]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/sync.rs
Various minor/cosmetic improvements to code
[rust.git] / src / liballoc / sync.rs
1 // Copyright 2012-2014 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 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
12
13 //! Thread-safe reference-counting pointers.
14 //!
15 //! See the [`Arc<T>`][arc] documentation for more details.
16 //!
17 //! [arc]: struct.Arc.html
18
19 use core::any::Any;
20 use core::sync::atomic;
21 use core::sync::atomic::Ordering::{Acquire, Relaxed, Release, SeqCst};
22 use core::borrow;
23 use core::fmt;
24 use core::cmp::Ordering;
25 use core::intrinsics::abort;
26 use core::mem::{self, align_of_val, size_of_val};
27 use core::ops::Deref;
28 use core::ops::{CoerceUnsized, DispatchFromDyn};
29 use core::pin::Pin;
30 use core::ptr::{self, NonNull};
31 use core::marker::{Unpin, Unsize, PhantomData};
32 use core::hash::{Hash, Hasher};
33 use core::{isize, usize};
34 use core::convert::From;
35
36 use alloc::{Global, Alloc, Layout, box_free, handle_alloc_error};
37 use boxed::Box;
38 use rc::is_dangling;
39 use string::String;
40 use vec::Vec;
41
42 /// A soft limit on the amount of references that may be made to an `Arc`.
43 ///
44 /// Going above this limit will abort your program (although not
45 /// necessarily) at _exactly_ `MAX_REFCOUNT + 1` references.
46 const MAX_REFCOUNT: usize = (isize::MAX) as usize;
47
48 /// A thread-safe reference-counting pointer. 'Arc' stands for 'Atomically
49 /// Reference Counted'.
50 ///
51 /// The type `Arc<T>` provides shared ownership of a value of type `T`,
52 /// allocated in the heap. Invoking [`clone`][clone] on `Arc` produces
53 /// a new `Arc` instance, which points to the same value on the heap as the
54 /// source `Arc`, while increasing a reference count. When the last `Arc`
55 /// pointer to a given value is destroyed, the pointed-to value is also
56 /// destroyed.
57 ///
58 /// Shared references in Rust disallow mutation by default, and `Arc` is no
59 /// exception: you cannot generally obtain a mutable reference to something
60 /// inside an `Arc`. If you need to mutate through an `Arc`, use
61 /// [`Mutex`][mutex], [`RwLock`][rwlock], or one of the [`Atomic`][atomic]
62 /// types.
63 ///
64 /// ## Thread Safety
65 ///
66 /// Unlike [`Rc<T>`], `Arc<T>` uses atomic operations for its reference
67 /// counting. This means that it is thread-safe. The disadvantage is that
68 /// atomic operations are more expensive than ordinary memory accesses. If you
69 /// are not sharing reference-counted values between threads, consider using
70 /// [`Rc<T>`] for lower overhead. [`Rc<T>`] is a safe default, because the
71 /// compiler will catch any attempt to send an [`Rc<T>`] between threads.
72 /// However, a library might choose `Arc<T>` in order to give library consumers
73 /// more flexibility.
74 ///
75 /// `Arc<T>` will implement [`Send`] and [`Sync`] as long as the `T` implements
76 /// [`Send`] and [`Sync`]. Why can't you put a non-thread-safe type `T` in an
77 /// `Arc<T>` to make it thread-safe? This may be a bit counter-intuitive at
78 /// first: after all, isn't the point of `Arc<T>` thread safety? The key is
79 /// this: `Arc<T>` makes it thread safe to have multiple ownership of the same
80 /// data, but it  doesn't add thread safety to its data. Consider
81 /// `Arc<`[`RefCell<T>`]`>`. [`RefCell<T>`] isn't [`Sync`], and if `Arc<T>` was always
82 /// [`Send`], `Arc<`[`RefCell<T>`]`>` would be as well. But then we'd have a problem:
83 /// [`RefCell<T>`] is not thread safe; it keeps track of the borrowing count using
84 /// non-atomic operations.
85 ///
86 /// In the end, this means that you may need to pair `Arc<T>` with some sort of
87 /// [`std::sync`] type, usually [`Mutex<T>`][mutex].
88 ///
89 /// ## Breaking cycles with `Weak`
90 ///
91 /// The [`downgrade`][downgrade] method can be used to create a non-owning
92 /// [`Weak`][weak] pointer. A [`Weak`][weak] pointer can be [`upgrade`][upgrade]d
93 /// to an `Arc`, but this will return [`None`] if the value has already been
94 /// dropped.
95 ///
96 /// A cycle between `Arc` pointers will never be deallocated. For this reason,
97 /// [`Weak`][weak] is used to break cycles. For example, a tree could have
98 /// strong `Arc` pointers from parent nodes to children, and [`Weak`][weak]
99 /// pointers from children back to their parents.
100 ///
101 /// # Cloning references
102 ///
103 /// Creating a new reference from an existing reference counted pointer is done using the
104 /// `Clone` trait implemented for [`Arc<T>`][arc] and [`Weak<T>`][weak].
105 ///
106 /// ```
107 /// use std::sync::Arc;
108 /// let foo = Arc::new(vec![1.0, 2.0, 3.0]);
109 /// // The two syntaxes below are equivalent.
110 /// let a = foo.clone();
111 /// let b = Arc::clone(&foo);
112 /// // a, b, and foo are all Arcs that point to the same memory location
113 /// ```
114 ///
115 /// The [`Arc::clone(&from)`] syntax is the most idiomatic because it conveys more explicitly
116 /// the meaning of the code. In the example above, this syntax makes it easier to see that
117 /// this code is creating a new reference rather than copying the whole content of foo.
118 ///
119 /// ## `Deref` behavior
120 ///
121 /// `Arc<T>` automatically dereferences to `T` (via the [`Deref`][deref] trait),
122 /// so you can call `T`'s methods on a value of type `Arc<T>`. To avoid name
123 /// clashes with `T`'s methods, the methods of `Arc<T>` itself are associated
124 /// functions, called using function-like syntax:
125 ///
126 /// ```
127 /// use std::sync::Arc;
128 /// let my_arc = Arc::new(());
129 ///
130 /// Arc::downgrade(&my_arc);
131 /// ```
132 ///
133 /// [`Weak<T>`][weak] does not auto-dereference to `T`, because the value may have
134 /// already been destroyed.
135 ///
136 /// [arc]: struct.Arc.html
137 /// [weak]: struct.Weak.html
138 /// [`Rc<T>`]: ../../std/rc/struct.Rc.html
139 /// [clone]: ../../std/clone/trait.Clone.html#tymethod.clone
140 /// [mutex]: ../../std/sync/struct.Mutex.html
141 /// [rwlock]: ../../std/sync/struct.RwLock.html
142 /// [atomic]: ../../std/sync/atomic/index.html
143 /// [`Send`]: ../../std/marker/trait.Send.html
144 /// [`Sync`]: ../../std/marker/trait.Sync.html
145 /// [deref]: ../../std/ops/trait.Deref.html
146 /// [downgrade]: struct.Arc.html#method.downgrade
147 /// [upgrade]: struct.Weak.html#method.upgrade
148 /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
149 /// [`RefCell<T>`]: ../../std/cell/struct.RefCell.html
150 /// [`std::sync`]: ../../std/sync/index.html
151 /// [`Arc::clone(&from)`]: #method.clone
152 ///
153 /// # Examples
154 ///
155 /// Sharing some immutable data between threads:
156 ///
157 // Note that we **do not** run these tests here. The windows builders get super
158 // unhappy if a thread outlives the main thread and then exits at the same time
159 // (something deadlocks) so we just avoid this entirely by not running these
160 // tests.
161 /// ```no_run
162 /// use std::sync::Arc;
163 /// use std::thread;
164 ///
165 /// let five = Arc::new(5);
166 ///
167 /// for _ in 0..10 {
168 ///     let five = Arc::clone(&five);
169 ///
170 ///     thread::spawn(move || {
171 ///         println!("{:?}", five);
172 ///     });
173 /// }
174 /// ```
175 ///
176 /// Sharing a mutable [`AtomicUsize`]:
177 ///
178 /// [`AtomicUsize`]: ../../std/sync/atomic/struct.AtomicUsize.html
179 ///
180 /// ```no_run
181 /// use std::sync::Arc;
182 /// use std::sync::atomic::{AtomicUsize, Ordering};
183 /// use std::thread;
184 ///
185 /// let val = Arc::new(AtomicUsize::new(5));
186 ///
187 /// for _ in 0..10 {
188 ///     let val = Arc::clone(&val);
189 ///
190 ///     thread::spawn(move || {
191 ///         let v = val.fetch_add(1, Ordering::SeqCst);
192 ///         println!("{:?}", v);
193 ///     });
194 /// }
195 /// ```
196 ///
197 /// See the [`rc` documentation][rc_examples] for more examples of reference
198 /// counting in general.
199 ///
200 /// [rc_examples]: ../../std/rc/index.html#examples
201 #[cfg_attr(not(test), lang = "arc")]
202 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
203 pub struct Arc<T: ?Sized> {
204     ptr: NonNull<ArcInner<T>>,
205     phantom: PhantomData<T>,
206 }
207
208 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
209 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Send for Arc<T> {}
210 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
211 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Sync for Arc<T> {}
212
213 #[unstable(feature = "coerce_unsized", issue = "27732")]
214 impl<T: ?Sized + Unsize<U>, U: ?Sized> CoerceUnsized<Arc<U>> for Arc<T> {}
215
216 #[unstable(feature = "dispatch_from_dyn", issue = "0")]
217 impl<T: ?Sized + Unsize<U>, U: ?Sized> DispatchFromDyn<Arc<U>> for Arc<T> {}
218
219 /// `Weak` is a version of [`Arc`] that holds a non-owning reference to the
220 /// managed value. The value is accessed by calling [`upgrade`] on the `Weak`
221 /// pointer, which returns an [`Option`]`<`[`Arc`]`<T>>`.
222 ///
223 /// Since a `Weak` reference does not count towards ownership, it will not
224 /// prevent the inner value from being dropped, and `Weak` itself makes no
225 /// guarantees about the value still being present and may return [`None`]
226 /// when [`upgrade`]d.
227 ///
228 /// A `Weak` pointer is useful for keeping a temporary reference to the value
229 /// within [`Arc`] without extending its lifetime. It is also used to prevent
230 /// circular references between [`Arc`] pointers, since mutual owning references
231 /// would never allow either [`Arc`] to be dropped. For example, a tree could
232 /// have strong [`Arc`] pointers from parent nodes to children, and `Weak`
233 /// pointers from children back to their parents.
234 ///
235 /// The typical way to obtain a `Weak` pointer is to call [`Arc::downgrade`].
236 ///
237 /// [`Arc`]: struct.Arc.html
238 /// [`Arc::downgrade`]: struct.Arc.html#method.downgrade
239 /// [`upgrade`]: struct.Weak.html#method.upgrade
240 /// [`Option`]: ../../std/option/enum.Option.html
241 /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
242 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
243 pub struct Weak<T: ?Sized> {
244     // This is a `NonNull` to allow optimizing the size of this type in enums,
245     // but it is not necessarily a valid pointer.
246     // `Weak::new` sets this to `usize::MAX` so that it doesn’t need
247     // to allocate space on the heap.  That's not a value a real pointer
248     // will ever have because RcBox has alignment at least 2.
249     ptr: NonNull<ArcInner<T>>,
250 }
251
252 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
253 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Send for Weak<T> {}
254 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
255 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Sync for Weak<T> {}
256
257 #[unstable(feature = "coerce_unsized", issue = "27732")]
258 impl<T: ?Sized + Unsize<U>, U: ?Sized> CoerceUnsized<Weak<U>> for Weak<T> {}
259 #[unstable(feature = "dispatch_from_dyn", issue = "0")]
260 impl<T: ?Sized + Unsize<U>, U: ?Sized> DispatchFromDyn<Weak<U>> for Weak<T> {}
261
262 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
263 impl<T: ?Sized + fmt::Debug> fmt::Debug for Weak<T> {
264     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
265         write!(f, "(Weak)")
266     }
267 }
268
269 struct ArcInner<T: ?Sized> {
270     strong: atomic::AtomicUsize,
271
272     // the value usize::MAX acts as a sentinel for temporarily "locking" the
273     // ability to upgrade weak pointers or downgrade strong ones; this is used
274     // to avoid races in `make_mut` and `get_mut`.
275     weak: atomic::AtomicUsize,
276
277     data: T,
278 }
279
280 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Send for ArcInner<T> {}
281 unsafe impl<T: ?Sized + Sync + Send> Sync for ArcInner<T> {}
282
283 impl<T> Arc<T> {
284     /// Constructs a new `Arc<T>`.
285     ///
286     /// # Examples
287     ///
288     /// ```
289     /// use std::sync::Arc;
290     ///
291     /// let five = Arc::new(5);
292     /// ```
293     #[inline]
294     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
295     pub fn new(data: T) -> Arc<T> {
296         // Start the weak pointer count as 1 which is the weak pointer that's
297         // held by all the strong pointers (kinda), see std/rc.rs for more info
298         let x: Box<_> = box ArcInner {
299             strong: atomic::AtomicUsize::new(1),
300             weak: atomic::AtomicUsize::new(1),
301             data,
302         };
303         Arc { ptr: Box::into_raw_non_null(x), phantom: PhantomData }
304     }
305
306     #[unstable(feature = "pin", issue = "49150")]
307     pub fn pinned(data: T) -> Pin<Arc<T>> {
308         unsafe { Pin::new_unchecked(Arc::new(data)) }
309     }
310
311     /// Returns the contained value, if the `Arc` has exactly one strong reference.
312     ///
313     /// Otherwise, an [`Err`][result] is returned with the same `Arc` that was
314     /// passed in.
315     ///
316     /// This will succeed even if there are outstanding weak references.
317     ///
318     /// [result]: ../../std/result/enum.Result.html
319     ///
320     /// # Examples
321     ///
322     /// ```
323     /// use std::sync::Arc;
324     ///
325     /// let x = Arc::new(3);
326     /// assert_eq!(Arc::try_unwrap(x), Ok(3));
327     ///
328     /// let x = Arc::new(4);
329     /// let _y = Arc::clone(&x);
330     /// assert_eq!(*Arc::try_unwrap(x).unwrap_err(), 4);
331     /// ```
332     #[inline]
333     #[stable(feature = "arc_unique", since = "1.4.0")]
334     pub fn try_unwrap(this: Self) -> Result<T, Self> {
335         // See `drop` for why all these atomics are like this
336         if this.inner().strong.compare_exchange(1, 0, Release, Relaxed).is_err() {
337             return Err(this);
338         }
339
340         atomic::fence(Acquire);
341
342         unsafe {
343             let elem = ptr::read(&this.ptr.as_ref().data);
344
345             // Make a weak pointer to clean up the implicit strong-weak reference
346             let _weak = Weak { ptr: this.ptr };
347             mem::forget(this);
348
349             Ok(elem)
350         }
351     }
352 }
353
354 impl<T: ?Sized> Arc<T> {
355     /// Consumes the `Arc`, returning the wrapped pointer.
356     ///
357     /// To avoid a memory leak the pointer must be converted back to an `Arc` using
358     /// [`Arc::from_raw`][from_raw].
359     ///
360     /// [from_raw]: struct.Arc.html#method.from_raw
361     ///
362     /// # Examples
363     ///
364     /// ```
365     /// use std::sync::Arc;
366     ///
367     /// let x = Arc::new(10);
368     /// let x_ptr = Arc::into_raw(x);
369     /// assert_eq!(unsafe { *x_ptr }, 10);
370     /// ```
371     #[stable(feature = "rc_raw", since = "1.17.0")]
372     pub fn into_raw(this: Self) -> *const T {
373         let ptr: *const T = &*this;
374         mem::forget(this);
375         ptr
376     }
377
378     /// Constructs an `Arc` from a raw pointer.
379     ///
380     /// The raw pointer must have been previously returned by a call to a
381     /// [`Arc::into_raw`][into_raw].
382     ///
383     /// This function is unsafe because improper use may lead to memory problems. For example, a
384     /// double-free may occur if the function is called twice on the same raw pointer.
385     ///
386     /// [into_raw]: struct.Arc.html#method.into_raw
387     ///
388     /// # Examples
389     ///
390     /// ```
391     /// use std::sync::Arc;
392     ///
393     /// let x = Arc::new(10);
394     /// let x_ptr = Arc::into_raw(x);
395     ///
396     /// unsafe {
397     ///     // Convert back to an `Arc` to prevent leak.
398     ///     let x = Arc::from_raw(x_ptr);
399     ///     assert_eq!(*x, 10);
400     ///
401     ///     // Further calls to `Arc::from_raw(x_ptr)` would be memory unsafe.
402     /// }
403     ///
404     /// // The memory was freed when `x` went out of scope above, so `x_ptr` is now dangling!
405     /// ```
406     #[stable(feature = "rc_raw", since = "1.17.0")]
407     pub unsafe fn from_raw(ptr: *const T) -> Self {
408         // Align the unsized value to the end of the ArcInner.
409         // Because it is ?Sized, it will always be the last field in memory.
410         let align = align_of_val(&*ptr);
411         let layout = Layout::new::<ArcInner<()>>();
412         let offset = (layout.size() + layout.padding_needed_for(align)) as isize;
413
414         // Reverse the offset to find the original ArcInner.
415         let fake_ptr = ptr as *mut ArcInner<T>;
416         let arc_ptr = set_data_ptr(fake_ptr, (ptr as *mut u8).offset(-offset));
417
418         Arc {
419             ptr: NonNull::new_unchecked(arc_ptr),
420             phantom: PhantomData,
421         }
422     }
423
424     /// Creates a new [`Weak`][weak] pointer to this value.
425     ///
426     /// [weak]: struct.Weak.html
427     ///
428     /// # Examples
429     ///
430     /// ```
431     /// use std::sync::Arc;
432     ///
433     /// let five = Arc::new(5);
434     ///
435     /// let weak_five = Arc::downgrade(&five);
436     /// ```
437     #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
438     pub fn downgrade(this: &Self) -> Weak<T> {
439         // This Relaxed is OK because we're checking the value in the CAS
440         // below.
441         let mut cur = this.inner().weak.load(Relaxed);
442
443         loop {
444             // check if the weak counter is currently "locked"; if so, spin.
445             if cur == usize::MAX {
446                 cur = this.inner().weak.load(Relaxed);
447                 continue;
448             }
449
450             // NOTE: this code currently ignores the possibility of overflow
451             // into usize::MAX; in general both Rc and Arc need to be adjusted
452             // to deal with overflow.
453
454             // Unlike with Clone(), we need this to be an Acquire read to
455             // synchronize with the write coming from `is_unique`, so that the
456             // events prior to that write happen before this read.
457             match this.inner().weak.compare_exchange_weak(cur, cur + 1, Acquire, Relaxed) {
458                 Ok(_) => {
459                     // Make sure we do not create a dangling Weak
460                     debug_assert!(!is_dangling(this.ptr));
461                     return Weak { ptr: this.ptr };
462                 }
463                 Err(old) => cur = old,
464             }
465         }
466     }
467
468     /// Gets the number of [`Weak`][weak] pointers to this value.
469     ///
470     /// [weak]: struct.Weak.html
471     ///
472     /// # Safety
473     ///
474     /// This method by itself is safe, but using it correctly requires extra care.
475     /// Another thread can change the weak count at any time,
476     /// including potentially between calling this method and acting on the result.
477     ///
478     /// # Examples
479     ///
480     /// ```
481     /// use std::sync::Arc;
482     ///
483     /// let five = Arc::new(5);
484     /// let _weak_five = Arc::downgrade(&five);
485     ///
486     /// // This assertion is deterministic because we haven't shared
487     /// // the `Arc` or `Weak` between threads.
488     /// assert_eq!(1, Arc::weak_count(&five));
489     /// ```
490     #[inline]
491     #[stable(feature = "arc_counts", since = "1.15.0")]
492     pub fn weak_count(this: &Self) -> usize {
493         let cnt = this.inner().weak.load(SeqCst);
494         // If the weak count is currently locked, the value of the
495         // count was 0 just before taking the lock.
496         if cnt == usize::MAX { 0 } else { cnt - 1 }
497     }
498
499     /// Gets the number of strong (`Arc`) pointers to this value.
500     ///
501     /// # Safety
502     ///
503     /// This method by itself is safe, but using it correctly requires extra care.
504     /// Another thread can change the strong count at any time,
505     /// including potentially between calling this method and acting on the result.
506     ///
507     /// # Examples
508     ///
509     /// ```
510     /// use std::sync::Arc;
511     ///
512     /// let five = Arc::new(5);
513     /// let _also_five = Arc::clone(&five);
514     ///
515     /// // This assertion is deterministic because we haven't shared
516     /// // the `Arc` between threads.
517     /// assert_eq!(2, Arc::strong_count(&five));
518     /// ```
519     #[inline]
520     #[stable(feature = "arc_counts", since = "1.15.0")]
521     pub fn strong_count(this: &Self) -> usize {
522         this.inner().strong.load(SeqCst)
523     }
524
525     #[inline]
526     fn inner(&self) -> &ArcInner<T> {
527         // This unsafety is ok because while this arc is alive we're guaranteed
528         // that the inner pointer is valid. Furthermore, we know that the
529         // `ArcInner` structure itself is `Sync` because the inner data is
530         // `Sync` as well, so we're ok loaning out an immutable pointer to these
531         // contents.
532         unsafe { self.ptr.as_ref() }
533     }
534
535     // Non-inlined part of `drop`.
536     #[inline(never)]
537     unsafe fn drop_slow(&mut self) {
538         // Destroy the data at this time, even though we may not free the box
539         // allocation itself (there may still be weak pointers lying around).
540         ptr::drop_in_place(&mut self.ptr.as_mut().data);
541
542         if self.inner().weak.fetch_sub(1, Release) == 1 {
543             atomic::fence(Acquire);
544             Global.dealloc(self.ptr.cast(), Layout::for_value(self.ptr.as_ref()))
545         }
546     }
547
548     #[inline]
549     #[stable(feature = "ptr_eq", since = "1.17.0")]
550     /// Returns true if the two `Arc`s point to the same value (not
551     /// just values that compare as equal).
552     ///
553     /// # Examples
554     ///
555     /// ```
556     /// use std::sync::Arc;
557     ///
558     /// let five = Arc::new(5);
559     /// let same_five = Arc::clone(&five);
560     /// let other_five = Arc::new(5);
561     ///
562     /// assert!(Arc::ptr_eq(&five, &same_five));
563     /// assert!(!Arc::ptr_eq(&five, &other_five));
564     /// ```
565     pub fn ptr_eq(this: &Self, other: &Self) -> bool {
566         this.ptr.as_ptr() == other.ptr.as_ptr()
567     }
568 }
569
570 impl<T: ?Sized> Arc<T> {
571     // Allocates an `ArcInner<T>` with sufficient space for an unsized value
572     unsafe fn allocate_for_ptr(ptr: *const T) -> *mut ArcInner<T> {
573         // Calculate layout using the given value.
574         // Previously, layout was calculated on the expression
575         // `&*(ptr as *const ArcInner<T>)`, but this created a misaligned
576         // reference (see #54908).
577         let layout = Layout::new::<ArcInner<()>>()
578             .extend(Layout::for_value(&*ptr)).unwrap().0
579             .pad_to_align().unwrap();
580
581         let mem = Global.alloc(layout)
582             .unwrap_or_else(|_| handle_alloc_error(layout));
583
584         // Initialize the ArcInner
585         let inner = set_data_ptr(ptr as *mut T, mem.as_ptr() as *mut u8) as *mut ArcInner<T>;
586         debug_assert_eq!(Layout::for_value(&*inner), layout);
587
588         ptr::write(&mut (*inner).strong, atomic::AtomicUsize::new(1));
589         ptr::write(&mut (*inner).weak, atomic::AtomicUsize::new(1));
590
591         inner
592     }
593
594     fn from_box(v: Box<T>) -> Arc<T> {
595         unsafe {
596             let box_unique = Box::into_unique(v);
597             let bptr = box_unique.as_ptr();
598
599             let value_size = size_of_val(&*bptr);
600             let ptr = Self::allocate_for_ptr(bptr);
601
602             // Copy value as bytes
603             ptr::copy_nonoverlapping(
604                 bptr as *const T as *const u8,
605                 &mut (*ptr).data as *mut _ as *mut u8,
606                 value_size);
607
608             // Free the allocation without dropping its contents
609             box_free(box_unique);
610
611             Arc { ptr: NonNull::new_unchecked(ptr), phantom: PhantomData }
612         }
613     }
614 }
615
616 // Sets the data pointer of a `?Sized` raw pointer.
617 //
618 // For a slice/trait object, this sets the `data` field and leaves the rest
619 // unchanged. For a sized raw pointer, this simply sets the pointer.
620 unsafe fn set_data_ptr<T: ?Sized, U>(mut ptr: *mut T, data: *mut U) -> *mut T {
621     ptr::write(&mut ptr as *mut _ as *mut *mut u8, data as *mut u8);
622     ptr
623 }
624
625 impl<T> Arc<[T]> {
626     // Copy elements from slice into newly allocated Arc<[T]>
627     //
628     // Unsafe because the caller must either take ownership or bind `T: Copy`
629     unsafe fn copy_from_slice(v: &[T]) -> Arc<[T]> {
630         let v_ptr = v as *const [T];
631         let ptr = Self::allocate_for_ptr(v_ptr);
632
633         ptr::copy_nonoverlapping(
634             v.as_ptr(),
635             &mut (*ptr).data as *mut [T] as *mut T,
636             v.len());
637
638         Arc { ptr: NonNull::new_unchecked(ptr), phantom: PhantomData }
639     }
640 }
641
642 // Specialization trait used for From<&[T]>
643 trait ArcFromSlice<T> {
644     fn from_slice(slice: &[T]) -> Self;
645 }
646
647 impl<T: Clone> ArcFromSlice<T> for Arc<[T]> {
648     #[inline]
649     default fn from_slice(v: &[T]) -> Self {
650         // Panic guard while cloning T elements.
651         // In the event of a panic, elements that have been written
652         // into the new ArcInner will be dropped, then the memory freed.
653         struct Guard<T> {
654             mem: NonNull<u8>,
655             elems: *mut T,
656             layout: Layout,
657             n_elems: usize,
658         }
659
660         impl<T> Drop for Guard<T> {
661             fn drop(&mut self) {
662                 use core::slice::from_raw_parts_mut;
663
664                 unsafe {
665                     let slice = from_raw_parts_mut(self.elems, self.n_elems);
666                     ptr::drop_in_place(slice);
667
668                     Global.dealloc(self.mem.cast(), self.layout.clone());
669                 }
670             }
671         }
672
673         unsafe {
674             let v_ptr = v as *const [T];
675             let ptr = Self::allocate_for_ptr(v_ptr);
676
677             let mem = ptr as *mut _ as *mut u8;
678             let layout = Layout::for_value(&*ptr);
679
680             // Pointer to first element
681             let elems = &mut (*ptr).data as *mut [T] as *mut T;
682
683             let mut guard = Guard{
684                 mem: NonNull::new_unchecked(mem),
685                 elems: elems,
686                 layout: layout,
687                 n_elems: 0,
688             };
689
690             for (i, item) in v.iter().enumerate() {
691                 ptr::write(elems.add(i), item.clone());
692                 guard.n_elems += 1;
693             }
694
695             // All clear. Forget the guard so it doesn't free the new ArcInner.
696             mem::forget(guard);
697
698             Arc { ptr: NonNull::new_unchecked(ptr), phantom: PhantomData }
699         }
700     }
701 }
702
703 impl<T: Copy> ArcFromSlice<T> for Arc<[T]> {
704     #[inline]
705     fn from_slice(v: &[T]) -> Self {
706         unsafe { Arc::copy_from_slice(v) }
707     }
708 }
709
710 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
711 impl<T: ?Sized> Clone for Arc<T> {
712     /// Makes a clone of the `Arc` pointer.
713     ///
714     /// This creates another pointer to the same inner value, increasing the
715     /// strong reference count.
716     ///
717     /// # Examples
718     ///
719     /// ```
720     /// use std::sync::Arc;
721     ///
722     /// let five = Arc::new(5);
723     ///
724     /// let _ = Arc::clone(&five);
725     /// ```
726     #[inline]
727     fn clone(&self) -> Arc<T> {
728         // Using a relaxed ordering is alright here, as knowledge of the
729         // original reference prevents other threads from erroneously deleting
730         // the object.
731         //
732         // As explained in the [Boost documentation][1], Increasing the
733         // reference counter can always be done with memory_order_relaxed: New
734         // references to an object can only be formed from an existing
735         // reference, and passing an existing reference from one thread to
736         // another must already provide any required synchronization.
737         //
738         // [1]: (www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/atomic/usage_examples.html)
739         let old_size = self.inner().strong.fetch_add(1, Relaxed);
740
741         // However we need to guard against massive refcounts in case someone
742         // is `mem::forget`ing Arcs. If we don't do this the count can overflow
743         // and users will use-after free. We racily saturate to `isize::MAX` on
744         // the assumption that there aren't ~2 billion threads incrementing
745         // the reference count at once. This branch will never be taken in
746         // any realistic program.
747         //
748         // We abort because such a program is incredibly degenerate, and we
749         // don't care to support it.
750         if old_size > MAX_REFCOUNT {
751             unsafe {
752                 abort();
753             }
754         }
755
756         Arc { ptr: self.ptr, phantom: PhantomData }
757     }
758 }
759
760 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
761 impl<T: ?Sized> Deref for Arc<T> {
762     type Target = T;
763
764     #[inline]
765     fn deref(&self) -> &T {
766         &self.inner().data
767     }
768 }
769
770 impl<T: Clone> Arc<T> {
771     /// Makes a mutable reference into the given `Arc`.
772     ///
773     /// If there are other `Arc` or [`Weak`][weak] pointers to the same value,
774     /// then `make_mut` will invoke [`clone`][clone] on the inner value to
775     /// ensure unique ownership. This is also referred to as clone-on-write.
776     ///
777     /// See also [`get_mut`][get_mut], which will fail rather than cloning.
778     ///
779     /// [weak]: struct.Weak.html
780     /// [clone]: ../../std/clone/trait.Clone.html#tymethod.clone
781     /// [get_mut]: struct.Arc.html#method.get_mut
782     ///
783     /// # Examples
784     ///
785     /// ```
786     /// use std::sync::Arc;
787     ///
788     /// let mut data = Arc::new(5);
789     ///
790     /// *Arc::make_mut(&mut data) += 1;         // Won't clone anything
791     /// let mut other_data = Arc::clone(&data); // Won't clone inner data
792     /// *Arc::make_mut(&mut data) += 1;         // Clones inner data
793     /// *Arc::make_mut(&mut data) += 1;         // Won't clone anything
794     /// *Arc::make_mut(&mut other_data) *= 2;   // Won't clone anything
795     ///
796     /// // Now `data` and `other_data` point to different values.
797     /// assert_eq!(*data, 8);
798     /// assert_eq!(*other_data, 12);
799     /// ```
800     #[inline]
801     #[stable(feature = "arc_unique", since = "1.4.0")]
802     pub fn make_mut(this: &mut Self) -> &mut T {
803         // Note that we hold both a strong reference and a weak reference.
804         // Thus, releasing our strong reference only will not, by itself, cause
805         // the memory to be deallocated.
806         //
807         // Use Acquire to ensure that we see any writes to `weak` that happen
808         // before release writes (i.e., decrements) to `strong`. Since we hold a
809         // weak count, there's no chance the ArcInner itself could be
810         // deallocated.
811         if this.inner().strong.compare_exchange(1, 0, Acquire, Relaxed).is_err() {
812             // Another strong pointer exists; clone
813             *this = Arc::new((**this).clone());
814         } else if this.inner().weak.load(Relaxed) != 1 {
815             // Relaxed suffices in the above because this is fundamentally an
816             // optimization: we are always racing with weak pointers being
817             // dropped. Worst case, we end up allocated a new Arc unnecessarily.
818
819             // We removed the last strong ref, but there are additional weak
820             // refs remaining. We'll move the contents to a new Arc, and
821             // invalidate the other weak refs.
822
823             // Note that it is not possible for the read of `weak` to yield
824             // usize::MAX (i.e., locked), since the weak count can only be
825             // locked by a thread with a strong reference.
826
827             // Materialize our own implicit weak pointer, so that it can clean
828             // up the ArcInner as needed.
829             let weak = Weak { ptr: this.ptr };
830
831             // mark the data itself as already deallocated
832             unsafe {
833                 // there is no data race in the implicit write caused by `read`
834                 // here (due to zeroing) because data is no longer accessed by
835                 // other threads (due to there being no more strong refs at this
836                 // point).
837                 let mut swap = Arc::new(ptr::read(&weak.ptr.as_ref().data));
838                 mem::swap(this, &mut swap);
839                 mem::forget(swap);
840             }
841         } else {
842             // We were the sole reference of either kind; bump back up the
843             // strong ref count.
844             this.inner().strong.store(1, Release);
845         }
846
847         // As with `get_mut()`, the unsafety is ok because our reference was
848         // either unique to begin with, or became one upon cloning the contents.
849         unsafe {
850             &mut this.ptr.as_mut().data
851         }
852     }
853 }
854
855 impl<T: ?Sized> Arc<T> {
856     /// Returns a mutable reference to the inner value, if there are
857     /// no other `Arc` or [`Weak`][weak] pointers to the same value.
858     ///
859     /// Returns [`None`][option] otherwise, because it is not safe to
860     /// mutate a shared value.
861     ///
862     /// See also [`make_mut`][make_mut], which will [`clone`][clone]
863     /// the inner value when it's shared.
864     ///
865     /// [weak]: struct.Weak.html
866     /// [option]: ../../std/option/enum.Option.html
867     /// [make_mut]: struct.Arc.html#method.make_mut
868     /// [clone]: ../../std/clone/trait.Clone.html#tymethod.clone
869     ///
870     /// # Examples
871     ///
872     /// ```
873     /// use std::sync::Arc;
874     ///
875     /// let mut x = Arc::new(3);
876     /// *Arc::get_mut(&mut x).unwrap() = 4;
877     /// assert_eq!(*x, 4);
878     ///
879     /// let _y = Arc::clone(&x);
880     /// assert!(Arc::get_mut(&mut x).is_none());
881     /// ```
882     #[inline]
883     #[stable(feature = "arc_unique", since = "1.4.0")]
884     pub fn get_mut(this: &mut Self) -> Option<&mut T> {
885         if this.is_unique() {
886             // This unsafety is ok because we're guaranteed that the pointer
887             // returned is the *only* pointer that will ever be returned to T. Our
888             // reference count is guaranteed to be 1 at this point, and we required
889             // the Arc itself to be `mut`, so we're returning the only possible
890             // reference to the inner data.
891             unsafe {
892                 Some(&mut this.ptr.as_mut().data)
893             }
894         } else {
895             None
896         }
897     }
898
899     /// Determine whether this is the unique reference (including weak refs) to
900     /// the underlying data.
901     ///
902     /// Note that this requires locking the weak ref count.
903     fn is_unique(&mut self) -> bool {
904         // lock the weak pointer count if we appear to be the sole weak pointer
905         // holder.
906         //
907         // The acquire label here ensures a happens-before relationship with any
908         // writes to `strong` (in particular in `Weak::upgrade`) prior to decrements
909         // of the `weak` count (via `Weak::drop`, which uses release).  If the upgraded
910         // weak ref was never dropped, the CAS here will fail so we do not care to synchronize.
911         if self.inner().weak.compare_exchange(1, usize::MAX, Acquire, Relaxed).is_ok() {
912             // This needs to be an `Acquire` to synchronize with the decrement of the `strong`
913             // counter in `drop` -- the only access that happens when any but the last reference
914             // is being dropped.
915             let unique = self.inner().strong.load(Acquire) == 1;
916
917             // The release write here synchronizes with a read in `downgrade`,
918             // effectively preventing the above read of `strong` from happening
919             // after the write.
920             self.inner().weak.store(1, Release); // release the lock
921             unique
922         } else {
923             false
924         }
925     }
926 }
927
928 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
929 unsafe impl<#[may_dangle] T: ?Sized> Drop for Arc<T> {
930     /// Drops the `Arc`.
931     ///
932     /// This will decrement the strong reference count. If the strong reference
933     /// count reaches zero then the only other references (if any) are
934     /// [`Weak`], so we `drop` the inner value.
935     ///
936     /// # Examples
937     ///
938     /// ```
939     /// use std::sync::Arc;
940     ///
941     /// struct Foo;
942     ///
943     /// impl Drop for Foo {
944     ///     fn drop(&mut self) {
945     ///         println!("dropped!");
946     ///     }
947     /// }
948     ///
949     /// let foo  = Arc::new(Foo);
950     /// let foo2 = Arc::clone(&foo);
951     ///
952     /// drop(foo);    // Doesn't print anything
953     /// drop(foo2);   // Prints "dropped!"
954     /// ```
955     #[inline]
956     fn drop(&mut self) {
957         // Because `fetch_sub` is already atomic, we do not need to synchronize
958         // with other threads unless we are going to delete the object. This
959         // same logic applies to the below `fetch_sub` to the `weak` count.
960         if self.inner().strong.fetch_sub(1, Release) != 1 {
961             return;
962         }
963
964         // This fence is needed to prevent reordering of use of the data and
965         // deletion of the data.  Because it is marked `Release`, the decreasing
966         // of the reference count synchronizes with this `Acquire` fence. This
967         // means that use of the data happens before decreasing the reference
968         // count, which happens before this fence, which happens before the
969         // deletion of the data.
970         //
971         // As explained in the [Boost documentation][1],
972         //
973         // > It is important to enforce any possible access to the object in one
974         // > thread (through an existing reference) to *happen before* deleting
975         // > the object in a different thread. This is achieved by a "release"
976         // > operation after dropping a reference (any access to the object
977         // > through this reference must obviously happened before), and an
978         // > "acquire" operation before deleting the object.
979         //
980         // In particular, while the contents of an Arc are usually immutable, it's
981         // possible to have interior writes to something like a Mutex<T>. Since a
982         // Mutex is not acquired when it is deleted, we can't rely on its
983         // synchronization logic to make writes in thread A visible to a destructor
984         // running in thread B.
985         //
986         // Also note that the Acquire fence here could probably be replaced with an
987         // Acquire load, which could improve performance in highly-contended
988         // situations. See [2].
989         //
990         // [1]: (www.boost.org/doc/libs/1_55_0/doc/html/atomic/usage_examples.html)
991         // [2]: (https://github.com/rust-lang/rust/pull/41714)
992         atomic::fence(Acquire);
993
994         unsafe {
995             self.drop_slow();
996         }
997     }
998 }
999
1000 impl Arc<dyn Any + Send + Sync> {
1001     #[inline]
1002     #[stable(feature = "rc_downcast", since = "1.29.0")]
1003     /// Attempt to downcast the `Arc<dyn Any + Send + Sync>` to a concrete type.
1004     ///
1005     /// # Examples
1006     ///
1007     /// ```
1008     /// use std::any::Any;
1009     /// use std::sync::Arc;
1010     ///
1011     /// fn print_if_string(value: Arc<dyn Any + Send + Sync>) {
1012     ///     if let Ok(string) = value.downcast::<String>() {
1013     ///         println!("String ({}): {}", string.len(), string);
1014     ///     }
1015     /// }
1016     ///
1017     /// fn main() {
1018     ///     let my_string = "Hello World".to_string();
1019     ///     print_if_string(Arc::new(my_string));
1020     ///     print_if_string(Arc::new(0i8));
1021     /// }
1022     /// ```
1023     pub fn downcast<T>(self) -> Result<Arc<T>, Self>
1024     where
1025         T: Any + Send + Sync + 'static,
1026     {
1027         if (*self).is::<T>() {
1028             let ptr = self.ptr.cast::<ArcInner<T>>();
1029             mem::forget(self);
1030             Ok(Arc { ptr, phantom: PhantomData })
1031         } else {
1032             Err(self)
1033         }
1034     }
1035 }
1036
1037 impl<T> Weak<T> {
1038     /// Constructs a new `Weak<T>`, without allocating any memory.
1039     /// Calling [`upgrade`] on the return value always gives [`None`].
1040     ///
1041     /// [`upgrade`]: struct.Weak.html#method.upgrade
1042     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1043     ///
1044     /// # Examples
1045     ///
1046     /// ```
1047     /// use std::sync::Weak;
1048     ///
1049     /// let empty: Weak<i64> = Weak::new();
1050     /// assert!(empty.upgrade().is_none());
1051     /// ```
1052     #[stable(feature = "downgraded_weak", since = "1.10.0")]
1053     pub fn new() -> Weak<T> {
1054         Weak {
1055             ptr: NonNull::new(usize::MAX as *mut ArcInner<T>).expect("MAX is not 0"),
1056         }
1057     }
1058 }
1059
1060 impl<T: ?Sized> Weak<T> {
1061     /// Attempts to upgrade the `Weak` pointer to an [`Arc`], extending
1062     /// the lifetime of the value if successful.
1063     ///
1064     /// Returns [`None`] if the value has since been dropped.
1065     ///
1066     /// [`Arc`]: struct.Arc.html
1067     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1068     ///
1069     /// # Examples
1070     ///
1071     /// ```
1072     /// use std::sync::Arc;
1073     ///
1074     /// let five = Arc::new(5);
1075     ///
1076     /// let weak_five = Arc::downgrade(&five);
1077     ///
1078     /// let strong_five: Option<Arc<_>> = weak_five.upgrade();
1079     /// assert!(strong_five.is_some());
1080     ///
1081     /// // Destroy all strong pointers.
1082     /// drop(strong_five);
1083     /// drop(five);
1084     ///
1085     /// assert!(weak_five.upgrade().is_none());
1086     /// ```
1087     #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
1088     pub fn upgrade(&self) -> Option<Arc<T>> {
1089         // We use a CAS loop to increment the strong count instead of a
1090         // fetch_add because once the count hits 0 it must never be above 0.
1091         let inner = self.inner()?;
1092
1093         // Relaxed load because any write of 0 that we can observe
1094         // leaves the field in a permanently zero state (so a
1095         // "stale" read of 0 is fine), and any other value is
1096         // confirmed via the CAS below.
1097         let mut n = inner.strong.load(Relaxed);
1098
1099         loop {
1100             if n == 0 {
1101                 return None;
1102             }
1103
1104             // See comments in `Arc::clone` for why we do this (for `mem::forget`).
1105             if n > MAX_REFCOUNT {
1106                 unsafe {
1107                     abort();
1108                 }
1109             }
1110
1111             // Relaxed is valid for the same reason it is on Arc's Clone impl
1112             match inner.strong.compare_exchange_weak(n, n + 1, Relaxed, Relaxed) {
1113                 Ok(_) => return Some(Arc {
1114                     // null checked above
1115                     ptr: self.ptr,
1116                     phantom: PhantomData,
1117                 }),
1118                 Err(old) => n = old,
1119             }
1120         }
1121     }
1122
1123     /// Return `None` when the pointer is dangling and there is no allocated `ArcInner`,
1124     /// i.e., this `Weak` was created by `Weak::new`
1125     #[inline]
1126     fn inner(&self) -> Option<&ArcInner<T>> {
1127         if is_dangling(self.ptr) {
1128             None
1129         } else {
1130             Some(unsafe { self.ptr.as_ref() })
1131         }
1132     }
1133
1134     /// Returns true if the two `Weak`s point to the same value (not just values
1135     /// that compare as equal).
1136     ///
1137     /// # Notes
1138     ///
1139     /// Since this compares pointers it means that `Weak::new()` will equal each
1140     /// other, even though they don't point to any value.
1141     ///
1142     ///
1143     /// # Examples
1144     ///
1145     /// ```
1146     /// #![feature(weak_ptr_eq)]
1147     /// use std::sync::{Arc, Weak};
1148     ///
1149     /// let first_rc = Arc::new(5);
1150     /// let first = Arc::downgrade(&first_rc);
1151     /// let second = Arc::downgrade(&first_rc);
1152     ///
1153     /// assert!(Weak::ptr_eq(&first, &second));
1154     ///
1155     /// let third_rc = Arc::new(5);
1156     /// let third = Arc::downgrade(&third_rc);
1157     ///
1158     /// assert!(!Weak::ptr_eq(&first, &third));
1159     /// ```
1160     ///
1161     /// Comparing `Weak::new`.
1162     ///
1163     /// ```
1164     /// #![feature(weak_ptr_eq)]
1165     /// use std::sync::{Arc, Weak};
1166     ///
1167     /// let first = Weak::new();
1168     /// let second = Weak::new();
1169     /// assert!(Weak::ptr_eq(&first, &second));
1170     ///
1171     /// let third_rc = Arc::new(());
1172     /// let third = Arc::downgrade(&third_rc);
1173     /// assert!(!Weak::ptr_eq(&first, &third));
1174     /// ```
1175     #[inline]
1176     #[unstable(feature = "weak_ptr_eq", issue = "55981")]
1177     pub fn ptr_eq(this: &Self, other: &Self) -> bool {
1178         this.ptr.as_ptr() == other.ptr.as_ptr()
1179     }
1180 }
1181
1182 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
1183 impl<T: ?Sized> Clone for Weak<T> {
1184     /// Makes a clone of the `Weak` pointer that points to the same value.
1185     ///
1186     /// # Examples
1187     ///
1188     /// ```
1189     /// use std::sync::{Arc, Weak};
1190     ///
1191     /// let weak_five = Arc::downgrade(&Arc::new(5));
1192     ///
1193     /// let _ = Weak::clone(&weak_five);
1194     /// ```
1195     #[inline]
1196     fn clone(&self) -> Weak<T> {
1197         let inner = if let Some(inner) = self.inner() {
1198             inner
1199         } else {
1200             return Weak { ptr: self.ptr };
1201         };
1202         // See comments in Arc::clone() for why this is relaxed.  This can use a
1203         // fetch_add (ignoring the lock) because the weak count is only locked
1204         // where are *no other* weak pointers in existence. (So we can't be
1205         // running this code in that case).
1206         let old_size = inner.weak.fetch_add(1, Relaxed);
1207
1208         // See comments in Arc::clone() for why we do this (for mem::forget).
1209         if old_size > MAX_REFCOUNT {
1210             unsafe {
1211                 abort();
1212             }
1213         }
1214
1215         return Weak { ptr: self.ptr };
1216     }
1217 }
1218
1219 #[stable(feature = "downgraded_weak", since = "1.10.0")]
1220 impl<T> Default for Weak<T> {
1221     /// Constructs a new `Weak<T>`, without allocating memory.
1222     /// Calling [`upgrade`][Weak::upgrade] on the return value always
1223     /// gives [`None`].
1224     ///
1225     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1226     ///
1227     /// # Examples
1228     ///
1229     /// ```
1230     /// use std::sync::Weak;
1231     ///
1232     /// let empty: Weak<i64> = Default::default();
1233     /// assert!(empty.upgrade().is_none());
1234     /// ```
1235     fn default() -> Weak<T> {
1236         Weak::new()
1237     }
1238 }
1239
1240 #[stable(feature = "arc_weak", since = "1.4.0")]
1241 impl<T: ?Sized> Drop for Weak<T> {
1242     /// Drops the `Weak` pointer.
1243     ///
1244     /// # Examples
1245     ///
1246     /// ```
1247     /// use std::sync::{Arc, Weak};
1248     ///
1249     /// struct Foo;
1250     ///
1251     /// impl Drop for Foo {
1252     ///     fn drop(&mut self) {
1253     ///         println!("dropped!");
1254     ///     }
1255     /// }
1256     ///
1257     /// let foo = Arc::new(Foo);
1258     /// let weak_foo = Arc::downgrade(&foo);
1259     /// let other_weak_foo = Weak::clone(&weak_foo);
1260     ///
1261     /// drop(weak_foo);   // Doesn't print anything
1262     /// drop(foo);        // Prints "dropped!"
1263     ///
1264     /// assert!(other_weak_foo.upgrade().is_none());
1265     /// ```
1266     fn drop(&mut self) {
1267         // If we find out that we were the last weak pointer, then its time to
1268         // deallocate the data entirely. See the discussion in Arc::drop() about
1269         // the memory orderings
1270         //
1271         // It's not necessary to check for the locked state here, because the
1272         // weak count can only be locked if there was precisely one weak ref,
1273         // meaning that drop could only subsequently run ON that remaining weak
1274         // ref, which can only happen after the lock is released.
1275         let inner = if let Some(inner) = self.inner() {
1276             inner
1277         } else {
1278             return
1279         };
1280
1281         if inner.weak.fetch_sub(1, Release) == 1 {
1282             atomic::fence(Acquire);
1283             unsafe {
1284                 Global.dealloc(self.ptr.cast(), Layout::for_value(self.ptr.as_ref()))
1285             }
1286         }
1287     }
1288 }
1289
1290 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1291 impl<T: ?Sized + PartialEq> PartialEq for Arc<T> {
1292     /// Equality for two `Arc`s.
1293     ///
1294     /// Two `Arc`s are equal if their inner values are equal.
1295     ///
1296     /// # Examples
1297     ///
1298     /// ```
1299     /// use std::sync::Arc;
1300     ///
1301     /// let five = Arc::new(5);
1302     ///
1303     /// assert!(five == Arc::new(5));
1304     /// ```
1305     fn eq(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1306         *(*self) == *(*other)
1307     }
1308
1309     /// Inequality for two `Arc`s.
1310     ///
1311     /// Two `Arc`s are unequal if their inner values are unequal.
1312     ///
1313     /// # Examples
1314     ///
1315     /// ```
1316     /// use std::sync::Arc;
1317     ///
1318     /// let five = Arc::new(5);
1319     ///
1320     /// assert!(five != Arc::new(6));
1321     /// ```
1322     fn ne(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1323         *(*self) != *(*other)
1324     }
1325 }
1326 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1327 impl<T: ?Sized + PartialOrd> PartialOrd for Arc<T> {
1328     /// Partial comparison for two `Arc`s.
1329     ///
1330     /// The two are compared by calling `partial_cmp()` on their inner values.
1331     ///
1332     /// # Examples
1333     ///
1334     /// ```
1335     /// use std::sync::Arc;
1336     /// use std::cmp::Ordering;
1337     ///
1338     /// let five = Arc::new(5);
1339     ///
1340     /// assert_eq!(Some(Ordering::Less), five.partial_cmp(&Arc::new(6)));
1341     /// ```
1342     fn partial_cmp(&self, other: &Arc<T>) -> Option<Ordering> {
1343         (**self).partial_cmp(&**other)
1344     }
1345
1346     /// Less-than comparison for two `Arc`s.
1347     ///
1348     /// The two are compared by calling `<` on their inner values.
1349     ///
1350     /// # Examples
1351     ///
1352     /// ```
1353     /// use std::sync::Arc;
1354     ///
1355     /// let five = Arc::new(5);
1356     ///
1357     /// assert!(five < Arc::new(6));
1358     /// ```
1359     fn lt(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1360         *(*self) < *(*other)
1361     }
1362
1363     /// 'Less than or equal to' comparison for two `Arc`s.
1364     ///
1365     /// The two are compared by calling `<=` on their inner values.
1366     ///
1367     /// # Examples
1368     ///
1369     /// ```
1370     /// use std::sync::Arc;
1371     ///
1372     /// let five = Arc::new(5);
1373     ///
1374     /// assert!(five <= Arc::new(5));
1375     /// ```
1376     fn le(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1377         *(*self) <= *(*other)
1378     }
1379
1380     /// Greater-than comparison for two `Arc`s.
1381     ///
1382     /// The two are compared by calling `>` on their inner values.
1383     ///
1384     /// # Examples
1385     ///
1386     /// ```
1387     /// use std::sync::Arc;
1388     ///
1389     /// let five = Arc::new(5);
1390     ///
1391     /// assert!(five > Arc::new(4));
1392     /// ```
1393     fn gt(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1394         *(*self) > *(*other)
1395     }
1396
1397     /// 'Greater than or equal to' comparison for two `Arc`s.
1398     ///
1399     /// The two are compared by calling `>=` on their inner values.
1400     ///
1401     /// # Examples
1402     ///
1403     /// ```
1404     /// use std::sync::Arc;
1405     ///
1406     /// let five = Arc::new(5);
1407     ///
1408     /// assert!(five >= Arc::new(5));
1409     /// ```
1410     fn ge(&self, other: &Arc<T>) -> bool {
1411         *(*self) >= *(*other)
1412     }
1413 }
1414 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1415 impl<T: ?Sized + Ord> Ord for Arc<T> {
1416     /// Comparison for two `Arc`s.
1417     ///
1418     /// The two are compared by calling `cmp()` on their inner values.
1419     ///
1420     /// # Examples
1421     ///
1422     /// ```
1423     /// use std::sync::Arc;
1424     /// use std::cmp::Ordering;
1425     ///
1426     /// let five = Arc::new(5);
1427     ///
1428     /// assert_eq!(Ordering::Less, five.cmp(&Arc::new(6)));
1429     /// ```
1430     fn cmp(&self, other: &Arc<T>) -> Ordering {
1431         (**self).cmp(&**other)
1432     }
1433 }
1434 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1435 impl<T: ?Sized + Eq> Eq for Arc<T> {}
1436
1437 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1438 impl<T: ?Sized + fmt::Display> fmt::Display for Arc<T> {
1439     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1440         fmt::Display::fmt(&**self, f)
1441     }
1442 }
1443
1444 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1445 impl<T: ?Sized + fmt::Debug> fmt::Debug for Arc<T> {
1446     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1447         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
1448     }
1449 }
1450
1451 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1452 impl<T: ?Sized> fmt::Pointer for Arc<T> {
1453     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1454         fmt::Pointer::fmt(&(&**self as *const T), f)
1455     }
1456 }
1457
1458 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1459 impl<T: Default> Default for Arc<T> {
1460     /// Creates a new `Arc<T>`, with the `Default` value for `T`.
1461     ///
1462     /// # Examples
1463     ///
1464     /// ```
1465     /// use std::sync::Arc;
1466     ///
1467     /// let x: Arc<i32> = Default::default();
1468     /// assert_eq!(*x, 0);
1469     /// ```
1470     fn default() -> Arc<T> {
1471         Arc::new(Default::default())
1472     }
1473 }
1474
1475 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1476 impl<T: ?Sized + Hash> Hash for Arc<T> {
1477     fn hash<H: Hasher>(&self, state: &mut H) {
1478         (**self).hash(state)
1479     }
1480 }
1481
1482 #[stable(feature = "from_for_ptrs", since = "1.6.0")]
1483 impl<T> From<T> for Arc<T> {
1484     fn from(t: T) -> Self {
1485         Arc::new(t)
1486     }
1487 }
1488
1489 #[stable(feature = "shared_from_slice", since = "1.21.0")]
1490 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Arc<[T]> {
1491     #[inline]
1492     fn from(v: &[T]) -> Arc<[T]> {
1493         <Self as ArcFromSlice<T>>::from_slice(v)
1494     }
1495 }
1496
1497 #[stable(feature = "shared_from_slice", since = "1.21.0")]
1498 impl<'a> From<&'a str> for Arc<str> {
1499     #[inline]
1500     fn from(v: &str) -> Arc<str> {
1501         let arc = Arc::<[u8]>::from(v.as_bytes());
1502         unsafe { Arc::from_raw(Arc::into_raw(arc) as *const str) }
1503     }
1504 }
1505
1506 #[stable(feature = "shared_from_slice", since = "1.21.0")]
1507 impl From<String> for Arc<str> {
1508     #[inline]
1509     fn from(v: String) -> Arc<str> {
1510         Arc::from(&v[..])
1511     }
1512 }
1513
1514 #[stable(feature = "shared_from_slice", since = "1.21.0")]
1515 impl<T: ?Sized> From<Box<T>> for Arc<T> {
1516     #[inline]
1517     fn from(v: Box<T>) -> Arc<T> {
1518         Arc::from_box(v)
1519     }
1520 }
1521
1522 #[stable(feature = "shared_from_slice", since = "1.21.0")]
1523 impl<T> From<Vec<T>> for Arc<[T]> {
1524     #[inline]
1525     fn from(mut v: Vec<T>) -> Arc<[T]> {
1526         unsafe {
1527             let arc = Arc::copy_from_slice(&v);
1528
1529             // Allow the Vec to free its memory, but not destroy its contents
1530             v.set_len(0);
1531
1532             arc
1533         }
1534     }
1535 }
1536
1537 #[cfg(test)]
1538 mod tests {
1539     use std::boxed::Box;
1540     use std::clone::Clone;
1541     use std::sync::mpsc::channel;
1542     use std::mem::drop;
1543     use std::ops::Drop;
1544     use std::option::Option;
1545     use std::option::Option::{None, Some};
1546     use std::sync::atomic;
1547     use std::sync::atomic::Ordering::{Acquire, SeqCst};
1548     use std::thread;
1549     use std::sync::Mutex;
1550     use std::convert::From;
1551
1552     use super::{Arc, Weak};
1553     use vec::Vec;
1554
1555     struct Canary(*mut atomic::AtomicUsize);
1556
1557     impl Drop for Canary {
1558         fn drop(&mut self) {
1559             unsafe {
1560                 match *self {
1561                     Canary(c) => {
1562                         (*c).fetch_add(1, SeqCst);
1563                     }
1564                 }
1565             }
1566         }
1567     }
1568
1569     #[test]
1570     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
1571     fn manually_share_arc() {
1572         let v = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10];
1573         let arc_v = Arc::new(v);
1574
1575         let (tx, rx) = channel();
1576
1577         let _t = thread::spawn(move || {
1578             let arc_v: Arc<Vec<i32>> = rx.recv().unwrap();
1579             assert_eq!((*arc_v)[3], 4);
1580         });
1581
1582         tx.send(arc_v.clone()).unwrap();
1583
1584         assert_eq!((*arc_v)[2], 3);
1585         assert_eq!((*arc_v)[4], 5);
1586     }
1587
1588     #[test]
1589     fn test_arc_get_mut() {
1590         let mut x = Arc::new(3);
1591         *Arc::get_mut(&mut x).unwrap() = 4;
1592         assert_eq!(*x, 4);
1593         let y = x.clone();
1594         assert!(Arc::get_mut(&mut x).is_none());
1595         drop(y);
1596         assert!(Arc::get_mut(&mut x).is_some());
1597         let _w = Arc::downgrade(&x);
1598         assert!(Arc::get_mut(&mut x).is_none());
1599     }
1600
1601     #[test]
1602     fn try_unwrap() {
1603         let x = Arc::new(3);
1604         assert_eq!(Arc::try_unwrap(x), Ok(3));
1605         let x = Arc::new(4);
1606         let _y = x.clone();
1607         assert_eq!(Arc::try_unwrap(x), Err(Arc::new(4)));
1608         let x = Arc::new(5);
1609         let _w = Arc::downgrade(&x);
1610         assert_eq!(Arc::try_unwrap(x), Ok(5));
1611     }
1612
1613     #[test]
1614     fn into_from_raw() {
1615         let x = Arc::new(box "hello");
1616         let y = x.clone();
1617
1618         let x_ptr = Arc::into_raw(x);
1619         drop(y);
1620         unsafe {
1621             assert_eq!(**x_ptr, "hello");
1622
1623             let x = Arc::from_raw(x_ptr);
1624             assert_eq!(**x, "hello");
1625
1626             assert_eq!(Arc::try_unwrap(x).map(|x| *x), Ok("hello"));
1627         }
1628     }
1629
1630     #[test]
1631     fn test_into_from_raw_unsized() {
1632         use std::fmt::Display;
1633         use std::string::ToString;
1634
1635         let arc: Arc<str> = Arc::from("foo");
1636
1637         let ptr = Arc::into_raw(arc.clone());
1638         let arc2 = unsafe { Arc::from_raw(ptr) };
1639
1640         assert_eq!(unsafe { &*ptr }, "foo");
1641         assert_eq!(arc, arc2);
1642
1643         let arc: Arc<dyn Display> = Arc::new(123);
1644
1645         let ptr = Arc::into_raw(arc.clone());
1646         let arc2 = unsafe { Arc::from_raw(ptr) };
1647
1648         assert_eq!(unsafe { &*ptr }.to_string(), "123");
1649         assert_eq!(arc2.to_string(), "123");
1650     }
1651
1652     #[test]
1653     fn test_cowarc_clone_make_mut() {
1654         let mut cow0 = Arc::new(75);
1655         let mut cow1 = cow0.clone();
1656         let mut cow2 = cow1.clone();
1657
1658         assert!(75 == *Arc::make_mut(&mut cow0));
1659         assert!(75 == *Arc::make_mut(&mut cow1));
1660         assert!(75 == *Arc::make_mut(&mut cow2));
1661
1662         *Arc::make_mut(&mut cow0) += 1;
1663         *Arc::make_mut(&mut cow1) += 2;
1664         *Arc::make_mut(&mut cow2) += 3;
1665
1666         assert!(76 == *cow0);
1667         assert!(77 == *cow1);
1668         assert!(78 == *cow2);
1669
1670         // none should point to the same backing memory
1671         assert!(*cow0 != *cow1);
1672         assert!(*cow0 != *cow2);
1673         assert!(*cow1 != *cow2);
1674     }
1675
1676     #[test]
1677     fn test_cowarc_clone_unique2() {
1678         let mut cow0 = Arc::new(75);
1679         let cow1 = cow0.clone();
1680         let cow2 = cow1.clone();
1681
1682         assert!(75 == *cow0);
1683         assert!(75 == *cow1);
1684         assert!(75 == *cow2);
1685
1686         *Arc::make_mut(&mut cow0) += 1;
1687         assert!(76 == *cow0);
1688         assert!(75 == *cow1);
1689         assert!(75 == *cow2);
1690
1691         // cow1 and cow2 should share the same contents
1692         // cow0 should have a unique reference
1693         assert!(*cow0 != *cow1);
1694         assert!(*cow0 != *cow2);
1695         assert!(*cow1 == *cow2);
1696     }
1697
1698     #[test]
1699     fn test_cowarc_clone_weak() {
1700         let mut cow0 = Arc::new(75);
1701         let cow1_weak = Arc::downgrade(&cow0);
1702
1703         assert!(75 == *cow0);
1704         assert!(75 == *cow1_weak.upgrade().unwrap());
1705
1706         *Arc::make_mut(&mut cow0) += 1;
1707
1708         assert!(76 == *cow0);
1709         assert!(cow1_weak.upgrade().is_none());
1710     }
1711
1712     #[test]
1713     fn test_live() {
1714         let x = Arc::new(5);
1715         let y = Arc::downgrade(&x);
1716         assert!(y.upgrade().is_some());
1717     }
1718
1719     #[test]
1720     fn test_dead() {
1721         let x = Arc::new(5);
1722         let y = Arc::downgrade(&x);
1723         drop(x);
1724         assert!(y.upgrade().is_none());
1725     }
1726
1727     #[test]
1728     fn weak_self_cyclic() {
1729         struct Cycle {
1730             x: Mutex<Option<Weak<Cycle>>>,
1731         }
1732
1733         let a = Arc::new(Cycle { x: Mutex::new(None) });
1734         let b = Arc::downgrade(&a.clone());
1735         *a.x.lock().unwrap() = Some(b);
1736
1737         // hopefully we don't double-free (or leak)...
1738     }
1739
1740     #[test]
1741     fn drop_arc() {
1742         let mut canary = atomic::AtomicUsize::new(0);
1743         let x = Arc::new(Canary(&mut canary as *mut atomic::AtomicUsize));
1744         drop(x);
1745         assert!(canary.load(Acquire) == 1);
1746     }
1747
1748     #[test]
1749     fn drop_arc_weak() {
1750         let mut canary = atomic::AtomicUsize::new(0);
1751         let arc = Arc::new(Canary(&mut canary as *mut atomic::AtomicUsize));
1752         let arc_weak = Arc::downgrade(&arc);
1753         assert!(canary.load(Acquire) == 0);
1754         drop(arc);
1755         assert!(canary.load(Acquire) == 1);
1756         drop(arc_weak);
1757     }
1758
1759     #[test]
1760     fn test_strong_count() {
1761         let a = Arc::new(0);
1762         assert!(Arc::strong_count(&a) == 1);
1763         let w = Arc::downgrade(&a);
1764         assert!(Arc::strong_count(&a) == 1);
1765         let b = w.upgrade().expect("");
1766         assert!(Arc::strong_count(&b) == 2);
1767         assert!(Arc::strong_count(&a) == 2);
1768         drop(w);
1769         drop(a);
1770         assert!(Arc::strong_count(&b) == 1);
1771         let c = b.clone();
1772         assert!(Arc::strong_count(&b) == 2);
1773         assert!(Arc::strong_count(&c) == 2);
1774     }
1775
1776     #[test]
1777     fn test_weak_count() {
1778         let a = Arc::new(0);
1779         assert!(Arc::strong_count(&a) == 1);
1780         assert!(Arc::weak_count(&a) == 0);
1781         let w = Arc::downgrade(&a);
1782         assert!(Arc::strong_count(&a) == 1);
1783         assert!(Arc::weak_count(&a) == 1);
1784         let x = w.clone();
1785         assert!(Arc::weak_count(&a) == 2);
1786         drop(w);
1787         drop(x);
1788         assert!(Arc::strong_count(&a) == 1);
1789         assert!(Arc::weak_count(&a) == 0);
1790         let c = a.clone();
1791         assert!(Arc::strong_count(&a) == 2);
1792         assert!(Arc::weak_count(&a) == 0);
1793         let d = Arc::downgrade(&c);
1794         assert!(Arc::weak_count(&c) == 1);
1795         assert!(Arc::strong_count(&c) == 2);
1796
1797         drop(a);
1798         drop(c);
1799         drop(d);
1800     }
1801
1802     #[test]
1803     fn show_arc() {
1804         let a = Arc::new(5);
1805         assert_eq!(format!("{:?}", a), "5");
1806     }
1807
1808     // Make sure deriving works with Arc<T>
1809     #[derive(Eq, Ord, PartialEq, PartialOrd, Clone, Debug, Default)]
1810     struct Foo {
1811         inner: Arc<i32>,
1812     }
1813
1814     #[test]
1815     fn test_unsized() {
1816         let x: Arc<[i32]> = Arc::new([1, 2, 3]);
1817         assert_eq!(format!("{:?}", x), "[1, 2, 3]");
1818         let y = Arc::downgrade(&x.clone());
1819         drop(x);
1820         assert!(y.upgrade().is_none());
1821     }
1822
1823     #[test]
1824     fn test_from_owned() {
1825         let foo = 123;
1826         let foo_arc = Arc::from(foo);
1827         assert!(123 == *foo_arc);
1828     }
1829
1830     #[test]
1831     fn test_new_weak() {
1832         let foo: Weak<usize> = Weak::new();
1833         assert!(foo.upgrade().is_none());
1834     }
1835
1836     #[test]
1837     fn test_ptr_eq() {
1838         let five = Arc::new(5);
1839         let same_five = five.clone();
1840         let other_five = Arc::new(5);
1841
1842         assert!(Arc::ptr_eq(&five, &same_five));
1843         assert!(!Arc::ptr_eq(&five, &other_five));
1844     }
1845
1846     #[test]
1847     #[cfg_attr(target_os = "emscripten", ignore)]
1848     fn test_weak_count_locked() {
1849         let mut a = Arc::new(atomic::AtomicBool::new(false));
1850         let a2 = a.clone();
1851         let t = thread::spawn(move || {
1852             for _i in 0..1000000 {
1853                 Arc::get_mut(&mut a);
1854             }
1855             a.store(true, SeqCst);
1856         });
1857
1858         while !a2.load(SeqCst) {
1859             let n = Arc::weak_count(&a2);
1860             assert!(n < 2, "bad weak count: {}", n);
1861         }
1862         t.join().unwrap();
1863     }
1864
1865     #[test]
1866     fn test_from_str() {
1867         let r: Arc<str> = Arc::from("foo");
1868
1869         assert_eq!(&r[..], "foo");
1870     }
1871
1872     #[test]
1873     fn test_copy_from_slice() {
1874         let s: &[u32] = &[1, 2, 3];
1875         let r: Arc<[u32]> = Arc::from(s);
1876
1877         assert_eq!(&r[..], [1, 2, 3]);
1878     }
1879
1880     #[test]
1881     fn test_clone_from_slice() {
1882         #[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq)]
1883         struct X(u32);
1884
1885         let s: &[X] = &[X(1), X(2), X(3)];
1886         let r: Arc<[X]> = Arc::from(s);
1887
1888         assert_eq!(&r[..], s);
1889     }
1890
1891     #[test]
1892     #[should_panic]
1893     fn test_clone_from_slice_panic() {
1894         use std::string::{String, ToString};
1895
1896         struct Fail(u32, String);
1897
1898         impl Clone for Fail {
1899             fn clone(&self) -> Fail {
1900                 if self.0 == 2 {
1901                     panic!();
1902                 }
1903                 Fail(self.0, self.1.clone())
1904             }
1905         }
1906
1907         let s: &[Fail] = &[
1908             Fail(0, "foo".to_string()),
1909             Fail(1, "bar".to_string()),
1910             Fail(2, "baz".to_string()),
1911         ];
1912
1913         // Should panic, but not cause memory corruption
1914         let _r: Arc<[Fail]> = Arc::from(s);
1915     }
1916
1917     #[test]
1918     fn test_from_box() {
1919         let b: Box<u32> = box 123;
1920         let r: Arc<u32> = Arc::from(b);
1921
1922         assert_eq!(*r, 123);
1923     }
1924
1925     #[test]
1926     fn test_from_box_str() {
1927         use std::string::String;
1928
1929         let s = String::from("foo").into_boxed_str();
1930         let r: Arc<str> = Arc::from(s);
1931
1932         assert_eq!(&r[..], "foo");
1933     }
1934
1935     #[test]
1936     fn test_from_box_slice() {
1937         let s = vec![1, 2, 3].into_boxed_slice();
1938         let r: Arc<[u32]> = Arc::from(s);
1939
1940         assert_eq!(&r[..], [1, 2, 3]);
1941     }
1942
1943     #[test]
1944     fn test_from_box_trait() {
1945         use std::fmt::Display;
1946         use std::string::ToString;
1947
1948         let b: Box<dyn Display> = box 123;
1949         let r: Arc<dyn Display> = Arc::from(b);
1950
1951         assert_eq!(r.to_string(), "123");
1952     }
1953
1954     #[test]
1955     fn test_from_box_trait_zero_sized() {
1956         use std::fmt::Debug;
1957
1958         let b: Box<dyn Debug> = box ();
1959         let r: Arc<dyn Debug> = Arc::from(b);
1960
1961         assert_eq!(format!("{:?}", r), "()");
1962     }
1963
1964     #[test]
1965     fn test_from_vec() {
1966         let v = vec![1, 2, 3];
1967         let r: Arc<[u32]> = Arc::from(v);
1968
1969         assert_eq!(&r[..], [1, 2, 3]);
1970     }
1971
1972     #[test]
1973     fn test_downcast() {
1974         use std::any::Any;
1975
1976         let r1: Arc<dyn Any + Send + Sync> = Arc::new(i32::max_value());
1977         let r2: Arc<dyn Any + Send + Sync> = Arc::new("abc");
1978
1979         assert!(r1.clone().downcast::<u32>().is_err());
1980
1981         let r1i32 = r1.downcast::<i32>();
1982         assert!(r1i32.is_ok());
1983         assert_eq!(r1i32.unwrap(), Arc::new(i32::max_value()));
1984
1985         assert!(r2.clone().downcast::<i32>().is_err());
1986
1987         let r2str = r2.downcast::<&'static str>();
1988         assert!(r2str.is_ok());
1989         assert_eq!(r2str.unwrap(), Arc::new("abc"));
1990     }
1991 }
1992
1993 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1994 impl<T: ?Sized> borrow::Borrow<T> for Arc<T> {
1995     fn borrow(&self) -> &T {
1996         &**self
1997     }
1998 }
1999
2000 #[stable(since = "1.5.0", feature = "smart_ptr_as_ref")]
2001 impl<T: ?Sized> AsRef<T> for Arc<T> {
2002     fn as_ref(&self) -> &T {
2003         &**self
2004     }
2005 }
2006
2007 #[unstable(feature = "pin", issue = "49150")]
2008 impl<T: ?Sized> Unpin for Arc<T> { }