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Rollup merge of #61453 - lzutao:nouse-featuregate-integer_atomics, r=sfackler
[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::cmp::{self, Ordering};
60 use core::fmt;
61 use core::hash::{self, Hash};
62 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
63 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
64 use core::marker::PhantomData;
65 use core::mem;
66 use core::ops::{self, Index, IndexMut, RangeBounds};
67 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
68 use core::ptr::{self, NonNull};
69 use core::slice::{self, SliceIndex};
70
71 use crate::borrow::{ToOwned, Cow};
72 use crate::collections::CollectionAllocErr;
73 use crate::boxed::Box;
74 use crate::raw_vec::RawVec;
75
76 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
77 ///
78 /// # Examples
79 ///
80 /// ```
81 /// let mut vec = Vec::new();
82 /// vec.push(1);
83 /// vec.push(2);
84 ///
85 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
86 /// assert_eq!(vec[0], 1);
87 ///
88 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
89 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
90 ///
91 /// vec[0] = 7;
92 /// assert_eq!(vec[0], 7);
93 ///
94 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
95 ///
96 /// for x in &vec {
97 ///     println!("{}", x);
98 /// }
99 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
100 /// ```
101 ///
102 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
103 ///
104 /// ```
105 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
106 /// vec.push(4);
107 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
108 /// ```
109 ///
110 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value.
111 /// This may be more efficient than performing allocation and initialization
112 /// in separate steps, especially when initializing a vector of zeros:
113 ///
114 /// ```
115 /// let vec = vec![0; 5];
116 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
117 ///
118 /// // The following is equivalent, but potentially slower:
119 /// let mut vec1 = Vec::with_capacity(5);
120 /// vec1.resize(5, 0);
121 /// ```
122 ///
123 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
124 ///
125 /// ```
126 /// let mut stack = Vec::new();
127 ///
128 /// stack.push(1);
129 /// stack.push(2);
130 /// stack.push(3);
131 ///
132 /// while let Some(top) = stack.pop() {
133 ///     // Prints 3, 2, 1
134 ///     println!("{}", top);
135 /// }
136 /// ```
137 ///
138 /// # Indexing
139 ///
140 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
141 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
142 ///
143 /// ```
144 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
145 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
146 /// ```
147 ///
148 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
149 /// your software will panic! You cannot do this:
150 ///
151 /// ```should_panic
152 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
153 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
154 /// ```
155 ///
156 /// In conclusion: always check if the index you want to get really exists
157 /// before doing it.
158 ///
159 /// # Slicing
160 ///
161 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
162 /// To get a slice, use `&`. Example:
163 ///
164 /// ```
165 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
166 ///     // ...
167 /// }
168 ///
169 /// let v = vec![0, 1];
170 /// read_slice(&v);
171 ///
172 /// // ... and that's all!
173 /// // you can also do it like this:
174 /// let x : &[usize] = &v;
175 /// ```
176 ///
177 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
178 /// when you just want to provide a read access. The same goes for [`String`] and
179 /// [`&str`].
180 ///
181 /// # Capacity and reallocation
182 ///
183 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
184 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
185 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
186 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
187 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
188 /// reallocated.
189 ///
190 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
191 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
192 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
193 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
194 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
195 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
196 ///
197 /// # Guarantees
198 ///
199 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
200 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
201 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
202 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
203 /// If additional type parameters are added (e.g., to support custom allocators),
204 /// overriding their defaults may change the behavior.
205 ///
206 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
207 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
208 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
209 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
210 ///
211 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
212 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
213 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
214 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
215 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
216 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
217 /// if [`mem::size_of::<T>`]`() * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
218 /// details are very subtle &mdash; if you intend to allocate memory using a `Vec`
219 /// and use it for something else (either to pass to unsafe code, or to build your
220 /// own memory-backed collection), be sure to deallocate this memory by using
221 /// `from_raw_parts` to recover the `Vec` and then dropping it.
222 ///
223 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
224 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
225 /// pointer points to [`len`] initialized, contiguous elements in order (what
226 /// you would see if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` -
227 /// `[`len`] logically uninitialized, contiguous elements.
228 ///
229 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
230 /// stored on the stack for two reasons:
231 ///
232 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
233 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
234 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
235 ///   actually allocated memory.
236 ///
237 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
238 ///   on every access.
239 ///
240 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
241 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
242 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
243 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
244 /// [`shrink_to_fit`][`shrink_to_fit`].
245 ///
246 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
247 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
248 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
249 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
250 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
251 /// when not necessary.
252 ///
253 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
254 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
255 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
256 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
257 ///
258 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
259 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
260 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
261 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
262 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
263 ///
264 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
265 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
266 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
267 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
268 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
269 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
270 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
271 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
272 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
273 /// and then increasing the length to match, is always valid.
274 ///
275 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped.
276 /// The order has changed in the past and may change again.
277 ///
278 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
279 /// [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
280 /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
281 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
282 /// [`Vec::with_capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.with_capacity
283 /// [`Vec::new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
284 /// [`shrink_to_fit`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.shrink_to_fit
285 /// [`capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.capacity
286 /// [`mem::size_of::<T>`]: ../../std/mem/fn.size_of.html
287 /// [`len`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.len
288 /// [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
289 /// [`insert`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.insert
290 /// [`reserve`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.reserve
291 /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
292 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
293 pub struct Vec<T> {
294     buf: RawVec<T>,
295     len: usize,
296 }
297
298 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
299 // Inherent methods
300 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
301
302 impl<T> Vec<T> {
303     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
304     ///
305     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
306     ///
307     /// # Examples
308     ///
309     /// ```
310     /// # #![allow(unused_mut)]
311     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
312     /// ```
313     #[inline]
314     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
315     #[rustc_const_unstable(feature = "const_vec_new")]
316     pub const fn new() -> Vec<T> {
317         Vec {
318             buf: RawVec::new(),
319             len: 0,
320         }
321     }
322
323     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
324     ///
325     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
326     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
327     ///
328     /// It is important to note that although the returned vector has the
329     /// *capacity* specified, the vector will have a zero *length*. For an
330     /// explanation of the difference between length and capacity, see
331     /// *[Capacity and reallocation]*.
332     ///
333     /// [Capacity and reallocation]: #capacity-and-reallocation
334     ///
335     /// # Examples
336     ///
337     /// ```
338     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
339     ///
340     /// // The vector contains no items, even though it has capacity for more
341     /// assert_eq!(vec.len(), 0);
342     ///
343     /// // These are all done without reallocating...
344     /// for i in 0..10 {
345     ///     vec.push(i);
346     /// }
347     ///
348     /// // ...but this may make the vector reallocate
349     /// vec.push(11);
350     /// ```
351     #[inline]
352     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
353     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
354         Vec {
355             buf: RawVec::with_capacity(capacity),
356             len: 0,
357         }
358     }
359
360     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
361     ///
362     /// # Safety
363     ///
364     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
365     /// checked:
366     ///
367     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
368     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
369     /// * `ptr`'s `T` needs to have the same size and alignment as it was allocated with.
370     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
371     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
372     ///
373     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
374     /// internal data structures. For example it is **not** safe
375     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array and a `size_t`.
376     ///
377     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
378     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
379     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
380     /// that nothing else uses the pointer after calling this
381     /// function.
382     ///
383     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
384     ///
385     /// # Examples
386     ///
387     /// ```
388     /// use std::ptr;
389     /// use std::mem;
390     ///
391     /// fn main() {
392     ///     let mut v = vec![1, 2, 3];
393     ///
394     ///     // Pull out the various important pieces of information about `v`
395     ///     let p = v.as_mut_ptr();
396     ///     let len = v.len();
397     ///     let cap = v.capacity();
398     ///
399     ///     unsafe {
400     ///         // Cast `v` into the void: no destructor run, so we are in
401     ///         // complete control of the allocation to which `p` points.
402     ///         mem::forget(v);
403     ///
404     ///         // Overwrite memory with 4, 5, 6
405     ///         for i in 0..len as isize {
406     ///             ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
407     ///         }
408     ///
409     ///         // Put everything back together into a Vec
410     ///         let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
411     ///         assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
412     ///     }
413     /// }
414     /// ```
415     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
416     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
417         Vec {
418             buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity),
419             len: length,
420         }
421     }
422
423     /// Returns the number of elements the vector can hold without
424     /// reallocating.
425     ///
426     /// # Examples
427     ///
428     /// ```
429     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
430     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
431     /// ```
432     #[inline]
433     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
434     pub fn capacity(&self) -> usize {
435         self.buf.cap()
436     }
437
438     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
439     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
440     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
441     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
442     /// capacity is already sufficient.
443     ///
444     /// # Panics
445     ///
446     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
447     ///
448     /// # Examples
449     ///
450     /// ```
451     /// let mut vec = vec![1];
452     /// vec.reserve(10);
453     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
454     /// ```
455     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
456     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
457         self.buf.reserve(self.len, additional);
458     }
459
460     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
461     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
462     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
463     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
464     ///
465     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
466     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
467     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
468     ///
469     /// # Panics
470     ///
471     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
472     ///
473     /// # Examples
474     ///
475     /// ```
476     /// let mut vec = vec![1];
477     /// vec.reserve_exact(10);
478     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
479     /// ```
480     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
481     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
482         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
483     }
484
485     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
486     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
487     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
488     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
489     /// capacity is already sufficient.
490     ///
491     /// # Errors
492     ///
493     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
494     /// is returned.
495     ///
496     /// # Examples
497     ///
498     /// ```
499     /// #![feature(try_reserve)]
500     /// use std::collections::CollectionAllocErr;
501     ///
502     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, CollectionAllocErr> {
503     ///     let mut output = Vec::new();
504     ///
505     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
506     ///     output.try_reserve(data.len())?;
507     ///
508     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
509     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
510     ///         val * 2 + 5 // very complicated
511     ///     }));
512     ///
513     ///     Ok(output)
514     /// }
515     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
516     /// ```
517     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
518     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), CollectionAllocErr> {
519         self.buf.try_reserve(self.len, additional)
520     }
521
522     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
523     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
524     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
525     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
526     ///
527     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
528     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
529     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
530     ///
531     /// # Errors
532     ///
533     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
534     /// is returned.
535     ///
536     /// # Examples
537     ///
538     /// ```
539     /// #![feature(try_reserve)]
540     /// use std::collections::CollectionAllocErr;
541     ///
542     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, CollectionAllocErr> {
543     ///     let mut output = Vec::new();
544     ///
545     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
546     ///     output.try_reserve(data.len())?;
547     ///
548     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
549     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
550     ///         val * 2 + 5 // very complicated
551     ///     }));
552     ///
553     ///     Ok(output)
554     /// }
555     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
556     /// ```
557     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue="48043")]
558     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), CollectionAllocErr>  {
559         self.buf.try_reserve_exact(self.len, additional)
560     }
561
562     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
563     ///
564     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
565     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
566     ///
567     /// # Examples
568     ///
569     /// ```
570     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
571     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
572     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
573     /// vec.shrink_to_fit();
574     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
575     /// ```
576     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
577     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
578         if self.capacity() != self.len {
579             self.buf.shrink_to_fit(self.len);
580         }
581     }
582
583     /// Shrinks the capacity of the vector with a lower bound.
584     ///
585     /// The capacity will remain at least as large as both the length
586     /// and the supplied value.
587     ///
588     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
589     /// minimum capacity.
590     ///
591     /// # Examples
592     ///
593     /// ```
594     /// #![feature(shrink_to)]
595     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
596     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
597     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
598     /// vec.shrink_to(4);
599     /// assert!(vec.capacity() >= 4);
600     /// vec.shrink_to(0);
601     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
602     /// ```
603     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue="56431")]
604     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
605         self.buf.shrink_to_fit(cmp::max(self.len, min_capacity));
606     }
607
608     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
609     ///
610     /// Note that this will drop any excess capacity.
611     ///
612     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
613     ///
614     /// # Examples
615     ///
616     /// ```
617     /// let v = vec![1, 2, 3];
618     ///
619     /// let slice = v.into_boxed_slice();
620     /// ```
621     ///
622     /// Any excess capacity is removed:
623     ///
624     /// ```
625     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
626     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
627     ///
628     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
629     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
630     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
631     /// ```
632     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
633     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
634         unsafe {
635             self.shrink_to_fit();
636             let buf = ptr::read(&self.buf);
637             mem::forget(self);
638             buf.into_box()
639         }
640     }
641
642     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
643     /// the rest.
644     ///
645     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
646     /// effect.
647     ///
648     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
649     /// elements to be returned instead of dropped.
650     ///
651     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
652     /// of the vector.
653     ///
654     /// # Examples
655     ///
656     /// Truncating a five element vector to two elements:
657     ///
658     /// ```
659     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
660     /// vec.truncate(2);
661     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
662     /// ```
663     ///
664     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
665     /// length:
666     ///
667     /// ```
668     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
669     /// vec.truncate(8);
670     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
671     /// ```
672     ///
673     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
674     /// method.
675     ///
676     /// ```
677     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
678     /// vec.truncate(0);
679     /// assert_eq!(vec, []);
680     /// ```
681     ///
682     /// [`clear`]: #method.clear
683     /// [`drain`]: #method.drain
684     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
685     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
686         let current_len = self.len;
687         unsafe {
688             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len);
689             // Set the final length at the end, keeping in mind that
690             // dropping an element might panic. Works around a missed
691             // optimization, as seen in the following issue:
692             // https://github.com/rust-lang/rust/issues/51802
693             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
694
695             // drop any extra elements
696             for _ in len..current_len {
697                 local_len.decrement_len(1);
698                 ptr = ptr.offset(-1);
699                 ptr::drop_in_place(ptr);
700             }
701         }
702     }
703
704     /// Extracts a slice containing the entire vector.
705     ///
706     /// Equivalent to `&s[..]`.
707     ///
708     /// # Examples
709     ///
710     /// ```
711     /// use std::io::{self, Write};
712     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
713     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
714     /// ```
715     #[inline]
716     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
717     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
718         self
719     }
720
721     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
722     ///
723     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
724     ///
725     /// # Examples
726     ///
727     /// ```
728     /// use std::io::{self, Read};
729     /// let mut buffer = vec![0; 3];
730     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
731     /// ```
732     #[inline]
733     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
734     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
735         self
736     }
737
738     /// Returns a raw pointer to the vector's buffer.
739     ///
740     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
741     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
742     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
743     /// which would also make any pointers to it invalid.
744     ///
745     /// The caller must also ensure that the memory the pointer (non-transitively) points to
746     /// is never written to (except inside an `UnsafeCell`) using this pointer or any pointer
747     /// derived from it. If you need to mutate the contents of the slice, use [`as_mut_ptr`].
748     ///
749     /// # Examples
750     ///
751     /// ```
752     /// let x = vec![1, 2, 4];
753     /// let x_ptr = x.as_ptr();
754     ///
755     /// unsafe {
756     ///     for i in 0..x.len() {
757     ///         assert_eq!(*x_ptr.add(i), 1 << i);
758     ///     }
759     /// }
760     /// ```
761     ///
762     /// [`as_mut_ptr`]: #method.as_mut_ptr
763     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
764     #[inline]
765     pub fn as_ptr(&self) -> *const T {
766         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
767         // `deref`, which creates an intermediate reference.
768         let ptr = self.buf.ptr();
769         unsafe { assume(!ptr.is_null()); }
770         ptr
771     }
772
773     /// Returns an unsafe mutable pointer to the vector's buffer.
774     ///
775     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
776     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
777     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
778     /// which would also make any pointers to it invalid.
779     ///
780     /// # Examples
781     ///
782     /// ```
783     /// // Allocate vector big enough for 4 elements.
784     /// let size = 4;
785     /// let mut x: Vec<i32> = Vec::with_capacity(size);
786     /// let x_ptr = x.as_mut_ptr();
787     ///
788     /// // Initialize elements via raw pointer writes, then set length.
789     /// unsafe {
790     ///     for i in 0..size {
791     ///         *x_ptr.add(i) = i as i32;
792     ///     }
793     ///     x.set_len(size);
794     /// }
795     /// assert_eq!(&*x, &[0,1,2,3]);
796     /// ```
797     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
798     #[inline]
799     pub fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
800         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
801         // `deref_mut`, which creates an intermediate reference.
802         let ptr = self.buf.ptr();
803         unsafe { assume(!ptr.is_null()); }
804         ptr
805     }
806
807     /// Forces the length of the vector to `new_len`.
808     ///
809     /// This is a low-level operation that maintains none of the normal
810     /// invariants of the type. Normally changing the length of a vector
811     /// is done using one of the safe operations instead, such as
812     /// [`truncate`], [`resize`], [`extend`], or [`clear`].
813     ///
814     /// [`truncate`]: #method.truncate
815     /// [`resize`]: #method.resize
816     /// [`extend`]: #method.extend-1
817     /// [`clear`]: #method.clear
818     ///
819     /// # Safety
820     ///
821     /// - `new_len` must be less than or equal to [`capacity()`].
822     /// - The elements at `old_len..new_len` must be initialized.
823     ///
824     /// [`capacity()`]: #method.capacity
825     ///
826     /// # Examples
827     ///
828     /// This method can be useful for situations in which the vector
829     /// is serving as a buffer for other code, particularly over FFI:
830     ///
831     /// ```no_run
832     /// # #![allow(dead_code)]
833     /// # // This is just a minimal skeleton for the doc example;
834     /// # // don't use this as a starting point for a real library.
835     /// # pub struct StreamWrapper { strm: *mut std::ffi::c_void }
836     /// # const Z_OK: i32 = 0;
837     /// # extern "C" {
838     /// #     fn deflateGetDictionary(
839     /// #         strm: *mut std::ffi::c_void,
840     /// #         dictionary: *mut u8,
841     /// #         dictLength: *mut usize,
842     /// #     ) -> i32;
843     /// # }
844     /// # impl StreamWrapper {
845     /// pub fn get_dictionary(&self) -> Option<Vec<u8>> {
846     ///     // Per the FFI method's docs, "32768 bytes is always enough".
847     ///     let mut dict = Vec::with_capacity(32_768);
848     ///     let mut dict_length = 0;
849     ///     // SAFETY: When `deflateGetDictionary` returns `Z_OK`, it holds that:
850     ///     // 1. `dict_length` elements were initialized.
851     ///     // 2. `dict_length` <= the capacity (32_768)
852     ///     // which makes `set_len` safe to call.
853     ///     unsafe {
854     ///         // Make the FFI call...
855     ///         let r = deflateGetDictionary(self.strm, dict.as_mut_ptr(), &mut dict_length);
856     ///         if r == Z_OK {
857     ///             // ...and update the length to what was initialized.
858     ///             dict.set_len(dict_length);
859     ///             Some(dict)
860     ///         } else {
861     ///             None
862     ///         }
863     ///     }
864     /// }
865     /// # }
866     /// ```
867     ///
868     /// While the following example is sound, there is a memory leak since
869     /// the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
870     ///
871     /// ```
872     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
873     ///                    vec![0, 1, 0],
874     ///                    vec![0, 0, 1]];
875     /// // SAFETY:
876     /// // 1. `old_len..0` is empty so no elements need to be initialized.
877     /// // 2. `0 <= capacity` always holds whatever `capacity` is.
878     /// unsafe {
879     ///     vec.set_len(0);
880     /// }
881     /// ```
882     ///
883     /// Normally, here, one would use [`clear`] instead to correctly drop
884     /// the contents and thus not leak memory.
885     #[inline]
886     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
887     pub unsafe fn set_len(&mut self, new_len: usize) {
888         debug_assert!(new_len <= self.capacity());
889
890         self.len = new_len;
891     }
892
893     /// Removes an element from the vector and returns it.
894     ///
895     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
896     ///
897     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
898     ///
899     /// # Panics
900     ///
901     /// Panics if `index` is out of bounds.
902     ///
903     /// # Examples
904     ///
905     /// ```
906     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
907     ///
908     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
909     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
910     ///
911     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
912     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
913     /// ```
914     #[inline]
915     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
916     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
917         unsafe {
918             // We replace self[index] with the last element. Note that if the
919             // bounds check on hole succeeds there must be a last element (which
920             // can be self[index] itself).
921             let hole: *mut T = &mut self[index];
922             let last = ptr::read(self.get_unchecked(self.len - 1));
923             self.len -= 1;
924             ptr::replace(hole, last)
925         }
926     }
927
928     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
929     /// elements after it to the right.
930     ///
931     /// # Panics
932     ///
933     /// Panics if `index > len`.
934     ///
935     /// # Examples
936     ///
937     /// ```
938     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
939     /// vec.insert(1, 4);
940     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
941     /// vec.insert(4, 5);
942     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
943     /// ```
944     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
945     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
946         let len = self.len();
947         assert!(index <= len);
948
949         // space for the new element
950         if len == self.buf.cap() {
951             self.reserve(1);
952         }
953
954         unsafe {
955             // infallible
956             // The spot to put the new value
957             {
958                 let p = self.as_mut_ptr().add(index);
959                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
960                 // `index`th element into two consecutive places.)
961                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
962                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
963                 // element.
964                 ptr::write(p, element);
965             }
966             self.set_len(len + 1);
967         }
968     }
969
970     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
971     /// shifting all elements after it to the left.
972     ///
973     /// # Panics
974     ///
975     /// Panics if `index` is out of bounds.
976     ///
977     /// # Examples
978     ///
979     /// ```
980     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
981     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
982     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
983     /// ```
984     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
985     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
986         let len = self.len();
987         assert!(index < len);
988         unsafe {
989             // infallible
990             let ret;
991             {
992                 // the place we are taking from.
993                 let ptr = self.as_mut_ptr().add(index);
994                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
995                 // the stack and in the vector at the same time.
996                 ret = ptr::read(ptr);
997
998                 // Shift everything down to fill in that spot.
999                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
1000             }
1001             self.set_len(len - 1);
1002             ret
1003         }
1004     }
1005
1006     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1007     ///
1008     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
1009     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1010     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1011     ///
1012     /// # Examples
1013     ///
1014     /// ```
1015     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1016     /// vec.retain(|&x| x%2 == 0);
1017     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
1018     /// ```
1019     ///
1020     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1021     ///
1022     /// ```
1023     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
1024     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1025     /// let mut i = 0;
1026     /// vec.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1027     /// assert_eq!(vec, [2, 3, 5]);
1028     /// ```
1029     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1030     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1031         where F: FnMut(&T) -> bool
1032     {
1033         self.drain_filter(|x| !f(x));
1034     }
1035
1036     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector that resolve to the same
1037     /// key.
1038     ///
1039     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1040     ///
1041     /// # Examples
1042     ///
1043     /// ```
1044     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
1045     ///
1046     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
1047     ///
1048     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
1049     /// ```
1050     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1051     #[inline]
1052     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F) where F: FnMut(&mut T) -> K, K: PartialEq {
1053         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
1054     }
1055
1056     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector satisfying a given equality
1057     /// relation.
1058     ///
1059     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector and
1060     /// must determine if the elements compare equal. The elements are passed in opposite order
1061     /// from their order in the slice, so if `same_bucket(a, b)` returns `true`, `a` is removed.
1062     ///
1063     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1064     ///
1065     /// # Examples
1066     ///
1067     /// ```
1068     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
1069     ///
1070     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
1071     ///
1072     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
1073     /// ```
1074     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1075     pub fn dedup_by<F>(&mut self, same_bucket: F) where F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool {
1076         let len = {
1077             let (dedup, _) = self.as_mut_slice().partition_dedup_by(same_bucket);
1078             dedup.len()
1079         };
1080         self.truncate(len);
1081     }
1082
1083     /// Appends an element to the back of a collection.
1084     ///
1085     /// # Panics
1086     ///
1087     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1088     ///
1089     /// # Examples
1090     ///
1091     /// ```
1092     /// let mut vec = vec![1, 2];
1093     /// vec.push(3);
1094     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
1095     /// ```
1096     #[inline]
1097     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1098     pub fn push(&mut self, value: T) {
1099         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
1100         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
1101         if self.len == self.buf.cap() {
1102             self.reserve(1);
1103         }
1104         unsafe {
1105             let end = self.as_mut_ptr().add(self.len);
1106             ptr::write(end, value);
1107             self.len += 1;
1108         }
1109     }
1110
1111     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1112     /// is empty.
1113     ///
1114     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1115     ///
1116     /// # Examples
1117     ///
1118     /// ```
1119     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1120     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1121     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1122     /// ```
1123     #[inline]
1124     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1125     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1126         if self.len == 0 {
1127             None
1128         } else {
1129             unsafe {
1130                 self.len -= 1;
1131                 Some(ptr::read(self.get_unchecked(self.len())))
1132             }
1133         }
1134     }
1135
1136     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1137     ///
1138     /// # Panics
1139     ///
1140     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1141     ///
1142     /// # Examples
1143     ///
1144     /// ```
1145     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1146     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1147     /// vec.append(&mut vec2);
1148     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1149     /// assert_eq!(vec2, []);
1150     /// ```
1151     #[inline]
1152     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1153     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1154         unsafe {
1155             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1156             other.set_len(0);
1157         }
1158     }
1159
1160     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1161     #[inline]
1162     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1163         let count = (*other).len();
1164         self.reserve(count);
1165         let len = self.len();
1166         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.as_mut_ptr().add(len), count);
1167         self.len += count;
1168     }
1169
1170     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1171     /// and yields the removed items.
1172     ///
1173     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1174     /// partially consumed or not consumed at all.
1175     ///
1176     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1177     /// if the `Drain` value is leaked.
1178     ///
1179     /// # Panics
1180     ///
1181     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1182     /// the end point is greater than the length of the vector.
1183     ///
1184     /// # Examples
1185     ///
1186     /// ```
1187     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1188     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1189     /// assert_eq!(v, &[1]);
1190     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1191     ///
1192     /// // A full range clears the vector
1193     /// v.drain(..);
1194     /// assert_eq!(v, &[]);
1195     /// ```
1196     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1197     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1198         where R: RangeBounds<usize>
1199     {
1200         // Memory safety
1201         //
1202         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1203         // the source vector to make sure no uninitialized or moved-from elements
1204         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1205         //
1206         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1207         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1208         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1209         //
1210         let len = self.len();
1211         let start = match range.start_bound() {
1212             Included(&n) => n,
1213             Excluded(&n) => n + 1,
1214             Unbounded    => 0,
1215         };
1216         let end = match range.end_bound() {
1217             Included(&n) => n + 1,
1218             Excluded(&n) => n,
1219             Unbounded    => len,
1220         };
1221         assert!(start <= end);
1222         assert!(end <= len);
1223
1224         unsafe {
1225             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1226             self.set_len(start);
1227             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1228             // whole Drain iterator (like &mut T).
1229             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(start),
1230                                                         end - start);
1231             Drain {
1232                 tail_start: end,
1233                 tail_len: len - end,
1234                 iter: range_slice.iter(),
1235                 vec: NonNull::from(self),
1236             }
1237         }
1238     }
1239
1240     /// Clears the vector, removing all values.
1241     ///
1242     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1243     /// of the vector.
1244     ///
1245     /// # Examples
1246     ///
1247     /// ```
1248     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1249     ///
1250     /// v.clear();
1251     ///
1252     /// assert!(v.is_empty());
1253     /// ```
1254     #[inline]
1255     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1256     pub fn clear(&mut self) {
1257         self.truncate(0)
1258     }
1259
1260     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1261     /// as its 'length'.
1262     ///
1263     /// # Examples
1264     ///
1265     /// ```
1266     /// let a = vec![1, 2, 3];
1267     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1268     /// ```
1269     #[inline]
1270     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1271     pub fn len(&self) -> usize {
1272         self.len
1273     }
1274
1275     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1276     ///
1277     /// # Examples
1278     ///
1279     /// ```
1280     /// let mut v = Vec::new();
1281     /// assert!(v.is_empty());
1282     ///
1283     /// v.push(1);
1284     /// assert!(!v.is_empty());
1285     /// ```
1286     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1287     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1288         self.len() == 0
1289     }
1290
1291     /// Splits the collection into two at the given index.
1292     ///
1293     /// Returns a newly allocated `Self`. `self` contains elements `[0, at)`,
1294     /// and the returned `Self` contains elements `[at, len)`.
1295     ///
1296     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1297     ///
1298     /// # Panics
1299     ///
1300     /// Panics if `at > len`.
1301     ///
1302     /// # Examples
1303     ///
1304     /// ```
1305     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1306     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1307     /// assert_eq!(vec, [1]);
1308     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1309     /// ```
1310     #[inline]
1311     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1312     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1313         assert!(at <= self.len(), "`at` out of bounds");
1314
1315         let other_len = self.len - at;
1316         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1317
1318         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1319         unsafe {
1320             self.set_len(at);
1321             other.set_len(other_len);
1322
1323             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().add(at),
1324                                      other.as_mut_ptr(),
1325                                      other.len());
1326         }
1327         other
1328     }
1329
1330     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1331     ///
1332     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1333     /// difference, with each additional slot filled with the result of
1334     /// calling the closure `f`. The return values from `f` will end up
1335     /// in the `Vec` in the order they have been generated.
1336     ///
1337     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1338     ///
1339     /// This method uses a closure to create new values on every push. If
1340     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`]. If you want
1341     /// to use the [`Default`] trait to generate values, you can pass
1342     /// [`Default::default()`] as the second argument.
1343     ///
1344     /// # Examples
1345     ///
1346     /// ```
1347     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1348     /// vec.resize_with(5, Default::default);
1349     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1350     ///
1351     /// let mut vec = vec![];
1352     /// let mut p = 1;
1353     /// vec.resize_with(4, || { p *= 2; p });
1354     /// assert_eq!(vec, [2, 4, 8, 16]);
1355     /// ```
1356     ///
1357     /// [`resize`]: #method.resize
1358     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1359     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
1360     pub fn resize_with<F>(&mut self, new_len: usize, f: F)
1361         where F: FnMut() -> T
1362     {
1363         let len = self.len();
1364         if new_len > len {
1365             self.extend_with(new_len - len, ExtendFunc(f));
1366         } else {
1367             self.truncate(new_len);
1368         }
1369     }
1370 }
1371
1372 impl<T: Clone> Vec<T> {
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 `value`.
1377     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1378     ///
1379     /// This method requires [`Clone`] to be able clone the passed value. If
1380     /// you need more flexibility (or want to rely on [`Default`] instead of
1381     /// [`Clone`]), use [`resize_with`].
1382     ///
1383     /// # Examples
1384     ///
1385     /// ```
1386     /// let mut vec = vec!["hello"];
1387     /// vec.resize(3, "world");
1388     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1389     ///
1390     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1391     /// vec.resize(2, 0);
1392     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1393     /// ```
1394     ///
1395     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1396     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1397     /// [`resize_with`]: #method.resize_with
1398     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1399     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1400         let len = self.len();
1401
1402         if new_len > len {
1403             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1404         } else {
1405             self.truncate(new_len);
1406         }
1407     }
1408
1409     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1410     ///
1411     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1412     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1413     ///
1414     /// Note that this function is same as [`extend`] except that it is
1415     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1416     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1417     /// available).
1418     ///
1419     /// # Examples
1420     ///
1421     /// ```
1422     /// let mut vec = vec![1];
1423     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1424     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1425     /// ```
1426     ///
1427     /// [`extend`]: #method.extend
1428     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1429     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1430         self.spec_extend(other.iter())
1431     }
1432 }
1433
1434 impl<T: Default> Vec<T> {
1435     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1436     ///
1437     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1438     /// difference, with each additional slot filled with [`Default::default()`].
1439     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1440     ///
1441     /// This method uses [`Default`] to create new values on every push. If
1442     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`].
1443     ///
1444     /// # Examples
1445     ///
1446     /// ```
1447     /// # #![allow(deprecated)]
1448     /// #![feature(vec_resize_default)]
1449     ///
1450     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1451     /// vec.resize_default(5);
1452     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1453     ///
1454     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1455     /// vec.resize_default(2);
1456     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1457     /// ```
1458     ///
1459     /// [`resize`]: #method.resize
1460     /// [`Default::default()`]: ../../std/default/trait.Default.html#tymethod.default
1461     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1462     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1463     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1464     #[rustc_deprecated(reason = "This is moving towards being removed in favor \
1465         of `.resize_with(Default::default)`.  If you disagree, please comment \
1466         in the tracking issue.", since = "1.33.0")]
1467     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1468         let len = self.len();
1469
1470         if new_len > len {
1471             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1472         } else {
1473             self.truncate(new_len);
1474         }
1475     }
1476 }
1477
1478 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1479 trait ExtendWith<T> {
1480     fn next(&mut self) -> T;
1481     fn last(self) -> T;
1482 }
1483
1484 struct ExtendElement<T>(T);
1485 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1486     fn next(&mut self) -> T { self.0.clone() }
1487     fn last(self) -> T { self.0 }
1488 }
1489
1490 struct ExtendDefault;
1491 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1492     fn next(&mut self) -> T { Default::default() }
1493     fn last(self) -> T { Default::default() }
1494 }
1495
1496 struct ExtendFunc<F>(F);
1497 impl<T, F: FnMut() -> T> ExtendWith<T> for ExtendFunc<F> {
1498     fn next(&mut self) -> T { (self.0)() }
1499     fn last(mut self) -> T { (self.0)() }
1500 }
1501
1502 impl<T> Vec<T> {
1503     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1504     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, mut value: E) {
1505         self.reserve(n);
1506
1507         unsafe {
1508             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1509             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1510             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1511             // don't alias.
1512             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1513
1514             // Write all elements except the last one
1515             for _ in 1..n {
1516                 ptr::write(ptr, value.next());
1517                 ptr = ptr.offset(1);
1518                 // Increment the length in every step in case next() panics
1519                 local_len.increment_len(1);
1520             }
1521
1522             if n > 0 {
1523                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1524                 ptr::write(ptr, value.last());
1525                 local_len.increment_len(1);
1526             }
1527
1528             // len set by scope guard
1529         }
1530     }
1531 }
1532
1533 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1534 //
1535 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1536 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1537 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1538 struct SetLenOnDrop<'a> {
1539     len: &'a mut usize,
1540     local_len: usize,
1541 }
1542
1543 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1544     #[inline]
1545     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1546         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1547     }
1548
1549     #[inline]
1550     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1551         self.local_len += increment;
1552     }
1553
1554     #[inline]
1555     fn decrement_len(&mut self, decrement: usize) {
1556         self.local_len -= decrement;
1557     }
1558 }
1559
1560 impl Drop for SetLenOnDrop<'_> {
1561     #[inline]
1562     fn drop(&mut self) {
1563         *self.len = self.local_len;
1564     }
1565 }
1566
1567 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1568     /// Removes consecutive repeated elements in the vector according to the
1569     /// [`PartialEq`] trait implementation.
1570     ///
1571     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1572     ///
1573     /// # Examples
1574     ///
1575     /// ```
1576     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1577     ///
1578     /// vec.dedup();
1579     ///
1580     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1581     /// ```
1582     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1583     #[inline]
1584     pub fn dedup(&mut self) {
1585         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1586     }
1587
1588     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1589     ///
1590     /// # Examples
1591     ///
1592     /// ```
1593     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1594     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1595     ///
1596     /// vec.remove_item(&1);
1597     ///
1598     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1599     /// ```
1600     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1601     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1602         let pos = self.iter().position(|x| *x == *item)?;
1603         Some(self.remove(pos))
1604     }
1605 }
1606
1607 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1608 // Internal methods and functions
1609 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1610
1611 #[doc(hidden)]
1612 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1613 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1614     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1615 }
1616
1617 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1618 trait SpecFromElem: Sized {
1619     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1620 }
1621
1622 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1623     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1624         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1625         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1626         v
1627     }
1628 }
1629
1630 impl SpecFromElem for u8 {
1631     #[inline]
1632     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1633         if elem == 0 {
1634             return Vec {
1635                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1636                 len: n,
1637             }
1638         }
1639         unsafe {
1640             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1641             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1642             v.set_len(n);
1643             v
1644         }
1645     }
1646 }
1647
1648 impl<T: Clone + IsZero> SpecFromElem for T {
1649     #[inline]
1650     fn from_elem(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1651         if elem.is_zero() {
1652             return Vec {
1653                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1654                 len: n,
1655             }
1656         }
1657         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1658         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1659         v
1660     }
1661 }
1662
1663 unsafe trait IsZero {
1664     /// Whether this value is zero
1665     fn is_zero(&self) -> bool;
1666 }
1667
1668 macro_rules! impl_is_zero {
1669     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1670         unsafe impl IsZero for $t {
1671             #[inline]
1672             fn is_zero(&self) -> bool {
1673                 $is_zero(*self)
1674             }
1675         }
1676     }
1677 }
1678
1679 impl_is_zero!(i8, |x| x == 0);
1680 impl_is_zero!(i16, |x| x == 0);
1681 impl_is_zero!(i32, |x| x == 0);
1682 impl_is_zero!(i64, |x| x == 0);
1683 impl_is_zero!(i128, |x| x == 0);
1684 impl_is_zero!(isize, |x| x == 0);
1685
1686 impl_is_zero!(u16, |x| x == 0);
1687 impl_is_zero!(u32, |x| x == 0);
1688 impl_is_zero!(u64, |x| x == 0);
1689 impl_is_zero!(u128, |x| x == 0);
1690 impl_is_zero!(usize, |x| x == 0);
1691
1692 impl_is_zero!(bool, |x| x == false);
1693 impl_is_zero!(char, |x| x == '\0');
1694
1695 impl_is_zero!(f32, |x: f32| x.to_bits() == 0);
1696 impl_is_zero!(f64, |x: f64| x.to_bits() == 0);
1697
1698 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for *const T {
1699     #[inline]
1700     fn is_zero(&self) -> bool {
1701         (*self).is_null()
1702     }
1703 }
1704
1705 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for *mut T {
1706     #[inline]
1707     fn is_zero(&self) -> bool {
1708         (*self).is_null()
1709     }
1710 }
1711
1712
1713 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1714 // Common trait implementations for Vec
1715 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1716
1717 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1718 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1719     #[cfg(not(test))]
1720     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1721         <[T]>::to_vec(&**self)
1722     }
1723
1724     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1725     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1726     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1727     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1728     #[cfg(test)]
1729     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1730         crate::slice::to_vec(&**self)
1731     }
1732
1733     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1734         other.as_slice().clone_into(self);
1735     }
1736 }
1737
1738 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1739 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1740     #[inline]
1741     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1742         Hash::hash(&**self, state)
1743     }
1744 }
1745
1746 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1747 #[rustc_on_unimplemented(
1748     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1749     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1750 )]
1751 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> Index<I> for Vec<T> {
1752     type Output = I::Output;
1753
1754     #[inline]
1755     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
1756         Index::index(&**self, index)
1757     }
1758 }
1759
1760 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1761 #[rustc_on_unimplemented(
1762     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1763     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1764 )]
1765 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> IndexMut<I> for Vec<T> {
1766     #[inline]
1767     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
1768         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1769     }
1770 }
1771
1772 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1773 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1774     type Target = [T];
1775
1776     fn deref(&self) -> &[T] {
1777         unsafe {
1778             slice::from_raw_parts(self.as_ptr(), self.len)
1779         }
1780     }
1781 }
1782
1783 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1784 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1785     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1786         unsafe {
1787             slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len)
1788         }
1789     }
1790 }
1791
1792 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1793 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1794     #[inline]
1795     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1796         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1797     }
1798 }
1799
1800 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1801 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1802     type Item = T;
1803     type IntoIter = IntoIter<T>;
1804
1805     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1806     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1807     /// this.
1808     ///
1809     /// # Examples
1810     ///
1811     /// ```
1812     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1813     /// for s in v.into_iter() {
1814     ///     // s has type String, not &String
1815     ///     println!("{}", s);
1816     /// }
1817     /// ```
1818     #[inline]
1819     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1820         unsafe {
1821             let begin = self.as_mut_ptr();
1822             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1823                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1824             } else {
1825                 begin.add(self.len()) as *const T
1826             };
1827             let cap = self.buf.cap();
1828             mem::forget(self);
1829             IntoIter {
1830                 buf: NonNull::new_unchecked(begin),
1831                 phantom: PhantomData,
1832                 cap,
1833                 ptr: begin,
1834                 end,
1835             }
1836         }
1837     }
1838 }
1839
1840 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1841 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1842     type Item = &'a T;
1843     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1844
1845     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1846         self.iter()
1847     }
1848 }
1849
1850 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1851 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1852     type Item = &'a mut T;
1853     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1854
1855     fn into_iter(self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1856         self.iter_mut()
1857     }
1858 }
1859
1860 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1861 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1862     #[inline]
1863     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1864         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1865     }
1866 }
1867
1868 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1869 trait SpecExtend<T, I> {
1870     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1871     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1872 }
1873
1874 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1875     where I: Iterator<Item=T>,
1876 {
1877     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1878         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1879         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1880         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
1881         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
1882         // So we get better branch prediction.
1883         let mut vector = match iterator.next() {
1884             None => return Vec::new(),
1885             Some(element) => {
1886                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1887                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
1888                 unsafe {
1889                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
1890                     vector.set_len(1);
1891                 }
1892                 vector
1893             }
1894         };
1895         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
1896         vector
1897     }
1898
1899     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
1900         self.extend_desugared(iter)
1901     }
1902 }
1903
1904 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1905     where I: TrustedLen<Item=T>,
1906 {
1907     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1908         let mut vector = Vec::new();
1909         vector.spec_extend(iterator);
1910         vector
1911     }
1912
1913     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1914         // This is the case for a TrustedLen iterator.
1915         let (low, high) = iterator.size_hint();
1916         if let Some(high_value) = high {
1917             debug_assert_eq!(low, high_value,
1918                              "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
1919                              (low, high));
1920         }
1921         if let Some(additional) = high {
1922             self.reserve(additional);
1923             unsafe {
1924                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1925                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1926                 iterator.for_each(move |element| {
1927                     ptr::write(ptr, element);
1928                     ptr = ptr.offset(1);
1929                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1930                     local_len.increment_len(1);
1931                 });
1932             }
1933         } else {
1934             self.extend_desugared(iterator)
1935         }
1936     }
1937 }
1938
1939 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
1940     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
1941         // A common case is passing a vector into a function which immediately
1942         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
1943         // has not been advanced at all.
1944         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
1945             unsafe {
1946                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(),
1947                                               iterator.len(),
1948                                               iterator.cap);
1949                 mem::forget(iterator);
1950                 vec
1951             }
1952         } else {
1953             let mut vector = Vec::new();
1954             vector.spec_extend(iterator);
1955             vector
1956         }
1957     }
1958
1959     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
1960         unsafe {
1961             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
1962         }
1963         iterator.ptr = iterator.end;
1964     }
1965 }
1966
1967 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
1968     where I: Iterator<Item=&'a T>,
1969           T: Clone,
1970 {
1971     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1972         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
1973     }
1974
1975     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1976         self.spec_extend(iterator.cloned())
1977     }
1978 }
1979
1980 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
1981     where T: Copy,
1982 {
1983     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
1984         let slice = iterator.as_slice();
1985         self.reserve(slice.len());
1986         unsafe {
1987             let len = self.len();
1988             self.set_len(len + slice.len());
1989             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
1990         }
1991     }
1992 }
1993
1994 impl<T> Vec<T> {
1995     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
1996         // This is the case for a general iterator.
1997         //
1998         // This function should be the moral equivalent of:
1999         //
2000         //      for item in iterator {
2001         //          self.push(item);
2002         //      }
2003         while let Some(element) = iterator.next() {
2004             let len = self.len();
2005             if len == self.capacity() {
2006                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2007                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2008             }
2009             unsafe {
2010                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
2011                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2012                 self.set_len(len + 1);
2013             }
2014         }
2015     }
2016
2017     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
2018     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
2019     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
2020     ///
2021     /// The element range is removed even if the iterator is not consumed until the end.
2022     ///
2023     /// It is unspecified how many elements are removed from the vector
2024     /// if the `Splice` value is leaked.
2025     ///
2026     /// The input iterator `replace_with` is only consumed when the `Splice` value is dropped.
2027     ///
2028     /// This is optimal if:
2029     ///
2030     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
2031     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
2032     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
2033     ///
2034     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
2035     ///
2036     /// # Panics
2037     ///
2038     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
2039     /// the end point is greater than the length of the vector.
2040     ///
2041     /// # Examples
2042     ///
2043     /// ```
2044     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
2045     /// let new = [7, 8];
2046     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
2047     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
2048     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
2049     /// ```
2050     #[inline]
2051     #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2052     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<'_, I::IntoIter>
2053         where R: RangeBounds<usize>, I: IntoIterator<Item=T>
2054     {
2055         Splice {
2056             drain: self.drain(range),
2057             replace_with: replace_with.into_iter(),
2058         }
2059     }
2060
2061     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element should be removed.
2062     ///
2063     /// If the closure returns true, then the element is removed and yielded.
2064     /// If the closure returns false, the element will remain in the vector and will not be yielded
2065     /// by the iterator.
2066     ///
2067     /// Using this method is equivalent to the following code:
2068     ///
2069     /// ```
2070     /// # let some_predicate = |x: &mut i32| { *x == 2 || *x == 3 || *x == 6 };
2071     /// # let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6];
2072     /// let mut i = 0;
2073     /// while i != vec.len() {
2074     ///     if some_predicate(&mut vec[i]) {
2075     ///         let val = vec.remove(i);
2076     ///         // your code here
2077     ///     } else {
2078     ///         i += 1;
2079     ///     }
2080     /// }
2081     ///
2082     /// # assert_eq!(vec, vec![1, 4, 5]);
2083     /// ```
2084     ///
2085     /// But `drain_filter` is easier to use. `drain_filter` is also more efficient,
2086     /// because it can backshift the elements of the array in bulk.
2087     ///
2088     /// Note that `drain_filter` also lets you mutate every element in the filter closure,
2089     /// regardless of whether you choose to keep or remove it.
2090     ///
2091     ///
2092     /// # Examples
2093     ///
2094     /// Splitting an array into evens and odds, reusing the original allocation:
2095     ///
2096     /// ```
2097     /// #![feature(drain_filter)]
2098     /// let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 15];
2099     ///
2100     /// let evens = numbers.drain_filter(|x| *x % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();
2101     /// let odds = numbers;
2102     ///
2103     /// assert_eq!(evens, vec![2, 4, 6, 8, 14]);
2104     /// assert_eq!(odds, vec![1, 3, 5, 9, 11, 13, 15]);
2105     /// ```
2106     #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2107     pub fn drain_filter<F>(&mut self, filter: F) -> DrainFilter<'_, T, F>
2108         where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2109     {
2110         let old_len = self.len();
2111
2112         // Guard against us getting leaked (leak amplification)
2113         unsafe { self.set_len(0); }
2114
2115         DrainFilter {
2116             vec: self,
2117             idx: 0,
2118             del: 0,
2119             old_len,
2120             pred: filter,
2121         }
2122     }
2123 }
2124
2125 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
2126 ///
2127 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
2128 /// append the entire slice at once.
2129 ///
2130 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
2131 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2132 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
2133     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2134         self.spec_extend(iter.into_iter())
2135     }
2136 }
2137
2138 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2139     ($Lhs: ty, $Rhs: ty) => {
2140         __impl_slice_eq1! { $Lhs, $Rhs, Sized }
2141     };
2142     ($Lhs: ty, $Rhs: ty, $Bound: ident) => {
2143         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2144         impl<'a, 'b, A: $Bound, B> PartialEq<$Rhs> for $Lhs where A: PartialEq<B> {
2145             #[inline]
2146             fn eq(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
2147             #[inline]
2148             fn ne(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
2149         }
2150     }
2151 }
2152
2153 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, Vec<B> }
2154 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B] }
2155 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B] }
2156 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B], Clone }
2157 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B], Clone }
2158 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, Vec<B>, Clone }
2159
2160 macro_rules! array_impls {
2161     ($($N: expr)+) => {
2162         $(
2163             // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2164             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, [B; $N] }
2165             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B; $N] }
2166             // __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B; $N] }
2167             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, [B; $N], Clone }
2168             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B; $N], Clone }
2169             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B; $N], Clone }
2170         )+
2171     }
2172 }
2173
2174 array_impls! {
2175      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
2176     10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2177     20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2178     30 31 32
2179 }
2180
2181 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2182 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2183 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2184     #[inline]
2185     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2186         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2187     }
2188 }
2189
2190 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2191 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2192
2193 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2194 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2195 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2196     #[inline]
2197     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2198         Ord::cmp(&**self, &**other)
2199     }
2200 }
2201
2202 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2203 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2204     fn drop(&mut self) {
2205         unsafe {
2206             // use drop for [T]
2207             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2208         }
2209         // RawVec handles deallocation
2210     }
2211 }
2212
2213 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2214 impl<T> Default for Vec<T> {
2215     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2216     fn default() -> Vec<T> {
2217         Vec::new()
2218     }
2219 }
2220
2221 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2222 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2223     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2224         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2225     }
2226 }
2227
2228 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2229 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2230     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2231         self
2232     }
2233 }
2234
2235 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2236 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2237     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2238         self
2239     }
2240 }
2241
2242 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2243 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2244     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2245         self
2246     }
2247 }
2248
2249 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2250 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2251     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2252         self
2253     }
2254 }
2255
2256 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2257 impl<T: Clone> From<&[T]> for Vec<T> {
2258     #[cfg(not(test))]
2259     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2260         s.to_vec()
2261     }
2262     #[cfg(test)]
2263     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2264         crate::slice::to_vec(s)
2265     }
2266 }
2267
2268 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2269 impl<T: Clone> From<&mut [T]> for Vec<T> {
2270     #[cfg(not(test))]
2271     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2272         s.to_vec()
2273     }
2274     #[cfg(test)]
2275     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2276         crate::slice::to_vec(s)
2277     }
2278 }
2279
2280 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2281 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T> where [T]: ToOwned<Owned=Vec<T>> {
2282     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2283         s.into_owned()
2284     }
2285 }
2286
2287 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2288 #[cfg(not(test))]
2289 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2290 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2291     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2292         s.into_vec()
2293     }
2294 }
2295
2296 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2297 #[cfg(not(test))]
2298 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2299 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2300     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2301         v.into_boxed_slice()
2302     }
2303 }
2304
2305 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2306 impl From<&str> for Vec<u8> {
2307     fn from(s: &str) -> Vec<u8> {
2308         From::from(s.as_bytes())
2309     }
2310 }
2311
2312 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2313 // Clone-on-write
2314 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2315
2316 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2317 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2318     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2319         Cow::Borrowed(s)
2320     }
2321 }
2322
2323 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2324 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2325     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2326         Cow::Owned(v)
2327     }
2328 }
2329
2330 #[stable(feature = "cow_from_vec_ref", since = "1.28.0")]
2331 impl<'a, T: Clone> From<&'a Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2332     fn from(v: &'a Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2333         Cow::Borrowed(v.as_slice())
2334     }
2335 }
2336
2337 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2338 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]> where T: Clone {
2339     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2340         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2341     }
2342 }
2343
2344 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2345 // Iterators
2346 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2347
2348 /// An iterator that moves out of a vector.
2349 ///
2350 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`][`Vec`] (provided
2351 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2352 ///
2353 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2354 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2355 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2356 pub struct IntoIter<T> {
2357     buf: NonNull<T>,
2358     phantom: PhantomData<T>,
2359     cap: usize,
2360     ptr: *const T,
2361     end: *const T,
2362 }
2363
2364 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2365 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2366     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2367         f.debug_tuple("IntoIter")
2368             .field(&self.as_slice())
2369             .finish()
2370     }
2371 }
2372
2373 impl<T> IntoIter<T> {
2374     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2375     ///
2376     /// # Examples
2377     ///
2378     /// ```
2379     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2380     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2381     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2382     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2383     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2384     /// ```
2385     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2386     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2387         unsafe {
2388             slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len())
2389         }
2390     }
2391
2392     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2393     ///
2394     /// # Examples
2395     ///
2396     /// ```
2397     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2398     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2399     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2400     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2401     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2402     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2403     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2404     /// ```
2405     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2406     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2407         unsafe {
2408             slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2409         }
2410     }
2411 }
2412
2413 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2414 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2415 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2416 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2417
2418 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2419 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2420     type Item = T;
2421
2422     #[inline]
2423     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2424         unsafe {
2425             if self.ptr as *const _ == self.end {
2426                 None
2427             } else {
2428                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2429                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2430                     // vectors with 0-size elements this would return the
2431                     // same pointer.
2432                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2433
2434                     // Make up a value of this ZST.
2435                     Some(mem::zeroed())
2436                 } else {
2437                     let old = self.ptr;
2438                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2439
2440                     Some(ptr::read(old))
2441                 }
2442             }
2443         }
2444     }
2445
2446     #[inline]
2447     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2448         let exact = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2449             (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize)
2450         } else {
2451             unsafe { self.end.offset_from(self.ptr) as usize }
2452         };
2453         (exact, Some(exact))
2454     }
2455
2456     #[inline]
2457     fn count(self) -> usize {
2458         self.len()
2459     }
2460 }
2461
2462 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2463 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2464     #[inline]
2465     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2466         unsafe {
2467             if self.end == self.ptr {
2468                 None
2469             } else {
2470                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2471                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2472                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2473
2474                     // Make up a value of this ZST.
2475                     Some(mem::zeroed())
2476                 } else {
2477                     self.end = self.end.offset(-1);
2478
2479                     Some(ptr::read(self.end))
2480                 }
2481             }
2482         }
2483     }
2484 }
2485
2486 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2487 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2488     fn is_empty(&self) -> bool {
2489         self.ptr == self.end
2490     }
2491 }
2492
2493 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2494 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2495
2496 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2497 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2498
2499 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2500 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2501     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2502         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2503     }
2504 }
2505
2506 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2507 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2508     fn drop(&mut self) {
2509         // destroy the remaining elements
2510         for _x in self.by_ref() {}
2511
2512         // RawVec handles deallocation
2513         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2514     }
2515 }
2516
2517 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2518 ///
2519 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2520 ///
2521 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2522 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2523 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2524 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2525     /// Index of tail to preserve
2526     tail_start: usize,
2527     /// Length of tail
2528     tail_len: usize,
2529     /// Current remaining range to remove
2530     iter: slice::Iter<'a, T>,
2531     vec: NonNull<Vec<T>>,
2532 }
2533
2534 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2535 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2536     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2537         f.debug_tuple("Drain")
2538          .field(&self.iter.as_slice())
2539          .finish()
2540     }
2541 }
2542
2543 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2544     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2545     ///
2546     /// # Examples
2547     ///
2548     /// ```
2549     /// # #![feature(vec_drain_as_slice)]
2550     /// let mut vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2551     /// let mut drain = vec.drain(..);
2552     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2553     /// let _ = drain.next().unwrap();
2554     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['b', 'c']);
2555     /// ```
2556     #[unstable(feature = "vec_drain_as_slice", reason = "recently added", issue = "58957")]
2557     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2558         self.iter.as_slice()
2559     }
2560 }
2561
2562 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2563 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2564 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2565 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2566
2567 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2568 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2569     type Item = T;
2570
2571     #[inline]
2572     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2573         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2574     }
2575
2576     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2577         self.iter.size_hint()
2578     }
2579 }
2580
2581 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2582 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2583     #[inline]
2584     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2585         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2586     }
2587 }
2588
2589 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2590 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2591     fn drop(&mut self) {
2592         // exhaust self first
2593         self.for_each(drop);
2594
2595         if self.tail_len > 0 {
2596             unsafe {
2597                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2598                 // memmove back untouched tail, update to new length
2599                 let start = source_vec.len();
2600                 let tail = self.tail_start;
2601                 if tail != start {
2602                     let src = source_vec.as_ptr().add(tail);
2603                     let dst = source_vec.as_mut_ptr().add(start);
2604                     ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2605                 }
2606                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2607             }
2608         }
2609     }
2610 }
2611
2612
2613 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2614 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {
2615     fn is_empty(&self) -> bool {
2616         self.iter.is_empty()
2617     }
2618 }
2619
2620 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2621 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2622
2623 /// A splicing iterator for `Vec`.
2624 ///
2625 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2626 /// documentation for more.
2627 ///
2628 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2629 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2630 #[derive(Debug)]
2631 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2632 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2633     drain: Drain<'a, I::Item>,
2634     replace_with: I,
2635 }
2636
2637 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2638 impl<I: Iterator> Iterator for Splice<'_, I> {
2639     type Item = I::Item;
2640
2641     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2642         self.drain.next()
2643     }
2644
2645     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2646         self.drain.size_hint()
2647     }
2648 }
2649
2650 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2651 impl<I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'_, I> {
2652     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2653         self.drain.next_back()
2654     }
2655 }
2656
2657 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2658 impl<I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'_, I> {}
2659
2660
2661 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2662 impl<I: Iterator> Drop for Splice<'_, I> {
2663     fn drop(&mut self) {
2664         self.drain.by_ref().for_each(drop);
2665
2666         unsafe {
2667             if self.drain.tail_len == 0 {
2668                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2669                 return
2670             }
2671
2672             // First fill the range left by drain().
2673             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2674                 return
2675             }
2676
2677             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2678             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2679             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2680             if lower_bound > 0  {
2681                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2682                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2683                     return
2684                 }
2685             }
2686
2687             // Collect any remaining elements.
2688             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2689             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2690             // Now we have an exact count.
2691             if collected.len() > 0 {
2692                 self.drain.move_tail(collected.len());
2693                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2694                 debug_assert!(filled);
2695                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2696             }
2697         }
2698         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2699     }
2700 }
2701
2702 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2703 impl<T> Drain<'_, T> {
2704     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2705     /// that have been moved out.
2706     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2707     /// Returns `true` if we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2708     unsafe fn fill<I: Iterator<Item=T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2709         let vec = self.vec.as_mut();
2710         let range_start = vec.len;
2711         let range_end = self.tail_start;
2712         let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(
2713             vec.as_mut_ptr().add(range_start),
2714             range_end - range_start);
2715
2716         for place in range_slice {
2717             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2718                 ptr::write(place, new_item);
2719                 vec.len += 1;
2720             } else {
2721                 return false
2722             }
2723         }
2724         true
2725     }
2726
2727     /// Makes room for inserting more elements before the tail.
2728     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2729         let vec = self.vec.as_mut();
2730         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2731         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2732
2733         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2734         let src = vec.as_ptr().add(self.tail_start);
2735         let dst = vec.as_mut_ptr().add(new_tail_start);
2736         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2737         self.tail_start = new_tail_start;
2738     }
2739 }
2740
2741 /// An iterator produced by calling `drain_filter` on Vec.
2742 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2743 #[derive(Debug)]
2744 pub struct DrainFilter<'a, T, F>
2745     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2746 {
2747     vec: &'a mut Vec<T>,
2748     idx: usize,
2749     del: usize,
2750     old_len: usize,
2751     pred: F,
2752 }
2753
2754 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2755 impl<T, F> Iterator for DrainFilter<'_, T, F>
2756     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2757 {
2758     type Item = T;
2759
2760     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2761         unsafe {
2762             while self.idx != self.old_len {
2763                 let i = self.idx;
2764                 self.idx += 1;
2765                 let v = slice::from_raw_parts_mut(self.vec.as_mut_ptr(), self.old_len);
2766                 if (self.pred)(&mut v[i]) {
2767                     self.del += 1;
2768                     return Some(ptr::read(&v[i]));
2769                 } else if self.del > 0 {
2770                     let del = self.del;
2771                     let src: *const T = &v[i];
2772                     let dst: *mut T = &mut v[i - del];
2773                     // This is safe because self.vec has length 0
2774                     // thus its elements will not have Drop::drop
2775                     // called on them in the event of a panic.
2776                     ptr::copy_nonoverlapping(src, dst, 1);
2777                 }
2778             }
2779             None
2780         }
2781     }
2782
2783     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2784         (0, Some(self.old_len - self.idx))
2785     }
2786 }
2787
2788 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2789 impl<T, F> Drop for DrainFilter<'_, T, F>
2790     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2791 {
2792     fn drop(&mut self) {
2793         self.for_each(drop);
2794         unsafe {
2795             self.vec.set_len(self.old_len - self.del);
2796         }
2797     }
2798 }