
 974     /// # Examples
 975     ///
 976     /// ```
 977     /// #![feature(try_reserve)]
 978     /// use std::collections::CollectionAllocErr;
 979     ///
 980     /// fn process_data(data: &str) -> Result<String, CollectionAllocErr> {
 981     ///     let mut output = String::new();
 982     ///
 983     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
 984     ///     output.try_reserve(data.len())?;
 985     ///
 986     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
 987     ///     output.push_str(data);
 988     ///
 989     ///     Ok(output)
 990     /// }
 991     /// # process_data("rust").expect("why is the test harness OOMing on 4 bytes?");
 992     /// ```
 993     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
 994     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), CollectionAllocErr>  {
 995         self.vec.try_reserve_exact(additional)
 996     }
 997
 998     /// Shrinks the capacity of this `String` to match its length.
 999     ///
1000     /// # Examples
1001     ///
1002     /// Basic usage:
1003     ///
1004     /// ```
1005     /// let mut s = String::from("foo");
1006     ///
1007     /// s.reserve(100);
1008     /// assert!(s.capacity() >= 100);
1009     ///
1010     /// s.shrink_to_fit();
1011     /// assert_eq!(3, s.capacity());
1012     /// ```
1013     #[inline]
1014     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1015     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
1016         self.vec.shrink_to_fit()
1017     }
1018
1019     /// Shrinks the capacity of this `String` with a lower bound.
1020     ///
1021     /// The capacity will remain at least as large as both the length
1022     /// and the supplied value.
1023     ///
1024     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
1025     /// minimum capacity.
1026     ///
1027     /// # Examples
1028     ///
1029     /// ```
1030     /// #![feature(shrink_to)]
1031     /// let mut s = String::from("foo");
1032     ///
1033     /// s.reserve(100);
1034     /// assert!(s.capacity() >= 100);
1035     ///
1036     /// s.shrink_to(10);
1037     /// assert!(s.capacity() >= 10);
1038     /// s.shrink_to(0);
1039     /// assert!(s.capacity() >= 3);
1040     /// ```
1041     #[inline]
1042     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue="56431")]
1043     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
1044         self.vec.shrink_to(min_capacity)
1045     }
1046
1047     /// Appends the given [`char`] to the end of this `String`.
1048     ///
1049     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1050     ///
1051     /// # Examples
1052     ///
1053     /// Basic usage:
1054     ///
1055     /// ```
1056     /// let mut s = String::from("abc");
1057     ///
1058     /// s.push('1');
1059     /// s.push('2');
1060     /// s.push('3');
1061     ///
1062     /// assert_eq!("abc123", s);
1063     /// ```
1064     #[inline]
1065     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1066     pub fn push(&mut self, ch: char) {
1067         match ch.len_utf8() {
1068             1 => self.vec.push(ch as u8),
1069             _ => self.vec.extend_from_slice(ch.encode_utf8(&mut [0; 4]).as_bytes()),
1070         }
1071     }
1072
1073     /// Returns a byte slice of this `String`'s contents.
1074     ///
1075     /// The inverse of this method is [`from_utf8`].
1076     ///
1077     /// [`from_utf8`]: #method.from_utf8
1078     ///
1079     /// # Examples
1080     ///
1081     /// Basic usage:
1082     ///
1083     /// ```
1084     /// let s = String::from("hello");
1085     ///
1086     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111], s.as_bytes());
1087     /// ```
1088     #[inline]
1089     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1090     pub fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
1091         &self.vec
1092     }
1093
1094     /// Shortens this `String` to the specified length.
1095     ///
1096     /// If `new_len` is greater than the string's current length, this has no
1097     /// effect.
1098     ///
1099     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1100     /// of the string
1101     ///
1102     /// # Panics
1103     ///
1104     /// Panics if `new_len` does not lie on a [`char`] boundary.
1105     ///
1106     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1107     ///
1108     /// # Examples
1109     ///
1110     /// Basic usage:
1111     ///
1112     /// ```
1113     /// let mut s = String::from("hello");
1114     ///
1115     /// s.truncate(2);
1116     ///
1117     /// assert_eq!("he", s);
1118     /// ```
1119     #[inline]
1120     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1121     pub fn truncate(&mut self, new_len: usize) {
1122         if new_len <= self.len() {
1123             assert!(self.is_char_boundary(new_len));
1124             self.vec.truncate(new_len)
1125         }
1126     }
1127
1128     /// Removes the last character from the string buffer and returns it.
1129     ///
1130     /// Returns [`None`] if this `String` is empty.
1131     ///
1132     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1133     ///
1134     /// # Examples
1135     ///
1136     /// Basic usage:
1137     ///
1138     /// ```
1139     /// let mut s = String::from("foo");
1140     ///
1141     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1142     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1143     /// assert_eq!(s.pop(), Some('f'));
1144     ///
1145     /// assert_eq!(s.pop(), None);
1146     /// ```
1147     #[inline]
1148     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1149     pub fn pop(&mut self) -> Option<char> {
1150         let ch = self.chars().rev().next()?;
1151         let newlen = self.len() - ch.len_utf8();
1152         unsafe {
1153             self.vec.set_len(newlen);
1154         }
1155         Some(ch)
1156     }
1157
1158     /// Removes a [`char`] from this `String` at a byte position and returns it.
1159     ///
1160     /// This is an `O(n)` operation, as it requires copying every element in the
1161     /// buffer.
1162     ///
1163     /// # Panics
1164     ///
1165     /// Panics if `idx` is larger than or equal to the `String`'s length,
1166     /// or if it does not lie on a [`char`] boundary.
1167     ///
1168     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1169     ///
1170     /// # Examples
1171     ///
1172     /// Basic usage:
1173     ///
1174     /// ```
1175     /// let mut s = String::from("foo");
1176     ///
1177     /// assert_eq!(s.remove(0), 'f');
1178     /// assert_eq!(s.remove(1), 'o');
1179     /// assert_eq!(s.remove(0), 'o');
1180     /// ```
1181     #[inline]
1182     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1183     pub fn remove(&mut self, idx: usize) -> char {
1184         let ch = match self[idx..].chars().next() {
1185             Some(ch) => ch,
1186             None => panic!("cannot remove a char from the end of a string"),
1187         };
1188
1189         let next = idx + ch.len_utf8();
1190         let len = self.len();
1191         unsafe {
1192             ptr::copy(self.vec.as_ptr().add(next),
1193                       self.vec.as_mut_ptr().add(idx),
1194                       len - next);
1195             self.vec.set_len(len - (next - idx));
1196         }
1197         ch
1198     }
1199
1200     /// Retains only the characters specified by the predicate.
1201     ///
1202     /// In other words, remove all characters `c` such that `f(c)` returns `false`.
1203     /// This method operates in place, visiting each character exactly once in the
1204     /// original order, and preserves the order of the retained characters.
1205     ///
1206     /// # Examples
1207     ///
1208     /// ```
1209     /// let mut s = String::from("f_o_ob_ar");
1210     ///
1211     /// s.retain(|c| c != '_');
1212     ///
1213     /// assert_eq!(s, "foobar");
1214     /// ```
1215     ///
1216     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1217     ///
1218     /// ```
1219     /// let mut s = String::from("abcde");
1220     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1221     /// let mut i = 0;
1222     /// s.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1223     /// assert_eq!(s, "bce");
1224     /// ```
1225     #[inline]
1226     #[stable(feature = "string_retain", since = "1.26.0")]
1227     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1228         where F: FnMut(char) -> bool
1229     {
1230         let len = self.len();
1231         let mut del_bytes = 0;
1232         let mut idx = 0;
1233
1234         while idx < len {
1235             let ch = unsafe {
1236                 self.get_unchecked(idx..len).chars().next().unwrap()
1237             };
1238             let ch_len = ch.len_utf8();
1239
1240             if !f(ch) {
1241                 del_bytes += ch_len;
1242             } else if del_bytes > 0 {
1243                 unsafe {
1244                     ptr::copy(self.vec.as_ptr().add(idx),
1245                               self.vec.as_mut_ptr().add(idx - del_bytes),
1246                               ch_len);
1247                 }
1248             }
1249
1250             // Point idx to the next char
1251             idx += ch_len;
1252         }
1253
1254         if del_bytes > 0 {
1255             unsafe { self.vec.set_len(len - del_bytes); }
1256         }
1257     }
1258
1259     /// Inserts a character into this `String` at a byte position.
1260     ///
1261     /// This is an `O(n)` operation as it requires copying every element in the
1262     /// buffer.
1263     ///
1264     /// # Panics
1265     ///
1266     /// Panics if `idx` is larger than the `String`'s length, or if it does not
1267     /// lie on a [`char`] boundary.
1268     ///
1269     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1270     ///
1271     /// # Examples
1272     ///
1273     /// Basic usage:
1274     ///
1275     /// ```
1276     /// let mut s = String::with_capacity(3);
1277     ///
1278     /// s.insert(0, 'f');
1279     /// s.insert(1, 'o');
1280     /// s.insert(2, 'o');
1281     ///
1282     /// assert_eq!("foo", s);
1283     /// ```
1284     #[inline]
1285     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1286     pub fn insert(&mut self, idx: usize, ch: char) {
1287         assert!(self.is_char_boundary(idx));
1288         let mut bits = [0; 4];
1289         let bits = ch.encode_utf8(&mut bits).as_bytes();
1290
1291         unsafe {
1292             self.insert_bytes(idx, bits);
1293         }
1294     }
1295
1296     unsafe fn insert_bytes(&mut self, idx: usize, bytes: &[u8]) {
1297         let len = self.len();
1298         let amt = bytes.len();
1299         self.vec.reserve(amt);
1300
1301         ptr::copy(self.vec.as_ptr().add(idx),
1302                   self.vec.as_mut_ptr().add(idx + amt),
1303                   len - idx);
1304         ptr::copy(bytes.as_ptr(),
1305                   self.vec.as_mut_ptr().add(idx),
1306                   amt);
1307         self.vec.set_len(len + amt);
1308     }
1309
1310     /// Inserts a string slice into this `String` at a byte position.
1311     ///
1312     /// This is an `O(n)` operation as it requires copying every element in the
1313     /// buffer.
1314     ///
1315     /// # Panics
1316     ///
1317     /// Panics if `idx` is larger than the `String`'s length, or if it does not
1318     /// lie on a [`char`] boundary.
1319     ///
1320     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1321     ///
1322     /// # Examples
1323     ///
1324     /// Basic usage:
1325     ///
1326     /// ```
1327     /// let mut s = String::from("bar");
1328     ///
1329     /// s.insert_str(0, "foo");
1330     ///
1331     /// assert_eq!("foobar", s);
1332     /// ```
1333     #[inline]
1334     #[stable(feature = "insert_str", since = "1.16.0")]
1335     pub fn insert_str(&mut self, idx: usize, string: &str) {
1336         assert!(self.is_char_boundary(idx));
1337
1338         unsafe {
1339             self.insert_bytes(idx, string.as_bytes());
1340         }
1341     }
1342
1343     /// Returns a mutable reference to the contents of this `String`.
1344     ///
1345     /// # Safety
1346     ///
1347     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
1348     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
1349     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
1350     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
1351     ///
1352     /// # Examples
1353     ///
1354     /// Basic usage:
1355     ///
1356     /// ```
1357     /// let mut s = String::from("hello");
1358     ///
1359     /// unsafe {
1360     ///     let vec = s.as_mut_vec();
1361     ///     assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &vec[..]);
1362     ///
1363     ///     vec.reverse();
1364     /// }
1365     /// assert_eq!(s, "olleh");
1366     /// ```
1367     #[inline]
1368     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1369     pub unsafe fn as_mut_vec(&mut self) -> &mut Vec<u8> {
1370         &mut self.vec
1371     }
1372
1373     /// Returns the length of this `String`, in bytes.
1374     ///
1375     /// # Examples
1376     ///
1377     /// Basic usage:
1378     ///
1379     /// ```
1380     /// let a = String::from("foo");
1381     ///
1382     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1383     /// ```
1384     #[inline]
1385     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1386     pub fn len(&self) -> usize {
1387         self.vec.len()
1388     }
1389
1390     /// Returns `true` if this `String` has a length of zero, and `false` otherwise.
1391     ///
1392     /// # Examples
1393     ///
1394     /// Basic usage:
1395     ///
1396     /// ```
1397     /// let mut v = String::new();
1398     /// assert!(v.is_empty());
1399     ///
1400     /// v.push('a');
1401     /// assert!(!v.is_empty());
1402     /// ```
1403     #[inline]
1404     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1405     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1406         self.len() == 0
1407     }
1408
1409     /// Splits the string into two at the given index.
1410     ///
1411     /// Returns a newly allocated `String`. `self` contains bytes `[0, at)`, and
1412     /// the returned `String` contains bytes `[at, len)`. `at` must be on the
1413     /// boundary of a UTF-8 code point.
1414     ///
1415     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1416     ///
1417     /// # Panics
1418     ///
1419     /// Panics if `at` is not on a `UTF-8` code point boundary, or if it is beyond the last
1420     /// code point of the string.
1421     ///
1422     /// # Examples
1423     ///
1424     /// ```
1425     /// # fn main() {
1426     /// let mut hello = String::from("Hello, World!");
1427     /// let world = hello.split_off(7);
1428     /// assert_eq!(hello, "Hello, ");
1429     /// assert_eq!(world, "World!");
1430     /// # }
1431     /// ```
1432     #[inline]
1433     #[stable(feature = "string_split_off", since = "1.16.0")]
1434     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> String {
1435         assert!(self.is_char_boundary(at));
1436         let other = self.vec.split_off(at);
1437         unsafe { String::from_utf8_unchecked(other) }
1438     }
1439
1440     /// Truncates this `String`, removing all contents.
1441     ///
1442     /// While this means the `String` will have a length of zero, it does not
1443     /// touch its capacity.
1444     ///
1445     /// # Examples
1446     ///
1447     /// Basic usage:
1448     ///
1449     /// ```
1450     /// let mut s = String::from("foo");
1451     ///
1452     /// s.clear();
1453     ///
1454     /// assert!(s.is_empty());
1455     /// assert_eq!(0, s.len());
1456     /// assert_eq!(3, s.capacity());
1457     /// ```
1458     #[inline]
1459     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1460     pub fn clear(&mut self) {
1461         self.vec.clear()
1462     }
1463
1464     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the `String`
1465     /// and yields the removed `chars`.
1466     ///
1467     /// Note: The element range is removed even if the iterator is not
1468     /// consumed until the end.
1469     ///
1470     /// # Panics
1471     ///
1472     /// Panics if the starting point or end point do not lie on a [`char`]
1473     /// boundary, or if they're out of bounds.
1474     ///
1475     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1476     ///
1477     /// # Examples
1478     ///
1479     /// Basic usage:
1480     ///
1481     /// ```
1482     /// let mut s = String::from("α is alpha, β is beta");
1483     /// let beta_offset = s.find('β').unwrap_or(s.len());
1484     ///
1485     /// // Remove the range up until the β from the string
1486     /// let t: String = s.drain(..beta_offset).collect();
1487     /// assert_eq!(t, "α is alpha, ");
1488     /// assert_eq!(s, "β is beta");
1489     ///
1490     /// // A full range clears the string
1491     /// s.drain(..);
1492     /// assert_eq!(s, "");
1493     /// ```
1494     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1495     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_>
1496         where R: RangeBounds<usize>
1497     {
1498         // Memory safety
1499         //
1500         // The String version of Drain does not have the memory safety issues
1501         // of the vector version. The data is just plain bytes.
1502         // Because the range removal happens in Drop, if the Drain iterator is leaked,
1503         // the removal will not happen.
1504         let len = self.len();
1505         let start = match range.start_bound() {
1506             Included(&n) => n,
1507             Excluded(&n) => n + 1,
1508             Unbounded => 0,
1509         };
1510         let end = match range.end_bound() {
1511             Included(&n) => n + 1,
1512             Excluded(&n) => n,
1513             Unbounded => len,
1514         };
1515
1516         // Take out two simultaneous borrows. The &mut String won't be accessed
1517         // until iteration is over, in Drop.
1518         let self_ptr = self as *mut _;
1519         // slicing does the appropriate bounds checks
1520         let chars_iter = self[start..end].chars();
1521
1522         Drain {
1523             start,
1524             end,
1525             iter: chars_iter,
1526             string: self_ptr,
1527         }
1528     }
1529
1530     /// Removes the specified range in the string,
1531     /// and replaces it with the given string.
1532     /// The given string doesn't need to be the same length as the range.
1533     ///
1534     /// # Panics
1535     ///
1536     /// Panics if the starting point or end point do not lie on a [`char`]
1537     /// boundary, or if they're out of bounds.
1538     ///
1539     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1540     /// [`Vec::splice`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.splice
1541     ///
1542     /// # Examples
1543     ///
1544     /// Basic usage:
1545     ///
1546     /// ```
1547     /// let mut s = String::from("α is alpha, β is beta");
1548     /// let beta_offset = s.find('β').unwrap_or(s.len());
1549     ///
1550     /// // Replace the range up until the β from the string
1551     /// s.replace_range(..beta_offset, "Α is capital alpha; ");
1552     /// assert_eq!(s, "Α is capital alpha; β is beta");
1553     /// ```
1554     #[stable(feature = "splice", since = "1.27.0")]
1555     pub fn replace_range<R>(&mut self, range: R, replace_with: &str)
1556         where R: RangeBounds<usize>
1557     {
1558         // Memory safety
1559         //
1560         // Replace_range does not have the memory safety issues of a vector Splice.
1561         // of the vector version. The data is just plain bytes.
1562
1563         match range.start_bound() {
1564              Included(&n) => assert!(self.is_char_boundary(n)),
1565              Excluded(&n) => assert!(self.is_char_boundary(n + 1)),
1566              Unbounded => {},
1567         };
1568         match range.end_bound() {
1569              Included(&n) => assert!(self.is_char_boundary(n + 1)),
1570              Excluded(&n) => assert!(self.is_char_boundary(n)),
1571              Unbounded => {},
1572         };
1573
1574         unsafe {
1575             self.as_mut_vec()
1576         }.splice(range, replace_with.bytes());
1577     }
1578
1579     /// Converts this `String` into a [`Box`]`<`[`str`]`>`.
1580     ///
1581     /// This will drop any excess capacity.
1582     ///
1583     /// [`Box`]: ../../std/boxed/struct.Box.html
1584     /// [`str`]: ../../std/primitive.str.html
1585     ///
1586     /// # Examples
1587     ///
1588     /// Basic usage:
1589     ///
1590     /// ```
1591     /// let s = String::from("hello");
1592     ///
1593     /// let b = s.into_boxed_str();
1594     /// ```
1595     #[stable(feature = "box_str", since = "1.4.0")]
1596     #[inline]
1597     pub fn into_boxed_str(self) -> Box<str> {
1598         let slice = self.vec.into_boxed_slice();
1599         unsafe { from_boxed_utf8_unchecked(slice) }
1600     }
1601 }
1602
1603 impl FromUtf8Error {
1604     /// Returns a slice of [`u8`]s bytes that were attempted to convert to a `String`.
1605     ///
1606     /// # Examples
1607     ///
1608     /// Basic usage:
1609     ///
1610     /// ```
1611     /// // some invalid bytes, in a vector
1612     /// let bytes = vec![0, 159];
1613     ///
1614     /// let value = String::from_utf8(bytes);
1615     ///
1616     /// assert_eq!(&[0, 159], value.unwrap_err().as_bytes());
1617     /// ```
1618     #[stable(feature = "from_utf8_error_as_bytes", since = "1.26.0")]
1619     pub fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
1620         &self.bytes[..]
1621     }
1622
1623     /// Returns the bytes that were attempted to convert to a `String`.
1624     ///
1625     /// This method is carefully constructed to avoid allocation. It will
1626     /// consume the error, moving out the bytes, so that a copy of the bytes
1627     /// does not need to be made.
1628     ///
1629     /// # Examples
1630     ///
1631     /// Basic usage:
1632     ///
1633     /// ```
1634     /// // some invalid bytes, in a vector
1635     /// let bytes = vec![0, 159];
1636     ///
1637     /// let value = String::from_utf8(bytes);
1638     ///
1639     /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
1640     /// ```
1641     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1642     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
1643         self.bytes
1644     }
1645
1646     /// Fetch a `Utf8Error` to get more details about the conversion failure.
1647     ///
1648     /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
1649     /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
1650     /// an analogue to `FromUtf8Error`. See its documentation for more details
1651     /// on using it.
1652     ///
1653     /// [`Utf8Error`]: ../../std/str/struct.Utf8Error.html
1654     /// [`std::str`]: ../../std/str/index.html
1655     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
1656     /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
1657     ///
1658     /// # Examples
1659     ///
1660     /// Basic usage:
1661     ///
1662     /// ```
1663     /// // some invalid bytes, in a vector
1664     /// let bytes = vec![0, 159];
1665     ///
1666     /// let error = String::from_utf8(bytes).unwrap_err().utf8_error();
1667     ///
1668     /// // the first byte is invalid here
1669     /// assert_eq!(1, error.valid_up_to());
1670     /// ```
1671     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1672     pub fn utf8_error(&self) -> Utf8Error {
1673         self.error
1674     }
1675 }
1676
1677 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1678 impl fmt::Display for FromUtf8Error {
1679     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1680         fmt::Display::fmt(&self.error, f)
1681     }
1682 }
1683
1684 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1685 impl fmt::Display for FromUtf16Error {
1686     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1687         fmt::Display::fmt("invalid utf-16: lone surrogate found", f)
1688     }
1689 }
1690
1691 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1692 impl Clone for String {
1693     fn clone(&self) -> Self {
1694         String { vec: self.vec.clone() }
1695     }
1696
1697     fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
1698         self.vec.clone_from(&source.vec);
1699     }
1700 }
1701
1702 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1703 impl FromIterator<char> for String {
1704     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = char>>(iter: I) -> String {
1705         let mut buf = String::new();
1706         buf.extend(iter);
1707         buf
1708     }
1709 }
1710
1711 #[stable(feature = "string_from_iter_by_ref", since = "1.17.0")]
1712 impl<'a> FromIterator<&'a char> for String {
1713     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = &'a char>>(iter: I) -> String {
1714         let mut buf = String::new();
1715         buf.extend(iter);
1716         buf
1717     }
1718 }
1719
1720 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1721 impl<'a> FromIterator<&'a str> for String {
1722     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(iter: I) -> String {
1723         let mut buf = String::new();
1724         buf.extend(iter);
1725         buf
1726     }
1727 }
1728
1729 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1730 impl FromIterator<String> for String {
1731     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = String>>(iter: I) -> String {
1732         let mut iterator = iter.into_iter();
1733
1734         // Because we're iterating over `String`s, we can avoid at least
1735         // one allocation by getting the first string from the iterator
1736         // and appending to it all the subsequent strings.
1737         match iterator.next() {
1738             None => String::new(),
1739             Some(mut buf) => {
1740                 buf.extend(iterator);
1741                 buf
1742             }
1743         }
1744     }
1745 }
1746
1747 #[stable(feature = "herd_cows", since = "1.19.0")]
1748 impl<'a> FromIterator<Cow<'a, str>> for String {
1749     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = Cow<'a, str>>>(iter: I) -> String {
1750         let mut iterator = iter.into_iter();
1751
1752         // Because we're iterating over CoWs, we can (potentially) avoid at least
1753         // one allocation by getting the first item and appending to it all the
1754         // subsequent items.
1755         match iterator.next() {
1756             None => String::new(),
1757             Some(cow) => {
1758                 let mut buf = cow.into_owned();
1759                 buf.extend(iterator);
1760                 buf
1761             }
1762         }
1763     }
1764 }
1765
1766 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1767 impl Extend<char> for String {
1768     fn extend<I: IntoIterator<Item = char>>(&mut self, iter: I) {
1769         let iterator = iter.into_iter();
1770         let (lower_bound, _) = iterator.size_hint();
1771         self.reserve(lower_bound);
1772         iterator.for_each(move |c| self.push(c));
1773     }
1774 }
1775
1776 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
1777 impl<'a> Extend<&'a char> for String {
1778     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a char>>(&mut self, iter: I) {
1779         self.extend(iter.into_iter().cloned());
1780     }
1781 }
1782
1783 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1784 impl<'a> Extend<&'a str> for String {
1785     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(&mut self, iter: I) {
1786         iter.into_iter().for_each(move |s| self.push_str(s));
1787     }
1788 }
1789
1790 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1791 impl Extend<String> for String {
1792     fn extend<I: IntoIterator<Item = String>>(&mut self, iter: I) {
1793         iter.into_iter().for_each(move |s| self.push_str(&s));
1794     }
1795 }
1796
1797 #[stable(feature = "herd_cows", since = "1.19.0")]
1798 impl<'a> Extend<Cow<'a, str>> for String {
1799     fn extend<I: IntoIterator<Item = Cow<'a, str>>>(&mut self, iter: I) {
1800         iter.into_iter().for_each(move |s| self.push_str(&s));
1801     }
1802 }
1803
1804 /// A convenience impl that delegates to the impl for `&str`
1805 #[unstable(feature = "pattern",
1806            reason = "API not fully fleshed out and ready to be stabilized",
1807            issue = "27721")]
1808 impl<'a, 'b> Pattern<'a> for &'b String {
1809     type Searcher = <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher;
1810
1811     fn into_searcher(self, haystack: &'a str) -> <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher {
1812         self[..].into_searcher(haystack)
1813     }
1814
1815     #[inline]
1816     fn is_contained_in(self, haystack: &'a str) -> bool {
1817         self[..].is_contained_in(haystack)
1818     }
1819
1820     #[inline]
1821     fn is_prefix_of(self, haystack: &'a str) -> bool {
1822         self[..].is_prefix_of(haystack)
1823     }
1824 }
1825
1826 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1827 impl PartialEq for String {
1828     #[inline]
1829     fn eq(&self, other: &String) -> bool {
1830         PartialEq::eq(&self[..], &other[..])
1831     }
1832     #[inline]
1833     fn ne(&self, other: &String) -> bool {
1834         PartialEq::ne(&self[..], &other[..])
1835     }
1836 }
1837
1838 macro_rules! impl_eq {
1839     ($lhs:ty, $rhs: ty) => {
1840         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1841         impl<'a, 'b> PartialEq<$rhs> for $lhs {
1842             #[inline]
1843             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1844             #[inline]
1845             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1846         }
1847
1848         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1849         impl<'a, 'b> PartialEq<$lhs> for $rhs {
1850             #[inline]
1851             fn eq(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1852             #[inline]
1853             fn ne(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1854         }
1855
1856     }
1857 }
1858
1859 impl_eq! { String, str }
1860 impl_eq! { String, &'a str }
1861 impl_eq! { Cow<'a, str>, str }
1862 impl_eq! { Cow<'a, str>, &'b str }
1863 impl_eq! { Cow<'a, str>, String }
1864
1865 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1866 impl Default for String {
1867     /// Creates an empty `String`.
1868     #[inline]
1869     fn default() -> String {
1870         String::new()
1871     }
1872 }
1873
1874 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1875 impl fmt::Display for String {
1876     #[inline]
1877     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1878         fmt::Display::fmt(&**self, f)
1879     }
1880 }
1881
1882 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1883 impl fmt::Debug for String {
1884     #[inline]
1885     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
1886         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
1887     }
1888 }
1889
1890 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1891 impl hash::Hash for String {
1892     #[inline]
1893     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, hasher: &mut H) {
1894         (**self).hash(hasher)
1895     }
1896 }
1897
1898 /// Implements the `+` operator for concatenating two strings.
1899 ///
1900 /// This consumes the `String` on the left-hand side and re-uses its buffer (growing it if
1901 /// necessary). This is done to avoid allocating a new `String` and copying the entire contents on
1902 /// every operation, which would lead to `O(n^2)` running time when building an `n`-byte string by
1903 /// repeated concatenation.
1904 ///
1905 /// The string on the right-hand side is only borrowed; its contents are copied into the returned
1906 /// `String`.
1907 ///
1908 /// # Examples
1909 ///
1910 /// Concatenating two `String`s takes the first by value and borrows the second:
1911 ///
1912 /// ```
1913 /// let a = String::from("hello");
1914 /// let b = String::from(" world");
1915 /// let c = a + &b;
1916 /// // `a` is moved and can no longer be used here.
1917 /// ```
1918 ///
1919 /// If you want to keep using the first `String`, you can clone it and append to the clone instead:
1920 ///
1921 /// ```
1922 /// let a = String::from("hello");
1923 /// let b = String::from(" world");
1924 /// let c = a.clone() + &b;
1925 /// // `a` is still valid here.
1926 /// ```
1927 ///
1928 /// Concatenating `&str` slices can be done by converting the first to a `String`:
1929 ///
1930 /// ```
1931 /// let a = "hello";
1932 /// let b = " world";
1933 /// let c = a.to_string() + b;
1934 /// ```
1935 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1936 impl Add<&str> for String {
1937     type Output = String;
1938
1939     #[inline]
1940     fn add(mut self, other: &str) -> String {
1941         self.push_str(other);
1942         self
1943     }
1944 }
1945
1946 /// Implements the `+=` operator for appending to a `String`.
1947 ///
1948 /// This has the same behavior as the [`push_str`][String::push_str] method.
1949 #[stable(feature = "stringaddassign", since = "1.12.0")]
1950 impl AddAssign<&str> for String {
1951     #[inline]
1952     fn add_assign(&mut self, other: &str) {
1953         self.push_str(other);
1954     }
1955 }
1956
1957 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1958 impl ops::Index<ops::Range<usize>> for String {
1959     type Output = str;
1960
1961     #[inline]
1962     fn index(&self, index: ops::Range<usize>) -> &str {
1963         &self[..][index]
1964     }
1965 }
1966 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1967 impl ops::Index<ops::RangeTo<usize>> for String {
1968     type Output = str;
1969
1970     #[inline]
1971     fn index(&self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &str {
1972         &self[..][index]
1973     }
1974 }
1975 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1976 impl ops::Index<ops::RangeFrom<usize>> for String {
1977     type Output = str;
1978
1979     #[inline]
1980     fn index(&self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &str {
1981         &self[..][index]
1982     }
1983 }
1984 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1985 impl ops::Index<ops::RangeFull> for String {
1986     type Output = str;
1987
1988     #[inline]
1989     fn index(&self, _index: ops::RangeFull) -> &str {
1990         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
1991     }
1992 }
1993 #[stable(feature = "inclusive_range", since = "1.26.0")]
1994 impl ops::Index<ops::RangeInclusive<usize>> for String {
1995     type Output = str;
1996
1997     #[inline]
1998     fn index(&self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &str {
1999         Index::index(&**self, index)
2000     }
2001 }
2002 #[stable(feature = "inclusive_range", since = "1.26.0")]
2003 impl ops::Index<ops::RangeToInclusive<usize>> for String {
2004     type Output = str;
2005
2006     #[inline]
2007     fn index(&self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &str {
2008         Index::index(&**self, index)
2009     }
2010 }
2011
2012 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.3.0")]
2013 impl ops::IndexMut<ops::Range<usize>> for String {
2014     #[inline]
2015     fn index_mut(&mut self, index: ops::Range<usize>) -> &mut str {
2016         &mut self[..][index]
2017     }
2018 }
2019 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.3.0")]
2020 impl ops::IndexMut<ops::RangeTo<usize>> for String {
2021     #[inline]
2022     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &mut str {
2023         &mut self[..][index]
2024     }
2025 }
2026 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.3.0")]
2027 impl ops::IndexMut<ops::RangeFrom<usize>> for String {
2028     #[inline]
2029     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &mut str {
2030         &mut self[..][index]
2031     }
2032 }
2033 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.3.0")]
2034 impl ops::IndexMut<ops::RangeFull> for String {
2035     #[inline]
2036     fn index_mut(&mut self, _index: ops::RangeFull) -> &mut str {
2037         unsafe { str::from_utf8_unchecked_mut(&mut *self.vec) }
2038     }
2039 }
2040 #[stable(feature = "inclusive_range", since = "1.26.0")]
2041 impl ops::IndexMut<ops::RangeInclusive<usize>> for String {
2042     #[inline]
2043     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &mut str {
2044         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
2045     }
2046 }
2047 #[stable(feature = "inclusive_range", since = "1.26.0")]
2048 impl ops::IndexMut<ops::RangeToInclusive<usize>> for String {
2049     #[inline]
2050     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &mut str {
2051         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
2052     }
2053 }
2054
2055 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2056 impl ops::Deref for String {
2057     type Target = str;
2058
2059     #[inline]
2060     fn deref(&self) -> &str {
2061         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
2062     }
2063 }
2064
2065 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.3.0")]
2066 impl ops::DerefMut for String {
2067     #[inline]
2068     fn deref_mut(&mut self) -> &mut str {
2069         unsafe { str::from_utf8_unchecked_mut(&mut *self.vec) }
2070     }
2071 }
2072
2073 /// An error when parsing a `String`.
2074 ///
2075 /// This `enum` is slightly awkward: it will never actually exist. This error is
2076 /// part of the type signature of the implementation of [`FromStr`] on
2077 /// [`String`]. The return type of [`from_str`], requires that an error be
2078 /// defined, but, given that a [`String`] can always be made into a new
2079 /// [`String`] without error, this type will never actually be returned. As
2080 /// such, it is only here to satisfy said signature, and is useless otherwise.
2081 ///
2082 /// [`FromStr`]: ../../std/str/trait.FromStr.html
2083 /// [`String`]: struct.String.html
2084 /// [`from_str`]: ../../std/str/trait.FromStr.html#tymethod.from_str
2085 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
2086 pub type ParseError = core::convert::Infallible;
2087
2088 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2089 impl FromStr for String {
2090     type Err = core::convert::Infallible;
2091     #[inline]
2092     fn from_str(s: &str) -> Result<String, ParseError> {
2093         Ok(String::from(s))
2094     }
2095 }
2096
2097
2098 /// A trait for converting a value to a `String`.
2099 ///
2100 /// This trait is automatically implemented for any type which implements the
2101 /// [`Display`] trait. As such, `ToString` shouldn't be implemented directly:
2102 /// [`Display`] should be implemented instead, and you get the `ToString`
2103 /// implementation for free.
2104 ///
2105 /// [`Display`]: ../../std/fmt/trait.Display.html
2106 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2107 pub trait ToString {
2108     /// Converts the given value to a `String`.
2109     ///
2110     /// # Examples
2111     ///
2112     /// Basic usage:
2113     ///
2114     /// ```
2115     /// let i = 5;
2116     /// let five = String::from("5");
2117     ///
2118     /// assert_eq!(five, i.to_string());
2119     /// ```
2120     #[rustc_conversion_suggestion]
2121     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2122     fn to_string(&self) -> String;
2123 }
2124
2125 /// # Panics
2126 ///
2127 /// In this implementation, the `to_string` method panics
2128 /// if the `Display` implementation returns an error.
2129 /// This indicates an incorrect `Display` implementation
2130 /// since `fmt::Write for String` never returns an error itself.
2131 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2132 impl<T: fmt::Display + ?Sized> ToString for T {
2133     #[inline]
2134     default fn to_string(&self) -> String {
2135         use fmt::Write;
2136         let mut buf = String::new();
2137         buf.write_fmt(format_args!("{}", self))
2138            .expect("a Display implementation returned an error unexpectedly");
2139         buf.shrink_to_fit();
2140         buf
2141     }
2142 }
2143
2144 #[stable(feature = "str_to_string_specialization", since = "1.9.0")]
2145 impl ToString for str {
2146     #[inline]
2147     fn to_string(&self) -> String {
2148         String::from(self)
2149     }
2150 }
2151
2152 #[stable(feature = "cow_str_to_string_specialization", since = "1.17.0")]
2153 impl ToString for Cow<'_, str> {
2154     #[inline]
2155     fn to_string(&self) -> String {
2156         self[..].to_owned()
2157     }
2158 }
2159
2160 #[stable(feature = "string_to_string_specialization", since = "1.17.0")]
2161 impl ToString for String {
2162     #[inline]
2163     fn to_string(&self) -> String {
2164         self.to_owned()
2165     }
2166 }
2167
2168 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2169 impl AsRef<str> for String {
2170     #[inline]
2171     fn as_ref(&self) -> &str {
2172         self
2173     }
2174 }
2175
2176 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2177 impl AsRef<[u8]> for String {
2178     #[inline]
2179     fn as_ref(&self) -> &[u8] {
2180         self.as_bytes()
2181     }
2182 }
2183
2184 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2185 impl From<&str> for String {
2186     #[inline]
2187     fn from(s: &str) -> String {
2188         s.to_owned()
2189     }
2190 }
2191
2192 #[stable(feature = "from_ref_string", since = "1.35.0")]
2193 impl From<&String> for String {
2194     #[inline]
2195     fn from(s: &String) -> String {
2196         s.clone()
2197     }
2198 }
2199
2200 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2201 #[cfg(not(test))]
2202 #[stable(feature = "string_from_box", since = "1.18.0")]
2203 impl From<Box<str>> for String {
2204     /// Converts the given boxed `str` slice to a `String`.
2205     /// It is notable that the `str` slice is owned.
2206     ///
2207     /// # Examples
2208     ///
2209     /// Basic usage:
2210     ///
2211     /// ```
2212     /// let s1: String = String::from("hello world");
2213     /// let s2: Box<str> = s1.into_boxed_str();
2214     /// let s3: String = String::from(s2);
2215     ///
2216     /// assert_eq!("hello world", s3)
2217     /// ```
2218     fn from(s: Box<str>) -> String {
2219         s.into_string()
2220     }
2221 }
2222
2223 #[stable(feature = "box_from_str", since = "1.20.0")]
2224 impl From<String> for Box<str> {
2225     /// Converts the given `String` to a boxed `str` slice that is owned.
2226     ///
2227     /// # Examples
2228     ///
2229     /// Basic usage:
2230     ///
2231     /// ```
2232     /// let s1: String = String::from("hello world");
2233     /// let s2: Box<str> = Box::from(s1);
2234     /// let s3: String = String::from(s2);
2235     ///
2236     /// assert_eq!("hello world", s3)
2237     /// ```
2238     fn from(s: String) -> Box<str> {
2239         s.into_boxed_str()
2240     }
2241 }
2242
2243 #[stable(feature = "string_from_cow_str", since = "1.14.0")]
2244 impl<'a> From<Cow<'a, str>> for String {
2245     fn from(s: Cow<'a, str>) -> String {
2246         s.into_owned()
2247     }
2248 }
2249
2250 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2251 impl<'a> From<&'a str> for Cow<'a, str> {
2252     #[inline]
2253     fn from(s: &'a str) -> Cow<'a, str> {
2254         Cow::Borrowed(s)
2255     }
2256 }
2257
2258 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2259 impl<'a> From<String> for Cow<'a, str> {
2260     #[inline]
2261     fn from(s: String) -> Cow<'a, str> {
2262         Cow::Owned(s)
2263     }
2264 }
2265
2266 #[stable(feature = "cow_from_string_ref", since = "1.28.0")]
2267 impl<'a> From<&'a String> for Cow<'a, str> {
2268     #[inline]
2269     fn from(s: &'a String) -> Cow<'a, str> {
2270         Cow::Borrowed(s.as_str())
2271     }
2272 }
2273
2274 #[stable(feature = "cow_str_from_iter", since = "1.12.0")]
2275 impl<'a> FromIterator<char> for Cow<'a, str> {
2276     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = char>>(it: I) -> Cow<'a, str> {
2277         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2278     }
2279 }
2280
2281 #[stable(feature = "cow_str_from_iter", since = "1.12.0")]
2282 impl<'a, 'b> FromIterator<&'b str> for Cow<'a, str> {
2283     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = &'b str>>(it: I) -> Cow<'a, str> {
2284         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2285     }
2286 }
2287
2288 #[stable(feature = "cow_str_from_iter", since = "1.12.0")]
2289 impl<'a> FromIterator<String> for Cow<'a, str> {
2290     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = String>>(it: I) -> Cow<'a, str> {
2291         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2292     }
2293 }
2294
2295 #[stable(feature = "from_string_for_vec_u8", since = "1.14.0")]
2296 impl From<String> for Vec<u8> {
2297     /// Converts the given `String` to a vector `Vec` that holds values of type `u8`.
2298     ///
2299     /// # Examples
2300     ///
2301     /// Basic usage:
2302     ///
2303     /// ```
2304     /// let s1 = String::from("hello world");
2305     /// let v1 = Vec::from(s1);
2306     ///
2307     /// for b in v1 {
2308     ///     println!("{}", b);
2309     /// }
2310     /// ```
2311     fn from(string: String) -> Vec<u8> {
2312         string.into_bytes()
2313     }
2314 }
2315
2316 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2317 impl fmt::Write for String {
2318     #[inline]
2319     fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
2320         self.push_str(s);
2321         Ok(())
2322     }
2323
2324     #[inline]
2325     fn write_char(&mut self, c: char) -> fmt::Result {
2326         self.push(c);
2327         Ok(())
2328     }
2329 }
2330
2331 /// A draining iterator for `String`.
2332 ///
2333 /// This struct is created by the [`drain`] method on [`String`]. See its
2334 /// documentation for more.
2335 ///
2336 /// [`drain`]: struct.String.html#method.drain
2337 /// [`String`]: struct.String.html
2338 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2339 pub struct Drain<'a> {
2340     /// Will be used as &'a mut String in the destructor
2341     string: *mut String,
2342     /// Start of part to remove
2343     start: usize,
2344     /// End of part to remove
2345     end: usize,
2346     /// Current remaining range to remove
2347     iter: Chars<'a>,
2348 }
2349
2350 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2351 impl fmt::Debug for Drain<'_> {
2352     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2353         f.pad("Drain { .. }")
2354     }
2355 }
2356
2357 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2358 unsafe impl Sync for Drain<'_> {}
2359 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2360 unsafe impl Send for Drain<'_> {}
2361
2362 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2363 impl Drop for Drain<'_> {
2364     fn drop(&mut self) {
2365         unsafe {
2366             // Use Vec::drain. "Reaffirm" the bounds checks to avoid
2367             // panic code being inserted again.
2368             let self_vec = (*self.string).as_mut_vec();
2369             if self.start <= self.end && self.end <= self_vec.len() {
2370                 self_vec.drain(self.start..self.end);
2371             }
2372         }
2373     }
2374 }
2375
2376 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2377 impl Iterator for Drain<'_> {
2378     type Item = char;
2379
2380     #[inline]
2381     fn next(&mut self) -> Option<char> {
2382         self.iter.next()
2383     }
2384
2385     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2386         self.iter.size_hint()
2387     }
2388 }
2389
2390 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2391 impl DoubleEndedIterator for Drain<'_> {
2392     #[inline]
2393     fn next_back(&mut self) -> Option<char> {
2394         self.iter.next_back()
2395     }
2396 }
2397
2398 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2399 impl FusedIterator for Drain<'_> {}