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Rollup merge of #66306 - spastorino:remove-error-handled-by-miri, r=oli-obk
[rust.git] / src / liballoc / vec.rs
1 //! A contiguous growable array type with heap-allocated contents, written
2 //! `Vec<T>`.
3 //!
4 //! Vectors have `O(1)` indexing, amortized `O(1)` push (to the end) and
5 //! `O(1)` pop (from the end).
6 //!
7 //! # Examples
8 //!
9 //! You can explicitly create a [`Vec<T>`] with [`new`]:
10 //!
11 //! ```
12 //! let v: Vec<i32> = Vec::new();
13 //! ```
14 //!
15 //! ...or by using the [`vec!`] macro:
16 //!
17 //! ```
18 //! let v: Vec<i32> = vec![];
19 //!
20 //! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
21 //!
22 //! let v = vec![0; 10]; // ten zeroes
23 //! ```
24 //!
25 //! You can [`push`] values onto the end of a vector (which will grow the vector
26 //! as needed):
27 //!
28 //! ```
29 //! let mut v = vec![1, 2];
30 //!
31 //! v.push(3);
32 //! ```
33 //!
34 //! Popping values works in much the same way:
35 //!
36 //! ```
37 //! let mut v = vec![1, 2];
38 //!
39 //! let two = v.pop();
40 //! ```
41 //!
42 //! Vectors also support indexing (through the [`Index`] and [`IndexMut`] traits):
43 //!
44 //! ```
45 //! let mut v = vec![1, 2, 3];
46 //! let three = v[2];
47 //! v[1] = v[1] + 5;
48 //! ```
49 //!
50 //! [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
51 //! [`new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
52 //! [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
53 //! [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
54 //! [`IndexMut`]: ../../std/ops/trait.IndexMut.html
55 //! [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
56
57 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
58
59 use core::array::LengthAtMost32;
60 use core::cmp::{self, Ordering};
61 use core::fmt;
62 use core::hash::{self, Hash};
63 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
64 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
65 use core::marker::PhantomData;
66 use core::mem;
67 use core::ops::{self, Index, IndexMut, RangeBounds};
68 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
69 use core::ptr::{self, NonNull};
70 use core::slice::{self, SliceIndex};
71
72 use crate::borrow::{ToOwned, Cow};
73 use crate::collections::TryReserveError;
74 use crate::boxed::Box;
75 use crate::raw_vec::RawVec;
76
77 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
78 ///
79 /// # Examples
80 ///
81 /// ```
82 /// let mut vec = Vec::new();
83 /// vec.push(1);
84 /// vec.push(2);
85 ///
86 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
87 /// assert_eq!(vec[0], 1);
88 ///
89 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
90 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
91 ///
92 /// vec[0] = 7;
93 /// assert_eq!(vec[0], 7);
94 ///
95 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
96 ///
97 /// for x in &vec {
98 ///     println!("{}", x);
99 /// }
100 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
101 /// ```
102 ///
103 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
104 ///
105 /// ```
106 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
107 /// vec.push(4);
108 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
109 /// ```
110 ///
111 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value.
112 /// This may be more efficient than performing allocation and initialization
113 /// in separate steps, especially when initializing a vector of zeros:
114 ///
115 /// ```
116 /// let vec = vec![0; 5];
117 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
118 ///
119 /// // The following is equivalent, but potentially slower:
120 /// let mut vec1 = Vec::with_capacity(5);
121 /// vec1.resize(5, 0);
122 /// ```
123 ///
124 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
125 ///
126 /// ```
127 /// let mut stack = Vec::new();
128 ///
129 /// stack.push(1);
130 /// stack.push(2);
131 /// stack.push(3);
132 ///
133 /// while let Some(top) = stack.pop() {
134 ///     // Prints 3, 2, 1
135 ///     println!("{}", top);
136 /// }
137 /// ```
138 ///
139 /// # Indexing
140 ///
141 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
142 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
143 ///
144 /// ```
145 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
146 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
147 /// ```
148 ///
149 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
150 /// your software will panic! You cannot do this:
151 ///
152 /// ```should_panic
153 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
154 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
155 /// ```
156 ///
157 /// Use [`get`] and [`get_mut`] if you want to check whether the index is in
158 /// the `Vec`.
159 ///
160 /// # Slicing
161 ///
162 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
163 /// To get a slice, use `&`. Example:
164 ///
165 /// ```
166 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
167 ///     // ...
168 /// }
169 ///
170 /// let v = vec![0, 1];
171 /// read_slice(&v);
172 ///
173 /// // ... and that's all!
174 /// // you can also do it like this:
175 /// let x : &[usize] = &v;
176 /// ```
177 ///
178 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
179 /// when you just want to provide a read access. The same goes for [`String`] and
180 /// [`&str`].
181 ///
182 /// # Capacity and reallocation
183 ///
184 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
185 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
186 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
187 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
188 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
189 /// reallocated.
190 ///
191 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
192 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
193 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
194 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
195 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
196 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
197 ///
198 /// # Guarantees
199 ///
200 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
201 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
202 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
203 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
204 /// If additional type parameters are added (e.g., to support custom allocators),
205 /// overriding their defaults may change the behavior.
206 ///
207 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
208 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
209 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
210 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
211 ///
212 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
213 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
214 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
215 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
216 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
217 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
218 /// if [`mem::size_of::<T>`]`() * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
219 /// details are very subtle &mdash; if you intend to allocate memory using a `Vec`
220 /// and use it for something else (either to pass to unsafe code, or to build your
221 /// own memory-backed collection), be sure to deallocate this memory by using
222 /// `from_raw_parts` to recover the `Vec` and then dropping it.
223 ///
224 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
225 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
226 /// pointer points to [`len`] initialized, contiguous elements in order (what
227 /// you would see if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` -
228 /// `[`len`] logically uninitialized, contiguous elements.
229 ///
230 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
231 /// stored on the stack for two reasons:
232 ///
233 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
234 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
235 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
236 ///   actually allocated memory.
237 ///
238 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
239 ///   on every access.
240 ///
241 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
242 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
243 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
244 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
245 /// [`shrink_to_fit`][`shrink_to_fit`].
246 ///
247 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
248 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
249 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
250 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
251 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
252 /// when not necessary.
253 ///
254 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
255 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
256 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
257 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
258 ///
259 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
260 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
261 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
262 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
263 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
264 ///
265 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
266 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
267 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
268 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
269 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
270 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
271 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
272 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
273 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
274 /// and then increasing the length to match, is always valid.
275 ///
276 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped.
277 /// The order has changed in the past and may change again.
278 ///
279 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
280 /// [`get`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get
281 /// [`get_mut`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get_mut
282 /// [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
283 /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
284 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
285 /// [`Vec::with_capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.with_capacity
286 /// [`Vec::new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
287 /// [`shrink_to_fit`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.shrink_to_fit
288 /// [`capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.capacity
289 /// [`mem::size_of::<T>`]: ../../std/mem/fn.size_of.html
290 /// [`len`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.len
291 /// [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
292 /// [`insert`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.insert
293 /// [`reserve`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.reserve
294 /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
295 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
296 #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "vec_type")]
297 pub struct Vec<T> {
298     buf: RawVec<T>,
299     len: usize,
300 }
301
302 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
303 // Inherent methods
304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
305
306 impl<T> Vec<T> {
307     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
308     ///
309     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
310     ///
311     /// # Examples
312     ///
313     /// ```
314     /// # #![allow(unused_mut)]
315     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
316     /// ```
317     #[inline]
318     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
319     pub const fn new() -> Vec<T> {
320         Vec {
321             buf: RawVec::NEW,
322             len: 0,
323         }
324     }
325
326     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
327     ///
328     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
329     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
330     ///
331     /// It is important to note that although the returned vector has the
332     /// *capacity* specified, the vector will have a zero *length*. For an
333     /// explanation of the difference between length and capacity, see
334     /// *[Capacity and reallocation]*.
335     ///
336     /// [Capacity and reallocation]: #capacity-and-reallocation
337     ///
338     /// # Examples
339     ///
340     /// ```
341     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
342     ///
343     /// // The vector contains no items, even though it has capacity for more
344     /// assert_eq!(vec.len(), 0);
345     ///
346     /// // These are all done without reallocating...
347     /// for i in 0..10 {
348     ///     vec.push(i);
349     /// }
350     ///
351     /// // ...but this may make the vector reallocate
352     /// vec.push(11);
353     /// ```
354     #[inline]
355     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
356     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
357         Vec {
358             buf: RawVec::with_capacity(capacity),
359             len: 0,
360         }
361     }
362
363     /// Decomposes a `Vec<T>` into its raw components.
364     ///
365     /// Returns the raw pointer to the underlying data, the length of
366     /// the vector (in elements), and the allocated capacity of the
367     /// data (in elements). These are the same arguments in the same
368     /// order as the arguments to [`from_raw_parts`].
369     ///
370     /// After calling this function, the caller is responsible for the
371     /// memory previously managed by the `Vec`. The only way to do
372     /// this is to convert the raw pointer, length, and capacity back
373     /// into a `Vec` with the [`from_raw_parts`] function, allowing
374     /// the destructor to perform the cleanup.
375     ///
376     /// [`from_raw_parts`]: #method.from_raw_parts
377     ///
378     /// # Examples
379     ///
380     /// ```
381     /// #![feature(vec_into_raw_parts)]
382     /// let v: Vec<i32> = vec![-1, 0, 1];
383     ///
384     /// let (ptr, len, cap) = v.into_raw_parts();
385     ///
386     /// let rebuilt = unsafe {
387     ///     // We can now make changes to the components, such as
388     ///     // transmuting the raw pointer to a compatible type.
389     ///     let ptr = ptr as *mut u32;
390     ///
391     ///     Vec::from_raw_parts(ptr, len, cap)
392     /// };
393     /// assert_eq!(rebuilt, [4294967295, 0, 1]);
394     /// ```
395     #[unstable(feature = "vec_into_raw_parts", reason = "new API", issue = "65816")]
396     pub fn into_raw_parts(self) -> (*mut T, usize, usize) {
397         let mut me = mem::ManuallyDrop::new(self);
398         (me.as_mut_ptr(), me.len(), me.capacity())
399     }
400
401     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
402     ///
403     /// # Safety
404     ///
405     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
406     /// checked:
407     ///
408     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
409     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
410     /// * `ptr`'s `T` needs to have the same size and alignment as it was allocated with.
411     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
412     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
413     ///
414     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
415     /// internal data structures. For example it is **not** safe
416     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array with length `size_t`.
417     /// It's also not safe to build one from a `Vec<u16>` and its length, because
418     /// the allocator cares about the alignment, and these two types have different
419     /// alignments. The buffer was allocated with alignment 2 (for `u16`), but after
420     /// turning it into a `Vec<u8>` it'll be deallocated with alignment 1.
421     ///
422     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
423     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
424     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
425     /// that nothing else uses the pointer after calling this
426     /// function.
427     ///
428     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
429     ///
430     /// # Examples
431     ///
432     /// ```
433     /// use std::ptr;
434     /// use std::mem;
435     ///
436     /// let v = vec![1, 2, 3];
437     ///
438     // FIXME Update this when vec_into_raw_parts is stabilized
439     /// // Prevent running `v`'s destructor so we are in complete control
440     /// // of the allocation.
441     /// let mut v = mem::ManuallyDrop::new(v);
442     ///
443     /// // Pull out the various important pieces of information about `v`
444     /// let p = v.as_mut_ptr();
445     /// let len = v.len();
446     /// let cap = v.capacity();
447     ///
448     /// unsafe {
449     ///     // Overwrite memory with 4, 5, 6
450     ///     for i in 0..len as isize {
451     ///         ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
452     ///     }
453     ///
454     ///     // Put everything back together into a Vec
455     ///     let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
456     ///     assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
457     /// }
458     /// ```
459     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
460     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
461         Vec {
462             buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity),
463             len: length,
464         }
465     }
466
467     /// Returns the number of elements the vector can hold without
468     /// reallocating.
469     ///
470     /// # Examples
471     ///
472     /// ```
473     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
474     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
475     /// ```
476     #[inline]
477     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
478     pub fn capacity(&self) -> usize {
479         self.buf.capacity()
480     }
481
482     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
483     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
484     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
485     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
486     /// capacity is already sufficient.
487     ///
488     /// # Panics
489     ///
490     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
491     ///
492     /// # Examples
493     ///
494     /// ```
495     /// let mut vec = vec![1];
496     /// vec.reserve(10);
497     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
498     /// ```
499     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
500     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
501         self.buf.reserve(self.len, additional);
502     }
503
504     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
505     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
506     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
507     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
508     ///
509     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
510     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
511     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
512     ///
513     /// # Panics
514     ///
515     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
516     ///
517     /// # Examples
518     ///
519     /// ```
520     /// let mut vec = vec![1];
521     /// vec.reserve_exact(10);
522     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
523     /// ```
524     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
525     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
526         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
527     }
528
529     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
530     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
531     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
532     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
533     /// capacity is already sufficient.
534     ///
535     /// # Errors
536     ///
537     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
538     /// is returned.
539     ///
540     /// # Examples
541     ///
542     /// ```
543     /// #![feature(try_reserve)]
544     /// use std::collections::TryReserveError;
545     ///
546     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
547     ///     let mut output = Vec::new();
548     ///
549     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
550     ///     output.try_reserve(data.len())?;
551     ///
552     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
553     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
554     ///         val * 2 + 5 // very complicated
555     ///     }));
556     ///
557     ///     Ok(output)
558     /// }
559     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
560     /// ```
561     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
562     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
563         self.buf.try_reserve(self.len, additional)
564     }
565
566     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
567     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
568     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
569     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
570     ///
571     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
572     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
573     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
574     ///
575     /// # Errors
576     ///
577     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
578     /// is returned.
579     ///
580     /// # Examples
581     ///
582     /// ```
583     /// #![feature(try_reserve)]
584     /// use std::collections::TryReserveError;
585     ///
586     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
587     ///     let mut output = Vec::new();
588     ///
589     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
590     ///     output.try_reserve(data.len())?;
591     ///
592     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
593     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
594     ///         val * 2 + 5 // very complicated
595     ///     }));
596     ///
597     ///     Ok(output)
598     /// }
599     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
600     /// ```
601     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
602     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError>  {
603         self.buf.try_reserve_exact(self.len, additional)
604     }
605
606     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
607     ///
608     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
609     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
610     ///
611     /// # Examples
612     ///
613     /// ```
614     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
615     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
616     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
617     /// vec.shrink_to_fit();
618     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
619     /// ```
620     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
621     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
622         if self.capacity() != self.len {
623             self.buf.shrink_to_fit(self.len);
624         }
625     }
626
627     /// Shrinks the capacity of the vector with a lower bound.
628     ///
629     /// The capacity will remain at least as large as both the length
630     /// and the supplied value.
631     ///
632     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
633     /// minimum capacity.
634     ///
635     /// # Examples
636     ///
637     /// ```
638     /// #![feature(shrink_to)]
639     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
640     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
641     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
642     /// vec.shrink_to(4);
643     /// assert!(vec.capacity() >= 4);
644     /// vec.shrink_to(0);
645     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
646     /// ```
647     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue="56431")]
648     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
649         self.buf.shrink_to_fit(cmp::max(self.len, min_capacity));
650     }
651
652     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
653     ///
654     /// Note that this will drop any excess capacity.
655     ///
656     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
657     ///
658     /// # Examples
659     ///
660     /// ```
661     /// let v = vec![1, 2, 3];
662     ///
663     /// let slice = v.into_boxed_slice();
664     /// ```
665     ///
666     /// Any excess capacity is removed:
667     ///
668     /// ```
669     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
670     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
671     ///
672     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
673     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
674     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
675     /// ```
676     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
677     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
678         unsafe {
679             self.shrink_to_fit();
680             let buf = ptr::read(&self.buf);
681             mem::forget(self);
682             buf.into_box()
683         }
684     }
685
686     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
687     /// the rest.
688     ///
689     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
690     /// effect.
691     ///
692     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
693     /// elements to be returned instead of dropped.
694     ///
695     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
696     /// of the vector.
697     ///
698     /// # Examples
699     ///
700     /// Truncating a five element vector to two elements:
701     ///
702     /// ```
703     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
704     /// vec.truncate(2);
705     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
706     /// ```
707     ///
708     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
709     /// length:
710     ///
711     /// ```
712     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
713     /// vec.truncate(8);
714     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
715     /// ```
716     ///
717     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
718     /// method.
719     ///
720     /// ```
721     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
722     /// vec.truncate(0);
723     /// assert_eq!(vec, []);
724     /// ```
725     ///
726     /// [`clear`]: #method.clear
727     /// [`drain`]: #method.drain
728     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
729     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
730         // This is safe because:
731         //
732         // * the slice passed to `drop_in_place` is valid; the `len > self.len`
733         //   case avoids creating an invalid slice, and
734         // * the `len` of the vector is shrunk before calling `drop_in_place`,
735         //   such that no value will be dropped twice in case `drop_in_place`
736         //   were to panic once (if it panics twice, the program aborts).
737         unsafe {
738             if len > self.len {
739                 return;
740             }
741             let s = self.get_unchecked_mut(len..) as *mut _;
742             self.len = len;
743             ptr::drop_in_place(s);
744         }
745     }
746
747     /// Extracts a slice containing the entire vector.
748     ///
749     /// Equivalent to `&s[..]`.
750     ///
751     /// # Examples
752     ///
753     /// ```
754     /// use std::io::{self, Write};
755     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
756     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
757     /// ```
758     #[inline]
759     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
760     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
761         self
762     }
763
764     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
765     ///
766     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
767     ///
768     /// # Examples
769     ///
770     /// ```
771     /// use std::io::{self, Read};
772     /// let mut buffer = vec![0; 3];
773     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
774     /// ```
775     #[inline]
776     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
777     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
778         self
779     }
780
781     /// Returns a raw pointer to the vector's buffer.
782     ///
783     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
784     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
785     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
786     /// which would also make any pointers to it invalid.
787     ///
788     /// The caller must also ensure that the memory the pointer (non-transitively) points to
789     /// is never written to (except inside an `UnsafeCell`) using this pointer or any pointer
790     /// derived from it. If you need to mutate the contents of the slice, use [`as_mut_ptr`].
791     ///
792     /// # Examples
793     ///
794     /// ```
795     /// let x = vec![1, 2, 4];
796     /// let x_ptr = x.as_ptr();
797     ///
798     /// unsafe {
799     ///     for i in 0..x.len() {
800     ///         assert_eq!(*x_ptr.add(i), 1 << i);
801     ///     }
802     /// }
803     /// ```
804     ///
805     /// [`as_mut_ptr`]: #method.as_mut_ptr
806     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
807     #[inline]
808     pub fn as_ptr(&self) -> *const T {
809         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
810         // `deref`, which creates an intermediate reference.
811         let ptr = self.buf.ptr();
812         unsafe { assume(!ptr.is_null()); }
813         ptr
814     }
815
816     /// Returns an unsafe mutable pointer to the vector's buffer.
817     ///
818     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
819     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
820     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
821     /// which would also make any pointers to it invalid.
822     ///
823     /// # Examples
824     ///
825     /// ```
826     /// // Allocate vector big enough for 4 elements.
827     /// let size = 4;
828     /// let mut x: Vec<i32> = Vec::with_capacity(size);
829     /// let x_ptr = x.as_mut_ptr();
830     ///
831     /// // Initialize elements via raw pointer writes, then set length.
832     /// unsafe {
833     ///     for i in 0..size {
834     ///         *x_ptr.add(i) = i as i32;
835     ///     }
836     ///     x.set_len(size);
837     /// }
838     /// assert_eq!(&*x, &[0,1,2,3]);
839     /// ```
840     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
841     #[inline]
842     pub fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
843         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
844         // `deref_mut`, which creates an intermediate reference.
845         let ptr = self.buf.ptr();
846         unsafe { assume(!ptr.is_null()); }
847         ptr
848     }
849
850     /// Forces the length of the vector to `new_len`.
851     ///
852     /// This is a low-level operation that maintains none of the normal
853     /// invariants of the type. Normally changing the length of a vector
854     /// is done using one of the safe operations instead, such as
855     /// [`truncate`], [`resize`], [`extend`], or [`clear`].
856     ///
857     /// [`truncate`]: #method.truncate
858     /// [`resize`]: #method.resize
859     /// [`extend`]: ../../std/iter/trait.Extend.html#tymethod.extend
860     /// [`clear`]: #method.clear
861     ///
862     /// # Safety
863     ///
864     /// - `new_len` must be less than or equal to [`capacity()`].
865     /// - The elements at `old_len..new_len` must be initialized.
866     ///
867     /// [`capacity()`]: #method.capacity
868     ///
869     /// # Examples
870     ///
871     /// This method can be useful for situations in which the vector
872     /// is serving as a buffer for other code, particularly over FFI:
873     ///
874     /// ```no_run
875     /// # #![allow(dead_code)]
876     /// # // This is just a minimal skeleton for the doc example;
877     /// # // don't use this as a starting point for a real library.
878     /// # pub struct StreamWrapper { strm: *mut std::ffi::c_void }
879     /// # const Z_OK: i32 = 0;
880     /// # extern "C" {
881     /// #     fn deflateGetDictionary(
882     /// #         strm: *mut std::ffi::c_void,
883     /// #         dictionary: *mut u8,
884     /// #         dictLength: *mut usize,
885     /// #     ) -> i32;
886     /// # }
887     /// # impl StreamWrapper {
888     /// pub fn get_dictionary(&self) -> Option<Vec<u8>> {
889     ///     // Per the FFI method's docs, "32768 bytes is always enough".
890     ///     let mut dict = Vec::with_capacity(32_768);
891     ///     let mut dict_length = 0;
892     ///     // SAFETY: When `deflateGetDictionary` returns `Z_OK`, it holds that:
893     ///     // 1. `dict_length` elements were initialized.
894     ///     // 2. `dict_length` <= the capacity (32_768)
895     ///     // which makes `set_len` safe to call.
896     ///     unsafe {
897     ///         // Make the FFI call...
898     ///         let r = deflateGetDictionary(self.strm, dict.as_mut_ptr(), &mut dict_length);
899     ///         if r == Z_OK {
900     ///             // ...and update the length to what was initialized.
901     ///             dict.set_len(dict_length);
902     ///             Some(dict)
903     ///         } else {
904     ///             None
905     ///         }
906     ///     }
907     /// }
908     /// # }
909     /// ```
910     ///
911     /// While the following example is sound, there is a memory leak since
912     /// the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
913     ///
914     /// ```
915     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
916     ///                    vec![0, 1, 0],
917     ///                    vec![0, 0, 1]];
918     /// // SAFETY:
919     /// // 1. `old_len..0` is empty so no elements need to be initialized.
920     /// // 2. `0 <= capacity` always holds whatever `capacity` is.
921     /// unsafe {
922     ///     vec.set_len(0);
923     /// }
924     /// ```
925     ///
926     /// Normally, here, one would use [`clear`] instead to correctly drop
927     /// the contents and thus not leak memory.
928     #[inline]
929     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
930     pub unsafe fn set_len(&mut self, new_len: usize) {
931         debug_assert!(new_len <= self.capacity());
932
933         self.len = new_len;
934     }
935
936     /// Removes an element from the vector and returns it.
937     ///
938     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
939     ///
940     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
941     ///
942     /// # Panics
943     ///
944     /// Panics if `index` is out of bounds.
945     ///
946     /// # Examples
947     ///
948     /// ```
949     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
950     ///
951     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
952     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
953     ///
954     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
955     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
956     /// ```
957     #[inline]
958     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
959     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
960         unsafe {
961             // We replace self[index] with the last element. Note that if the
962             // bounds check on hole succeeds there must be a last element (which
963             // can be self[index] itself).
964             let hole: *mut T = &mut self[index];
965             let last = ptr::read(self.get_unchecked(self.len - 1));
966             self.len -= 1;
967             ptr::replace(hole, last)
968         }
969     }
970
971     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
972     /// elements after it to the right.
973     ///
974     /// # Panics
975     ///
976     /// Panics if `index > len`.
977     ///
978     /// # Examples
979     ///
980     /// ```
981     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
982     /// vec.insert(1, 4);
983     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
984     /// vec.insert(4, 5);
985     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
986     /// ```
987     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
988     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
989         let len = self.len();
990         assert!(index <= len);
991
992         // space for the new element
993         if len == self.buf.capacity() {
994             self.reserve(1);
995         }
996
997         unsafe {
998             // infallible
999             // The spot to put the new value
1000             {
1001                 let p = self.as_mut_ptr().add(index);
1002                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
1003                 // `index`th element into two consecutive places.)
1004                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
1005                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
1006                 // element.
1007                 ptr::write(p, element);
1008             }
1009             self.set_len(len + 1);
1010         }
1011     }
1012
1013     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
1014     /// shifting all elements after it to the left.
1015     ///
1016     /// # Panics
1017     ///
1018     /// Panics if `index` is out of bounds.
1019     ///
1020     /// # Examples
1021     ///
1022     /// ```
1023     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1024     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
1025     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
1026     /// ```
1027     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1028     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
1029         let len = self.len();
1030         assert!(index < len);
1031         unsafe {
1032             // infallible
1033             let ret;
1034             {
1035                 // the place we are taking from.
1036                 let ptr = self.as_mut_ptr().add(index);
1037                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
1038                 // the stack and in the vector at the same time.
1039                 ret = ptr::read(ptr);
1040
1041                 // Shift everything down to fill in that spot.
1042                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
1043             }
1044             self.set_len(len - 1);
1045             ret
1046         }
1047     }
1048
1049     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1050     ///
1051     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
1052     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1053     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1054     ///
1055     /// # Examples
1056     ///
1057     /// ```
1058     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1059     /// vec.retain(|&x| x%2 == 0);
1060     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
1061     /// ```
1062     ///
1063     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1064     ///
1065     /// ```
1066     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
1067     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1068     /// let mut i = 0;
1069     /// vec.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1070     /// assert_eq!(vec, [2, 3, 5]);
1071     /// ```
1072     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1073     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1074         where F: FnMut(&T) -> bool
1075     {
1076         self.drain_filter(|x| !f(x));
1077     }
1078
1079     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector that resolve to the same
1080     /// key.
1081     ///
1082     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1083     ///
1084     /// # Examples
1085     ///
1086     /// ```
1087     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
1088     ///
1089     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
1090     ///
1091     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
1092     /// ```
1093     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1094     #[inline]
1095     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F) where F: FnMut(&mut T) -> K, K: PartialEq {
1096         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
1097     }
1098
1099     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector satisfying a given equality
1100     /// relation.
1101     ///
1102     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector and
1103     /// must determine if the elements compare equal. The elements are passed in opposite order
1104     /// from their order in the slice, so if `same_bucket(a, b)` returns `true`, `a` is removed.
1105     ///
1106     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1107     ///
1108     /// # Examples
1109     ///
1110     /// ```
1111     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
1112     ///
1113     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
1114     ///
1115     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
1116     /// ```
1117     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1118     pub fn dedup_by<F>(&mut self, same_bucket: F) where F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool {
1119         let len = {
1120             let (dedup, _) = self.as_mut_slice().partition_dedup_by(same_bucket);
1121             dedup.len()
1122         };
1123         self.truncate(len);
1124     }
1125
1126     /// Appends an element to the back of a collection.
1127     ///
1128     /// # Panics
1129     ///
1130     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1131     ///
1132     /// # Examples
1133     ///
1134     /// ```
1135     /// let mut vec = vec![1, 2];
1136     /// vec.push(3);
1137     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
1138     /// ```
1139     #[inline]
1140     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1141     pub fn push(&mut self, value: T) {
1142         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
1143         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
1144         if self.len == self.buf.capacity() {
1145             self.reserve(1);
1146         }
1147         unsafe {
1148             let end = self.as_mut_ptr().add(self.len);
1149             ptr::write(end, value);
1150             self.len += 1;
1151         }
1152     }
1153
1154     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1155     /// is empty.
1156     ///
1157     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1158     ///
1159     /// # Examples
1160     ///
1161     /// ```
1162     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1163     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1164     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1165     /// ```
1166     #[inline]
1167     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1168     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1169         if self.len == 0 {
1170             None
1171         } else {
1172             unsafe {
1173                 self.len -= 1;
1174                 Some(ptr::read(self.get_unchecked(self.len())))
1175             }
1176         }
1177     }
1178
1179     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1180     ///
1181     /// # Panics
1182     ///
1183     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1184     ///
1185     /// # Examples
1186     ///
1187     /// ```
1188     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1189     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1190     /// vec.append(&mut vec2);
1191     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1192     /// assert_eq!(vec2, []);
1193     /// ```
1194     #[inline]
1195     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1196     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1197         unsafe {
1198             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1199             other.set_len(0);
1200         }
1201     }
1202
1203     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1204     #[inline]
1205     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1206         let count = (*other).len();
1207         self.reserve(count);
1208         let len = self.len();
1209         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.as_mut_ptr().add(len), count);
1210         self.len += count;
1211     }
1212
1213     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1214     /// and yields the removed items.
1215     ///
1216     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1217     /// partially consumed or not consumed at all.
1218     ///
1219     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1220     /// if the `Drain` value is leaked.
1221     ///
1222     /// # Panics
1223     ///
1224     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1225     /// the end point is greater than the length of the vector.
1226     ///
1227     /// # Examples
1228     ///
1229     /// ```
1230     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1231     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1232     /// assert_eq!(v, &[1]);
1233     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1234     ///
1235     /// // A full range clears the vector
1236     /// v.drain(..);
1237     /// assert_eq!(v, &[]);
1238     /// ```
1239     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1240     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1241         where R: RangeBounds<usize>
1242     {
1243         // Memory safety
1244         //
1245         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1246         // the source vector to make sure no uninitialized or moved-from elements
1247         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1248         //
1249         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1250         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1251         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1252         //
1253         let len = self.len();
1254         let start = match range.start_bound() {
1255             Included(&n) => n,
1256             Excluded(&n) => n + 1,
1257             Unbounded    => 0,
1258         };
1259         let end = match range.end_bound() {
1260             Included(&n) => n + 1,
1261             Excluded(&n) => n,
1262             Unbounded    => len,
1263         };
1264         assert!(start <= end);
1265         assert!(end <= len);
1266
1267         unsafe {
1268             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1269             self.set_len(start);
1270             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1271             // whole Drain iterator (like &mut T).
1272             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(start),
1273                                                         end - start);
1274             Drain {
1275                 tail_start: end,
1276                 tail_len: len - end,
1277                 iter: range_slice.iter(),
1278                 vec: NonNull::from(self),
1279             }
1280         }
1281     }
1282
1283     /// Clears the vector, removing all values.
1284     ///
1285     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1286     /// of the vector.
1287     ///
1288     /// # Examples
1289     ///
1290     /// ```
1291     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1292     ///
1293     /// v.clear();
1294     ///
1295     /// assert!(v.is_empty());
1296     /// ```
1297     #[inline]
1298     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1299     pub fn clear(&mut self) {
1300         self.truncate(0)
1301     }
1302
1303     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1304     /// as its 'length'.
1305     ///
1306     /// # Examples
1307     ///
1308     /// ```
1309     /// let a = vec![1, 2, 3];
1310     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1311     /// ```
1312     #[inline]
1313     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1314     pub fn len(&self) -> usize {
1315         self.len
1316     }
1317
1318     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1319     ///
1320     /// # Examples
1321     ///
1322     /// ```
1323     /// let mut v = Vec::new();
1324     /// assert!(v.is_empty());
1325     ///
1326     /// v.push(1);
1327     /// assert!(!v.is_empty());
1328     /// ```
1329     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1330     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1331         self.len() == 0
1332     }
1333
1334     /// Splits the collection into two at the given index.
1335     ///
1336     /// Returns a newly allocated `Self`. `self` contains elements `[0, at)`,
1337     /// and the returned `Self` contains elements `[at, len)`.
1338     ///
1339     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1340     ///
1341     /// # Panics
1342     ///
1343     /// Panics if `at > len`.
1344     ///
1345     /// # Examples
1346     ///
1347     /// ```
1348     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1349     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1350     /// assert_eq!(vec, [1]);
1351     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1352     /// ```
1353     #[inline]
1354     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1355     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1356         assert!(at <= self.len(), "`at` out of bounds");
1357
1358         let other_len = self.len - at;
1359         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1360
1361         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1362         unsafe {
1363             self.set_len(at);
1364             other.set_len(other_len);
1365
1366             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().add(at),
1367                                      other.as_mut_ptr(),
1368                                      other.len());
1369         }
1370         other
1371     }
1372
1373     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1374     ///
1375     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1376     /// difference, with each additional slot filled with the result of
1377     /// calling the closure `f`. The return values from `f` will end up
1378     /// in the `Vec` in the order they have been generated.
1379     ///
1380     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1381     ///
1382     /// This method uses a closure to create new values on every push. If
1383     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`]. If you want
1384     /// to use the [`Default`] trait to generate values, you can pass
1385     /// [`Default::default()`] as the second argument.
1386     ///
1387     /// # Examples
1388     ///
1389     /// ```
1390     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1391     /// vec.resize_with(5, Default::default);
1392     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1393     ///
1394     /// let mut vec = vec![];
1395     /// let mut p = 1;
1396     /// vec.resize_with(4, || { p *= 2; p });
1397     /// assert_eq!(vec, [2, 4, 8, 16]);
1398     /// ```
1399     ///
1400     /// [`resize`]: #method.resize
1401     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1402     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
1403     pub fn resize_with<F>(&mut self, new_len: usize, f: F)
1404         where F: FnMut() -> T
1405     {
1406         let len = self.len();
1407         if new_len > len {
1408             self.extend_with(new_len - len, ExtendFunc(f));
1409         } else {
1410             self.truncate(new_len);
1411         }
1412     }
1413
1414     /// Consumes and leaks the `Vec`, returning a mutable reference to the contents,
1415     /// `&'a mut [T]`. Note that the type `T` must outlive the chosen lifetime
1416     /// `'a`. If the type has only static references, or none at all, then this
1417     /// may be chosen to be `'static`.
1418     ///
1419     /// This function is similar to the `leak` function on `Box`.
1420     ///
1421     /// This function is mainly useful for data that lives for the remainder of
1422     /// the program's life. Dropping the returned reference will cause a memory
1423     /// leak.
1424     ///
1425     /// # Examples
1426     ///
1427     /// Simple usage:
1428     ///
1429     /// ```
1430     /// #![feature(vec_leak)]
1431     ///
1432     /// let x = vec![1, 2, 3];
1433     /// let static_ref: &'static mut [usize] = Vec::leak(x);
1434     /// static_ref[0] += 1;
1435     /// assert_eq!(static_ref, &[2, 2, 3]);
1436     /// ```
1437     #[unstable(feature = "vec_leak", issue = "62195")]
1438     #[inline]
1439     pub fn leak<'a>(vec: Vec<T>) -> &'a mut [T]
1440     where
1441         T: 'a // Technically not needed, but kept to be explicit.
1442     {
1443         Box::leak(vec.into_boxed_slice())
1444     }
1445 }
1446
1447 impl<T: Clone> Vec<T> {
1448     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1449     ///
1450     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1451     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1452     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1453     ///
1454     /// This method requires [`Clone`] to be able clone the passed value. If
1455     /// you need more flexibility (or want to rely on [`Default`] instead of
1456     /// [`Clone`]), use [`resize_with`].
1457     ///
1458     /// # Examples
1459     ///
1460     /// ```
1461     /// let mut vec = vec!["hello"];
1462     /// vec.resize(3, "world");
1463     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1464     ///
1465     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1466     /// vec.resize(2, 0);
1467     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1468     /// ```
1469     ///
1470     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1471     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1472     /// [`resize_with`]: #method.resize_with
1473     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1474     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1475         let len = self.len();
1476
1477         if new_len > len {
1478             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1479         } else {
1480             self.truncate(new_len);
1481         }
1482     }
1483
1484     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1485     ///
1486     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1487     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1488     ///
1489     /// Note that this function is same as [`extend`] except that it is
1490     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1491     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1492     /// available).
1493     ///
1494     /// # Examples
1495     ///
1496     /// ```
1497     /// let mut vec = vec![1];
1498     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1499     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1500     /// ```
1501     ///
1502     /// [`extend`]: #method.extend
1503     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1504     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1505         self.spec_extend(other.iter())
1506     }
1507 }
1508
1509 impl<T: Default> Vec<T> {
1510     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1511     ///
1512     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1513     /// difference, with each additional slot filled with [`Default::default()`].
1514     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1515     ///
1516     /// This method uses [`Default`] to create new values on every push. If
1517     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`].
1518     ///
1519     /// # Examples
1520     ///
1521     /// ```
1522     /// # #![allow(deprecated)]
1523     /// #![feature(vec_resize_default)]
1524     ///
1525     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1526     /// vec.resize_default(5);
1527     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1528     ///
1529     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1530     /// vec.resize_default(2);
1531     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1532     /// ```
1533     ///
1534     /// [`resize`]: #method.resize
1535     /// [`Default::default()`]: ../../std/default/trait.Default.html#tymethod.default
1536     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1537     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1538     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1539     #[rustc_deprecated(reason = "This is moving towards being removed in favor \
1540         of `.resize_with(Default::default)`.  If you disagree, please comment \
1541         in the tracking issue.", since = "1.33.0")]
1542     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1543         let len = self.len();
1544
1545         if new_len > len {
1546             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1547         } else {
1548             self.truncate(new_len);
1549         }
1550     }
1551 }
1552
1553 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1554 trait ExtendWith<T> {
1555     fn next(&mut self) -> T;
1556     fn last(self) -> T;
1557 }
1558
1559 struct ExtendElement<T>(T);
1560 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1561     fn next(&mut self) -> T { self.0.clone() }
1562     fn last(self) -> T { self.0 }
1563 }
1564
1565 struct ExtendDefault;
1566 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1567     fn next(&mut self) -> T { Default::default() }
1568     fn last(self) -> T { Default::default() }
1569 }
1570
1571 struct ExtendFunc<F>(F);
1572 impl<T, F: FnMut() -> T> ExtendWith<T> for ExtendFunc<F> {
1573     fn next(&mut self) -> T { (self.0)() }
1574     fn last(mut self) -> T { (self.0)() }
1575 }
1576
1577 impl<T> Vec<T> {
1578     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1579     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, mut value: E) {
1580         self.reserve(n);
1581
1582         unsafe {
1583             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1584             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1585             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1586             // don't alias.
1587             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1588
1589             // Write all elements except the last one
1590             for _ in 1..n {
1591                 ptr::write(ptr, value.next());
1592                 ptr = ptr.offset(1);
1593                 // Increment the length in every step in case next() panics
1594                 local_len.increment_len(1);
1595             }
1596
1597             if n > 0 {
1598                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1599                 ptr::write(ptr, value.last());
1600                 local_len.increment_len(1);
1601             }
1602
1603             // len set by scope guard
1604         }
1605     }
1606 }
1607
1608 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1609 //
1610 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1611 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1612 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1613 struct SetLenOnDrop<'a> {
1614     len: &'a mut usize,
1615     local_len: usize,
1616 }
1617
1618 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1619     #[inline]
1620     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1621         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1622     }
1623
1624     #[inline]
1625     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1626         self.local_len += increment;
1627     }
1628 }
1629
1630 impl Drop for SetLenOnDrop<'_> {
1631     #[inline]
1632     fn drop(&mut self) {
1633         *self.len = self.local_len;
1634     }
1635 }
1636
1637 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1638     /// Removes consecutive repeated elements in the vector according to the
1639     /// [`PartialEq`] trait implementation.
1640     ///
1641     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1642     ///
1643     /// # Examples
1644     ///
1645     /// ```
1646     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1647     ///
1648     /// vec.dedup();
1649     ///
1650     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1651     /// ```
1652     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1653     #[inline]
1654     pub fn dedup(&mut self) {
1655         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1656     }
1657
1658     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1659     ///
1660     /// # Examples
1661     ///
1662     /// ```
1663     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1664     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1665     ///
1666     /// vec.remove_item(&1);
1667     ///
1668     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1669     /// ```
1670     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1671     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1672         let pos = self.iter().position(|x| *x == *item)?;
1673         Some(self.remove(pos))
1674     }
1675 }
1676
1677 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1678 // Internal methods and functions
1679 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1680
1681 #[doc(hidden)]
1682 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1683 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1684     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1685 }
1686
1687 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1688 trait SpecFromElem: Sized {
1689     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1690 }
1691
1692 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1693     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1694         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1695         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1696         v
1697     }
1698 }
1699
1700 impl SpecFromElem for u8 {
1701     #[inline]
1702     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1703         if elem == 0 {
1704             return Vec {
1705                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1706                 len: n,
1707             }
1708         }
1709         unsafe {
1710             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1711             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1712             v.set_len(n);
1713             v
1714         }
1715     }
1716 }
1717
1718 impl<T: Clone + IsZero> SpecFromElem for T {
1719     #[inline]
1720     fn from_elem(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1721         if elem.is_zero() {
1722             return Vec {
1723                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1724                 len: n,
1725             }
1726         }
1727         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1728         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1729         v
1730     }
1731 }
1732
1733 unsafe trait IsZero {
1734     /// Whether this value is zero
1735     fn is_zero(&self) -> bool;
1736 }
1737
1738 macro_rules! impl_is_zero {
1739     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1740         unsafe impl IsZero for $t {
1741             #[inline]
1742             fn is_zero(&self) -> bool {
1743                 $is_zero(*self)
1744             }
1745         }
1746     }
1747 }
1748
1749 impl_is_zero!(i8, |x| x == 0);
1750 impl_is_zero!(i16, |x| x == 0);
1751 impl_is_zero!(i32, |x| x == 0);
1752 impl_is_zero!(i64, |x| x == 0);
1753 impl_is_zero!(i128, |x| x == 0);
1754 impl_is_zero!(isize, |x| x == 0);
1755
1756 impl_is_zero!(u16, |x| x == 0);
1757 impl_is_zero!(u32, |x| x == 0);
1758 impl_is_zero!(u64, |x| x == 0);
1759 impl_is_zero!(u128, |x| x == 0);
1760 impl_is_zero!(usize, |x| x == 0);
1761
1762 impl_is_zero!(bool, |x| x == false);
1763 impl_is_zero!(char, |x| x == '\0');
1764
1765 impl_is_zero!(f32, |x: f32| x.to_bits() == 0);
1766 impl_is_zero!(f64, |x: f64| x.to_bits() == 0);
1767
1768 unsafe impl<T> IsZero for *const T {
1769     #[inline]
1770     fn is_zero(&self) -> bool {
1771         (*self).is_null()
1772     }
1773 }
1774
1775 unsafe impl<T> IsZero for *mut T {
1776     #[inline]
1777     fn is_zero(&self) -> bool {
1778         (*self).is_null()
1779     }
1780 }
1781
1782 // `Option<&T>`, `Option<&mut T>` and `Option<Box<T>>` are guaranteed to represent `None` as null.
1783 // For fat pointers, the bytes that would be the pointer metadata in the `Some` variant
1784 // are padding in the `None` variant, so ignoring them and zero-initializing instead is ok.
1785
1786 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<&T> {
1787     #[inline]
1788     fn is_zero(&self) -> bool {
1789         self.is_none()
1790     }
1791 }
1792
1793 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<&mut T> {
1794     #[inline]
1795     fn is_zero(&self) -> bool {
1796         self.is_none()
1797     }
1798 }
1799
1800 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<Box<T>> {
1801     #[inline]
1802     fn is_zero(&self) -> bool {
1803         self.is_none()
1804     }
1805 }
1806
1807
1808 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1809 // Common trait implementations for Vec
1810 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1811
1812 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1813 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1814     #[cfg(not(test))]
1815     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1816         <[T]>::to_vec(&**self)
1817     }
1818
1819     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1820     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1821     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1822     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1823     #[cfg(test)]
1824     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1825         crate::slice::to_vec(&**self)
1826     }
1827
1828     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1829         other.as_slice().clone_into(self);
1830     }
1831 }
1832
1833 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1834 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1835     #[inline]
1836     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1837         Hash::hash(&**self, state)
1838     }
1839 }
1840
1841 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1842 #[rustc_on_unimplemented(
1843     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1844     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1845 )]
1846 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> Index<I> for Vec<T> {
1847     type Output = I::Output;
1848
1849     #[inline]
1850     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
1851         Index::index(&**self, index)
1852     }
1853 }
1854
1855 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1856 #[rustc_on_unimplemented(
1857     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1858     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1859 )]
1860 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> IndexMut<I> for Vec<T> {
1861     #[inline]
1862     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
1863         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1864     }
1865 }
1866
1867 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1868 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1869     type Target = [T];
1870
1871     fn deref(&self) -> &[T] {
1872         unsafe {
1873             slice::from_raw_parts(self.as_ptr(), self.len)
1874         }
1875     }
1876 }
1877
1878 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1879 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1880     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1881         unsafe {
1882             slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len)
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1888 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1889     #[inline]
1890     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1891         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1892     }
1893 }
1894
1895 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1896 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1897     type Item = T;
1898     type IntoIter = IntoIter<T>;
1899
1900     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1901     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1902     /// this.
1903     ///
1904     /// # Examples
1905     ///
1906     /// ```
1907     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1908     /// for s in v.into_iter() {
1909     ///     // s has type String, not &String
1910     ///     println!("{}", s);
1911     /// }
1912     /// ```
1913     #[inline]
1914     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1915         unsafe {
1916             let begin = self.as_mut_ptr();
1917             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1918                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1919             } else {
1920                 begin.add(self.len()) as *const T
1921             };
1922             let cap = self.buf.capacity();
1923             mem::forget(self);
1924             IntoIter {
1925                 buf: NonNull::new_unchecked(begin),
1926                 phantom: PhantomData,
1927                 cap,
1928                 ptr: begin,
1929                 end,
1930             }
1931         }
1932     }
1933 }
1934
1935 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1936 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1937     type Item = &'a T;
1938     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1939
1940     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1941         self.iter()
1942     }
1943 }
1944
1945 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1946 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1947     type Item = &'a mut T;
1948     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1949
1950     fn into_iter(self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1951         self.iter_mut()
1952     }
1953 }
1954
1955 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1956 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1957     #[inline]
1958     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1959         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1960     }
1961 }
1962
1963 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1964 trait SpecExtend<T, I> {
1965     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1966     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1967 }
1968
1969 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1970     where I: Iterator<Item=T>,
1971 {
1972     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1973         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1974         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1975         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
1976         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
1977         // So we get better branch prediction.
1978         let mut vector = match iterator.next() {
1979             None => return Vec::new(),
1980             Some(element) => {
1981                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1982                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
1983                 unsafe {
1984                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
1985                     vector.set_len(1);
1986                 }
1987                 vector
1988             }
1989         };
1990         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
1991         vector
1992     }
1993
1994     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
1995         self.extend_desugared(iter)
1996     }
1997 }
1998
1999 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
2000     where I: TrustedLen<Item=T>,
2001 {
2002     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2003         let mut vector = Vec::new();
2004         vector.spec_extend(iterator);
2005         vector
2006     }
2007
2008     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2009         // This is the case for a TrustedLen iterator.
2010         let (low, high) = iterator.size_hint();
2011         if let Some(high_value) = high {
2012             debug_assert_eq!(low, high_value,
2013                              "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
2014                              (low, high));
2015         }
2016         if let Some(additional) = high {
2017             self.reserve(additional);
2018             unsafe {
2019                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
2020                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
2021                 iterator.for_each(move |element| {
2022                     ptr::write(ptr, element);
2023                     ptr = ptr.offset(1);
2024                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2025                     local_len.increment_len(1);
2026                 });
2027             }
2028         } else {
2029             self.extend_desugared(iterator)
2030         }
2031     }
2032 }
2033
2034 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
2035     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
2036         // A common case is passing a vector into a function which immediately
2037         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
2038         // has not been advanced at all.
2039         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
2040             unsafe {
2041                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(),
2042                                               iterator.len(),
2043                                               iterator.cap);
2044                 mem::forget(iterator);
2045                 vec
2046             }
2047         } else {
2048             let mut vector = Vec::new();
2049             vector.spec_extend(iterator);
2050             vector
2051         }
2052     }
2053
2054     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
2055         unsafe {
2056             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
2057         }
2058         iterator.ptr = iterator.end;
2059     }
2060 }
2061
2062 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
2063     where I: Iterator<Item=&'a T>,
2064           T: Clone,
2065 {
2066     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2067         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
2068     }
2069
2070     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2071         self.spec_extend(iterator.cloned())
2072     }
2073 }
2074
2075 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
2076     where T: Copy,
2077 {
2078     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
2079         let slice = iterator.as_slice();
2080         self.reserve(slice.len());
2081         unsafe {
2082             let len = self.len();
2083             self.set_len(len + slice.len());
2084             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
2085         }
2086     }
2087 }
2088
2089 impl<T> Vec<T> {
2090     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
2091         // This is the case for a general iterator.
2092         //
2093         // This function should be the moral equivalent of:
2094         //
2095         //      for item in iterator {
2096         //          self.push(item);
2097         //      }
2098         while let Some(element) = iterator.next() {
2099             let len = self.len();
2100             if len == self.capacity() {
2101                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2102                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2103             }
2104             unsafe {
2105                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
2106                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2107                 self.set_len(len + 1);
2108             }
2109         }
2110     }
2111
2112     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
2113     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
2114     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
2115     ///
2116     /// The element range is removed even if the iterator is not consumed until the end.
2117     ///
2118     /// It is unspecified how many elements are removed from the vector
2119     /// if the `Splice` value is leaked.
2120     ///
2121     /// The input iterator `replace_with` is only consumed when the `Splice` value is dropped.
2122     ///
2123     /// This is optimal if:
2124     ///
2125     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
2126     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
2127     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
2128     ///
2129     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
2130     ///
2131     /// # Panics
2132     ///
2133     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
2134     /// the end point is greater than the length of the vector.
2135     ///
2136     /// # Examples
2137     ///
2138     /// ```
2139     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
2140     /// let new = [7, 8];
2141     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
2142     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
2143     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
2144     /// ```
2145     #[inline]
2146     #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2147     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<'_, I::IntoIter>
2148         where R: RangeBounds<usize>, I: IntoIterator<Item=T>
2149     {
2150         Splice {
2151             drain: self.drain(range),
2152             replace_with: replace_with.into_iter(),
2153         }
2154     }
2155
2156     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element should be removed.
2157     ///
2158     /// If the closure returns true, then the element is removed and yielded.
2159     /// If the closure returns false, the element will remain in the vector and will not be yielded
2160     /// by the iterator.
2161     ///
2162     /// Using this method is equivalent to the following code:
2163     ///
2164     /// ```
2165     /// # let some_predicate = |x: &mut i32| { *x == 2 || *x == 3 || *x == 6 };
2166     /// # let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6];
2167     /// let mut i = 0;
2168     /// while i != vec.len() {
2169     ///     if some_predicate(&mut vec[i]) {
2170     ///         let val = vec.remove(i);
2171     ///         // your code here
2172     ///     } else {
2173     ///         i += 1;
2174     ///     }
2175     /// }
2176     ///
2177     /// # assert_eq!(vec, vec![1, 4, 5]);
2178     /// ```
2179     ///
2180     /// But `drain_filter` is easier to use. `drain_filter` is also more efficient,
2181     /// because it can backshift the elements of the array in bulk.
2182     ///
2183     /// Note that `drain_filter` also lets you mutate every element in the filter closure,
2184     /// regardless of whether you choose to keep or remove it.
2185     ///
2186     ///
2187     /// # Examples
2188     ///
2189     /// Splitting an array into evens and odds, reusing the original allocation:
2190     ///
2191     /// ```
2192     /// #![feature(drain_filter)]
2193     /// let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 15];
2194     ///
2195     /// let evens = numbers.drain_filter(|x| *x % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();
2196     /// let odds = numbers;
2197     ///
2198     /// assert_eq!(evens, vec![2, 4, 6, 8, 14]);
2199     /// assert_eq!(odds, vec![1, 3, 5, 9, 11, 13, 15]);
2200     /// ```
2201     #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2202     pub fn drain_filter<F>(&mut self, filter: F) -> DrainFilter<'_, T, F>
2203         where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2204     {
2205         let old_len = self.len();
2206
2207         // Guard against us getting leaked (leak amplification)
2208         unsafe { self.set_len(0); }
2209
2210         DrainFilter {
2211             vec: self,
2212             idx: 0,
2213             del: 0,
2214             old_len,
2215             pred: filter,
2216             panic_flag: false,
2217         }
2218     }
2219 }
2220
2221 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
2222 ///
2223 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
2224 /// append the entire slice at once.
2225 ///
2226 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
2227 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2228 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
2229     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2230         self.spec_extend(iter.into_iter())
2231     }
2232 }
2233
2234 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2235     ([$($vars:tt)*] $lhs:ty, $rhs:ty, $($constraints:tt)*) => {
2236         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2237         impl<A, B, $($vars)*> PartialEq<$rhs> for $lhs
2238         where
2239             A: PartialEq<B>,
2240             $($constraints)*
2241         {
2242             #[inline]
2243             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
2244             #[inline]
2245             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
2246         }
2247     }
2248 }
2249
2250 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, Vec<B>, }
2251 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &[B], }
2252 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &mut [B], }
2253 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &[B], A: Clone }
2254 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &mut [B], A: Clone }
2255 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, Vec<B>, A: Clone }
2256 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2257 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2258
2259 // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2260 // FIXME(Centril): Reconsider this?
2261 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2262 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2263 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2264 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2265
2266 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2267 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2268 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2269     #[inline]
2270     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2271         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2272     }
2273 }
2274
2275 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2276 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2277
2278 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2279 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2280 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2281     #[inline]
2282     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2283         Ord::cmp(&**self, &**other)
2284     }
2285 }
2286
2287 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2288 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2289     fn drop(&mut self) {
2290         unsafe {
2291             // use drop for [T]
2292             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2293         }
2294         // RawVec handles deallocation
2295     }
2296 }
2297
2298 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2299 impl<T> Default for Vec<T> {
2300     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2301     fn default() -> Vec<T> {
2302         Vec::new()
2303     }
2304 }
2305
2306 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2307 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2308     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2309         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2310     }
2311 }
2312
2313 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2314 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2315     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2316         self
2317     }
2318 }
2319
2320 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2321 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2322     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2323         self
2324     }
2325 }
2326
2327 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2328 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2329     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2330         self
2331     }
2332 }
2333
2334 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2335 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2336     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2337         self
2338     }
2339 }
2340
2341 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2342 impl<T: Clone> From<&[T]> for Vec<T> {
2343     #[cfg(not(test))]
2344     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2345         s.to_vec()
2346     }
2347     #[cfg(test)]
2348     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2349         crate::slice::to_vec(s)
2350     }
2351 }
2352
2353 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2354 impl<T: Clone> From<&mut [T]> for Vec<T> {
2355     #[cfg(not(test))]
2356     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2357         s.to_vec()
2358     }
2359     #[cfg(test)]
2360     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2361         crate::slice::to_vec(s)
2362     }
2363 }
2364
2365 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2366 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T> where [T]: ToOwned<Owned=Vec<T>> {
2367     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2368         s.into_owned()
2369     }
2370 }
2371
2372 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2373 #[cfg(not(test))]
2374 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2375 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2376     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2377         s.into_vec()
2378     }
2379 }
2380
2381 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2382 #[cfg(not(test))]
2383 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2384 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2385     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2386         v.into_boxed_slice()
2387     }
2388 }
2389
2390 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2391 impl From<&str> for Vec<u8> {
2392     fn from(s: &str) -> Vec<u8> {
2393         From::from(s.as_bytes())
2394     }
2395 }
2396
2397 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2398 // Clone-on-write
2399 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2400
2401 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2402 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2403     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2404         Cow::Borrowed(s)
2405     }
2406 }
2407
2408 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2409 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2410     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2411         Cow::Owned(v)
2412     }
2413 }
2414
2415 #[stable(feature = "cow_from_vec_ref", since = "1.28.0")]
2416 impl<'a, T: Clone> From<&'a Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2417     fn from(v: &'a Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2418         Cow::Borrowed(v.as_slice())
2419     }
2420 }
2421
2422 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2423 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]> where T: Clone {
2424     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2425         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2426     }
2427 }
2428
2429 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2430 // Iterators
2431 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2432
2433 /// An iterator that moves out of a vector.
2434 ///
2435 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`][`Vec`] (provided
2436 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2437 ///
2438 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2439 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2440 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2441 pub struct IntoIter<T> {
2442     buf: NonNull<T>,
2443     phantom: PhantomData<T>,
2444     cap: usize,
2445     ptr: *const T,
2446     end: *const T,
2447 }
2448
2449 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2450 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2451     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2452         f.debug_tuple("IntoIter")
2453             .field(&self.as_slice())
2454             .finish()
2455     }
2456 }
2457
2458 impl<T> IntoIter<T> {
2459     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2460     ///
2461     /// # Examples
2462     ///
2463     /// ```
2464     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2465     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2466     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2467     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2468     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2469     /// ```
2470     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2471     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2472         unsafe {
2473             slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len())
2474         }
2475     }
2476
2477     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2478     ///
2479     /// # Examples
2480     ///
2481     /// ```
2482     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2483     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2484     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2485     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2486     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2487     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2488     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2489     /// ```
2490     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2491     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2492         unsafe {
2493             slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2494         }
2495     }
2496 }
2497
2498 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2499 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2500 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2501 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2502
2503 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2504 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2505     type Item = T;
2506
2507     #[inline]
2508     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2509         unsafe {
2510             if self.ptr as *const _ == self.end {
2511                 None
2512             } else {
2513                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2514                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2515                     // vectors with 0-size elements this would return the
2516                     // same pointer.
2517                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2518
2519                     // Make up a value of this ZST.
2520                     Some(mem::zeroed())
2521                 } else {
2522                     let old = self.ptr;
2523                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2524
2525                     Some(ptr::read(old))
2526                 }
2527             }
2528         }
2529     }
2530
2531     #[inline]
2532     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2533         let exact = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2534             (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize)
2535         } else {
2536             unsafe { self.end.offset_from(self.ptr) as usize }
2537         };
2538         (exact, Some(exact))
2539     }
2540
2541     #[inline]
2542     fn count(self) -> usize {
2543         self.len()
2544     }
2545 }
2546
2547 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2548 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2549     #[inline]
2550     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2551         unsafe {
2552             if self.end == self.ptr {
2553                 None
2554             } else {
2555                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2556                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2557                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2558
2559                     // Make up a value of this ZST.
2560                     Some(mem::zeroed())
2561                 } else {
2562                     self.end = self.end.offset(-1);
2563
2564                     Some(ptr::read(self.end))
2565                 }
2566             }
2567         }
2568     }
2569 }
2570
2571 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2572 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2573     fn is_empty(&self) -> bool {
2574         self.ptr == self.end
2575     }
2576 }
2577
2578 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2579 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2580
2581 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2582 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2583
2584 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2585 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2586     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2587         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2588     }
2589 }
2590
2591 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2592 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2593     fn drop(&mut self) {
2594         // destroy the remaining elements
2595         for _x in self.by_ref() {}
2596
2597         // RawVec handles deallocation
2598         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2599     }
2600 }
2601
2602 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2603 ///
2604 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2605 ///
2606 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2607 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2608 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2609 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2610     /// Index of tail to preserve
2611     tail_start: usize,
2612     /// Length of tail
2613     tail_len: usize,
2614     /// Current remaining range to remove
2615     iter: slice::Iter<'a, T>,
2616     vec: NonNull<Vec<T>>,
2617 }
2618
2619 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2620 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2621     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2622         f.debug_tuple("Drain")
2623          .field(&self.iter.as_slice())
2624          .finish()
2625     }
2626 }
2627
2628 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2629     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2630     ///
2631     /// # Examples
2632     ///
2633     /// ```
2634     /// # #![feature(vec_drain_as_slice)]
2635     /// let mut vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2636     /// let mut drain = vec.drain(..);
2637     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2638     /// let _ = drain.next().unwrap();
2639     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['b', 'c']);
2640     /// ```
2641     #[unstable(feature = "vec_drain_as_slice", reason = "recently added", issue = "58957")]
2642     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2643         self.iter.as_slice()
2644     }
2645 }
2646
2647 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2648 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2649 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2650 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2651
2652 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2653 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2654     type Item = T;
2655
2656     #[inline]
2657     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2658         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2659     }
2660
2661     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2662         self.iter.size_hint()
2663     }
2664 }
2665
2666 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2667 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2668     #[inline]
2669     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2670         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2671     }
2672 }
2673
2674 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2675 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2676     fn drop(&mut self) {
2677         // exhaust self first
2678         self.for_each(drop);
2679
2680         if self.tail_len > 0 {
2681             unsafe {
2682                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2683                 // memmove back untouched tail, update to new length
2684                 let start = source_vec.len();
2685                 let tail = self.tail_start;
2686                 if tail != start {
2687                     let src = source_vec.as_ptr().add(tail);
2688                     let dst = source_vec.as_mut_ptr().add(start);
2689                     ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2690                 }
2691                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2692             }
2693         }
2694     }
2695 }
2696
2697
2698 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2699 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {
2700     fn is_empty(&self) -> bool {
2701         self.iter.is_empty()
2702     }
2703 }
2704
2705 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2706 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2707
2708 /// A splicing iterator for `Vec`.
2709 ///
2710 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2711 /// documentation for more.
2712 ///
2713 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2714 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2715 #[derive(Debug)]
2716 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2717 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2718     drain: Drain<'a, I::Item>,
2719     replace_with: I,
2720 }
2721
2722 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2723 impl<I: Iterator> Iterator for Splice<'_, I> {
2724     type Item = I::Item;
2725
2726     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2727         self.drain.next()
2728     }
2729
2730     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2731         self.drain.size_hint()
2732     }
2733 }
2734
2735 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2736 impl<I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'_, I> {
2737     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2738         self.drain.next_back()
2739     }
2740 }
2741
2742 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2743 impl<I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'_, I> {}
2744
2745
2746 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2747 impl<I: Iterator> Drop for Splice<'_, I> {
2748     fn drop(&mut self) {
2749         self.drain.by_ref().for_each(drop);
2750
2751         unsafe {
2752             if self.drain.tail_len == 0 {
2753                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2754                 return
2755             }
2756
2757             // First fill the range left by drain().
2758             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2759                 return
2760             }
2761
2762             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2763             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2764             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2765             if lower_bound > 0  {
2766                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2767                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2768                     return
2769                 }
2770             }
2771
2772             // Collect any remaining elements.
2773             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2774             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2775             // Now we have an exact count.
2776             if collected.len() > 0 {
2777                 self.drain.move_tail(collected.len());
2778                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2779                 debug_assert!(filled);
2780                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2781             }
2782         }
2783         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2784     }
2785 }
2786
2787 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2788 impl<T> Drain<'_, T> {
2789     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2790     /// that have been moved out.
2791     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2792     /// Returns `true` if we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2793     unsafe fn fill<I: Iterator<Item=T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2794         let vec = self.vec.as_mut();
2795         let range_start = vec.len;
2796         let range_end = self.tail_start;
2797         let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(
2798             vec.as_mut_ptr().add(range_start),
2799             range_end - range_start);
2800
2801         for place in range_slice {
2802             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2803                 ptr::write(place, new_item);
2804                 vec.len += 1;
2805             } else {
2806                 return false
2807             }
2808         }
2809         true
2810     }
2811
2812     /// Makes room for inserting more elements before the tail.
2813     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2814         let vec = self.vec.as_mut();
2815         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2816         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2817
2818         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2819         let src = vec.as_ptr().add(self.tail_start);
2820         let dst = vec.as_mut_ptr().add(new_tail_start);
2821         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2822         self.tail_start = new_tail_start;
2823     }
2824 }
2825
2826 /// An iterator produced by calling `drain_filter` on Vec.
2827 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2828 #[derive(Debug)]
2829 pub struct DrainFilter<'a, T, F>
2830     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2831 {
2832     vec: &'a mut Vec<T>,
2833     /// The index of the item that will be inspected by the next call to `next`.
2834     idx: usize,
2835     /// The number of items that have been drained (removed) thus far.
2836     del: usize,
2837     /// The original length of `vec` prior to draining.
2838     old_len: usize,
2839     /// The filter test predicate.
2840     pred: F,
2841     /// A flag that indicates a panic has occured in the filter test prodicate.
2842     /// This is used as a hint in the drop implmentation to prevent consumption
2843     /// of the remainder of the `DrainFilter`. Any unprocessed items will be
2844     /// backshifted in the `vec`, but no further items will be dropped or
2845     /// tested by the filter predicate.
2846     panic_flag: bool,
2847 }
2848
2849 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2850 impl<T, F> Iterator for DrainFilter<'_, T, F>
2851     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2852 {
2853     type Item = T;
2854
2855     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2856         unsafe {
2857             while self.idx < self.old_len {
2858                 let i = self.idx;
2859                 let v = slice::from_raw_parts_mut(self.vec.as_mut_ptr(), self.old_len);
2860                 self.panic_flag = true;
2861                 let drained = (self.pred)(&mut v[i]);
2862                 self.panic_flag = false;
2863                 // Update the index *after* the predicate is called. If the index
2864                 // is updated prior and the predicate panics, the element at this
2865                 // index would be leaked.
2866                 self.idx += 1;
2867                 if drained {
2868                     self.del += 1;
2869                     return Some(ptr::read(&v[i]));
2870                 } else if self.del > 0 {
2871                     let del = self.del;
2872                     let src: *const T = &v[i];
2873                     let dst: *mut T = &mut v[i - del];
2874                     ptr::copy_nonoverlapping(src, dst, 1);
2875                 }
2876             }
2877             None
2878         }
2879     }
2880
2881     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2882         (0, Some(self.old_len - self.idx))
2883     }
2884 }
2885
2886 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2887 impl<T, F> Drop for DrainFilter<'_, T, F>
2888     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2889 {
2890     fn drop(&mut self) {
2891         struct BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2892             where
2893                 F: FnMut(&mut T) -> bool,
2894         {
2895             drain: &'b mut DrainFilter<'a, T, F>,
2896         }
2897
2898         impl<'a, 'b, T, F> Drop for BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2899             where
2900                 F: FnMut(&mut T) -> bool
2901         {
2902             fn drop(&mut self) {
2903                 unsafe {
2904                     if self.drain.idx < self.drain.old_len && self.drain.del > 0 {
2905                         // This is a pretty messed up state, and there isn't really an
2906                         // obviously right thing to do. We don't want to keep trying
2907                         // to execute `pred`, so we just backshift all the unprocessed
2908                         // elements and tell the vec that they still exist. The backshift
2909                         // is required to prevent a double-drop of the last successfully
2910                         // drained item prior to a panic in the predicate.
2911                         let ptr = self.drain.vec.as_mut_ptr();
2912                         let src = ptr.add(self.drain.idx);
2913                         let dst = src.sub(self.drain.del);
2914                         let tail_len = self.drain.old_len - self.drain.idx;
2915                         src.copy_to(dst, tail_len);
2916                     }
2917                     self.drain.vec.set_len(self.drain.old_len - self.drain.del);
2918                 }
2919             }
2920         }
2921
2922         let backshift = BackshiftOnDrop {
2923             drain: self
2924         };
2925
2926         // Attempt to consume any remaining elements if the filter predicate
2927         // has not yet panicked. We'll backshift any remaining elements
2928         // whether we've already panicked or if the consumption here panics.
2929         if !backshift.drain.panic_flag {
2930             backshift.drain.for_each(drop);
2931         }
2932     }
2933 }