]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/vec.rs
Simplify SaveHandler trait
[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.capacity()
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.capacity() {
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.capacity() {
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     /// Consumes and leaks the `Vec`, returning a mutable reference to the contents,
1372     /// `&'a mut [T]`. Note that the type `T` must outlive the chosen lifetime
1373     /// `'a`. If the type has only static references, or none at all, then this
1374     /// may be chosen to be `'static`.
1375     ///
1376     /// This function is similar to the `leak` function on `Box`.
1377     ///
1378     /// This function is mainly useful for data that lives for the remainder of
1379     /// the program's life. Dropping the returned reference will cause a memory
1380     /// leak.
1381     ///
1382     /// # Examples
1383     ///
1384     /// Simple usage:
1385     ///
1386     /// ```
1387     /// #![feature(vec_leak)]
1388     ///
1389     /// fn main() {
1390     ///     let x = vec![1, 2, 3];
1391     ///     let static_ref: &'static mut [usize] = Vec::leak(x);
1392     ///     static_ref[0] += 1;
1393     ///     assert_eq!(static_ref, &[2, 2, 3]);
1394     /// }
1395     /// ```
1396     #[unstable(feature = "vec_leak", issue = "62195")]
1397     #[inline]
1398     pub fn leak<'a>(vec: Vec<T>) -> &'a mut [T]
1399     where
1400         T: 'a // Technically not needed, but kept to be explicit.
1401     {
1402         Box::leak(vec.into_boxed_slice())
1403     }
1404 }
1405
1406 impl<T: Clone> Vec<T> {
1407     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1408     ///
1409     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1410     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1411     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1412     ///
1413     /// This method requires [`Clone`] to be able clone the passed value. If
1414     /// you need more flexibility (or want to rely on [`Default`] instead of
1415     /// [`Clone`]), use [`resize_with`].
1416     ///
1417     /// # Examples
1418     ///
1419     /// ```
1420     /// let mut vec = vec!["hello"];
1421     /// vec.resize(3, "world");
1422     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1423     ///
1424     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1425     /// vec.resize(2, 0);
1426     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1427     /// ```
1428     ///
1429     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1430     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1431     /// [`resize_with`]: #method.resize_with
1432     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1433     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1434         let len = self.len();
1435
1436         if new_len > len {
1437             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1438         } else {
1439             self.truncate(new_len);
1440         }
1441     }
1442
1443     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1444     ///
1445     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1446     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1447     ///
1448     /// Note that this function is same as [`extend`] except that it is
1449     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1450     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1451     /// available).
1452     ///
1453     /// # Examples
1454     ///
1455     /// ```
1456     /// let mut vec = vec![1];
1457     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1458     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1459     /// ```
1460     ///
1461     /// [`extend`]: #method.extend
1462     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1463     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1464         self.spec_extend(other.iter())
1465     }
1466 }
1467
1468 impl<T: Default> Vec<T> {
1469     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1470     ///
1471     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1472     /// difference, with each additional slot filled with [`Default::default()`].
1473     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1474     ///
1475     /// This method uses [`Default`] to create new values on every push. If
1476     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`].
1477     ///
1478     /// # Examples
1479     ///
1480     /// ```
1481     /// # #![allow(deprecated)]
1482     /// #![feature(vec_resize_default)]
1483     ///
1484     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1485     /// vec.resize_default(5);
1486     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1487     ///
1488     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1489     /// vec.resize_default(2);
1490     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1491     /// ```
1492     ///
1493     /// [`resize`]: #method.resize
1494     /// [`Default::default()`]: ../../std/default/trait.Default.html#tymethod.default
1495     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1496     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1497     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1498     #[rustc_deprecated(reason = "This is moving towards being removed in favor \
1499         of `.resize_with(Default::default)`.  If you disagree, please comment \
1500         in the tracking issue.", since = "1.33.0")]
1501     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1502         let len = self.len();
1503
1504         if new_len > len {
1505             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1506         } else {
1507             self.truncate(new_len);
1508         }
1509     }
1510 }
1511
1512 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1513 trait ExtendWith<T> {
1514     fn next(&mut self) -> T;
1515     fn last(self) -> T;
1516 }
1517
1518 struct ExtendElement<T>(T);
1519 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1520     fn next(&mut self) -> T { self.0.clone() }
1521     fn last(self) -> T { self.0 }
1522 }
1523
1524 struct ExtendDefault;
1525 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1526     fn next(&mut self) -> T { Default::default() }
1527     fn last(self) -> T { Default::default() }
1528 }
1529
1530 struct ExtendFunc<F>(F);
1531 impl<T, F: FnMut() -> T> ExtendWith<T> for ExtendFunc<F> {
1532     fn next(&mut self) -> T { (self.0)() }
1533     fn last(mut self) -> T { (self.0)() }
1534 }
1535
1536 impl<T> Vec<T> {
1537     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1538     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, mut value: E) {
1539         self.reserve(n);
1540
1541         unsafe {
1542             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1543             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1544             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1545             // don't alias.
1546             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1547
1548             // Write all elements except the last one
1549             for _ in 1..n {
1550                 ptr::write(ptr, value.next());
1551                 ptr = ptr.offset(1);
1552                 // Increment the length in every step in case next() panics
1553                 local_len.increment_len(1);
1554             }
1555
1556             if n > 0 {
1557                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1558                 ptr::write(ptr, value.last());
1559                 local_len.increment_len(1);
1560             }
1561
1562             // len set by scope guard
1563         }
1564     }
1565 }
1566
1567 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1568 //
1569 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1570 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1571 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1572 struct SetLenOnDrop<'a> {
1573     len: &'a mut usize,
1574     local_len: usize,
1575 }
1576
1577 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1578     #[inline]
1579     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1580         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1581     }
1582
1583     #[inline]
1584     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1585         self.local_len += increment;
1586     }
1587
1588     #[inline]
1589     fn decrement_len(&mut self, decrement: usize) {
1590         self.local_len -= decrement;
1591     }
1592 }
1593
1594 impl Drop for SetLenOnDrop<'_> {
1595     #[inline]
1596     fn drop(&mut self) {
1597         *self.len = self.local_len;
1598     }
1599 }
1600
1601 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1602     /// Removes consecutive repeated elements in the vector according to the
1603     /// [`PartialEq`] trait implementation.
1604     ///
1605     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1606     ///
1607     /// # Examples
1608     ///
1609     /// ```
1610     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1611     ///
1612     /// vec.dedup();
1613     ///
1614     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1615     /// ```
1616     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1617     #[inline]
1618     pub fn dedup(&mut self) {
1619         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1620     }
1621
1622     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1623     ///
1624     /// # Examples
1625     ///
1626     /// ```
1627     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1628     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1629     ///
1630     /// vec.remove_item(&1);
1631     ///
1632     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1633     /// ```
1634     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1635     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1636         let pos = self.iter().position(|x| *x == *item)?;
1637         Some(self.remove(pos))
1638     }
1639 }
1640
1641 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1642 // Internal methods and functions
1643 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1644
1645 #[doc(hidden)]
1646 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1647 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1648     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1649 }
1650
1651 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1652 trait SpecFromElem: Sized {
1653     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1654 }
1655
1656 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1657     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1658         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1659         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1660         v
1661     }
1662 }
1663
1664 impl SpecFromElem for u8 {
1665     #[inline]
1666     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1667         if elem == 0 {
1668             return Vec {
1669                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1670                 len: n,
1671             }
1672         }
1673         unsafe {
1674             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1675             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1676             v.set_len(n);
1677             v
1678         }
1679     }
1680 }
1681
1682 impl<T: Clone + IsZero> SpecFromElem for T {
1683     #[inline]
1684     fn from_elem(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1685         if elem.is_zero() {
1686             return Vec {
1687                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1688                 len: n,
1689             }
1690         }
1691         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1692         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1693         v
1694     }
1695 }
1696
1697 unsafe trait IsZero {
1698     /// Whether this value is zero
1699     fn is_zero(&self) -> bool;
1700 }
1701
1702 macro_rules! impl_is_zero {
1703     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1704         unsafe impl IsZero for $t {
1705             #[inline]
1706             fn is_zero(&self) -> bool {
1707                 $is_zero(*self)
1708             }
1709         }
1710     }
1711 }
1712
1713 impl_is_zero!(i8, |x| x == 0);
1714 impl_is_zero!(i16, |x| x == 0);
1715 impl_is_zero!(i32, |x| x == 0);
1716 impl_is_zero!(i64, |x| x == 0);
1717 impl_is_zero!(i128, |x| x == 0);
1718 impl_is_zero!(isize, |x| x == 0);
1719
1720 impl_is_zero!(u16, |x| x == 0);
1721 impl_is_zero!(u32, |x| x == 0);
1722 impl_is_zero!(u64, |x| x == 0);
1723 impl_is_zero!(u128, |x| x == 0);
1724 impl_is_zero!(usize, |x| x == 0);
1725
1726 impl_is_zero!(bool, |x| x == false);
1727 impl_is_zero!(char, |x| x == '\0');
1728
1729 impl_is_zero!(f32, |x: f32| x.to_bits() == 0);
1730 impl_is_zero!(f64, |x: f64| x.to_bits() == 0);
1731
1732 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for *const T {
1733     #[inline]
1734     fn is_zero(&self) -> bool {
1735         (*self).is_null()
1736     }
1737 }
1738
1739 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for *mut T {
1740     #[inline]
1741     fn is_zero(&self) -> bool {
1742         (*self).is_null()
1743     }
1744 }
1745
1746
1747 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1748 // Common trait implementations for Vec
1749 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1750
1751 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1752 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1753     #[cfg(not(test))]
1754     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1755         <[T]>::to_vec(&**self)
1756     }
1757
1758     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1759     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1760     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1761     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1762     #[cfg(test)]
1763     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1764         crate::slice::to_vec(&**self)
1765     }
1766
1767     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1768         other.as_slice().clone_into(self);
1769     }
1770 }
1771
1772 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1773 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1774     #[inline]
1775     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1776         Hash::hash(&**self, state)
1777     }
1778 }
1779
1780 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1781 #[rustc_on_unimplemented(
1782     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1783     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1784 )]
1785 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> Index<I> for Vec<T> {
1786     type Output = I::Output;
1787
1788     #[inline]
1789     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
1790         Index::index(&**self, index)
1791     }
1792 }
1793
1794 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1795 #[rustc_on_unimplemented(
1796     message="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1797     label="vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1798 )]
1799 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> IndexMut<I> for Vec<T> {
1800     #[inline]
1801     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
1802         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1803     }
1804 }
1805
1806 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1807 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1808     type Target = [T];
1809
1810     fn deref(&self) -> &[T] {
1811         unsafe {
1812             slice::from_raw_parts(self.as_ptr(), self.len)
1813         }
1814     }
1815 }
1816
1817 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1818 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1819     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1820         unsafe {
1821             slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len)
1822         }
1823     }
1824 }
1825
1826 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1827 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1828     #[inline]
1829     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1830         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1831     }
1832 }
1833
1834 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1835 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1836     type Item = T;
1837     type IntoIter = IntoIter<T>;
1838
1839     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1840     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1841     /// this.
1842     ///
1843     /// # Examples
1844     ///
1845     /// ```
1846     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1847     /// for s in v.into_iter() {
1848     ///     // s has type String, not &String
1849     ///     println!("{}", s);
1850     /// }
1851     /// ```
1852     #[inline]
1853     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1854         unsafe {
1855             let begin = self.as_mut_ptr();
1856             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1857                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1858             } else {
1859                 begin.add(self.len()) as *const T
1860             };
1861             let cap = self.buf.capacity();
1862             mem::forget(self);
1863             IntoIter {
1864                 buf: NonNull::new_unchecked(begin),
1865                 phantom: PhantomData,
1866                 cap,
1867                 ptr: begin,
1868                 end,
1869             }
1870         }
1871     }
1872 }
1873
1874 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1875 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1876     type Item = &'a T;
1877     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1878
1879     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1880         self.iter()
1881     }
1882 }
1883
1884 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1885 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1886     type Item = &'a mut T;
1887     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1888
1889     fn into_iter(self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1890         self.iter_mut()
1891     }
1892 }
1893
1894 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1895 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1896     #[inline]
1897     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1898         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1899     }
1900 }
1901
1902 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1903 trait SpecExtend<T, I> {
1904     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1905     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1906 }
1907
1908 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1909     where I: Iterator<Item=T>,
1910 {
1911     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1912         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1913         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1914         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
1915         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
1916         // So we get better branch prediction.
1917         let mut vector = match iterator.next() {
1918             None => return Vec::new(),
1919             Some(element) => {
1920                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1921                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
1922                 unsafe {
1923                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
1924                     vector.set_len(1);
1925                 }
1926                 vector
1927             }
1928         };
1929         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
1930         vector
1931     }
1932
1933     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
1934         self.extend_desugared(iter)
1935     }
1936 }
1937
1938 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1939     where I: TrustedLen<Item=T>,
1940 {
1941     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1942         let mut vector = Vec::new();
1943         vector.spec_extend(iterator);
1944         vector
1945     }
1946
1947     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1948         // This is the case for a TrustedLen iterator.
1949         let (low, high) = iterator.size_hint();
1950         if let Some(high_value) = high {
1951             debug_assert_eq!(low, high_value,
1952                              "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
1953                              (low, high));
1954         }
1955         if let Some(additional) = high {
1956             self.reserve(additional);
1957             unsafe {
1958                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1959                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1960                 iterator.for_each(move |element| {
1961                     ptr::write(ptr, element);
1962                     ptr = ptr.offset(1);
1963                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1964                     local_len.increment_len(1);
1965                 });
1966             }
1967         } else {
1968             self.extend_desugared(iterator)
1969         }
1970     }
1971 }
1972
1973 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
1974     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
1975         // A common case is passing a vector into a function which immediately
1976         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
1977         // has not been advanced at all.
1978         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
1979             unsafe {
1980                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(),
1981                                               iterator.len(),
1982                                               iterator.cap);
1983                 mem::forget(iterator);
1984                 vec
1985             }
1986         } else {
1987             let mut vector = Vec::new();
1988             vector.spec_extend(iterator);
1989             vector
1990         }
1991     }
1992
1993     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
1994         unsafe {
1995             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
1996         }
1997         iterator.ptr = iterator.end;
1998     }
1999 }
2000
2001 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
2002     where I: Iterator<Item=&'a T>,
2003           T: Clone,
2004 {
2005     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2006         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
2007     }
2008
2009     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2010         self.spec_extend(iterator.cloned())
2011     }
2012 }
2013
2014 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
2015     where T: Copy,
2016 {
2017     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
2018         let slice = iterator.as_slice();
2019         self.reserve(slice.len());
2020         unsafe {
2021             let len = self.len();
2022             self.set_len(len + slice.len());
2023             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
2024         }
2025     }
2026 }
2027
2028 impl<T> Vec<T> {
2029     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
2030         // This is the case for a general iterator.
2031         //
2032         // This function should be the moral equivalent of:
2033         //
2034         //      for item in iterator {
2035         //          self.push(item);
2036         //      }
2037         while let Some(element) = iterator.next() {
2038             let len = self.len();
2039             if len == self.capacity() {
2040                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2041                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2042             }
2043             unsafe {
2044                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
2045                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2046                 self.set_len(len + 1);
2047             }
2048         }
2049     }
2050
2051     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
2052     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
2053     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
2054     ///
2055     /// The element range is removed even if the iterator is not consumed until the end.
2056     ///
2057     /// It is unspecified how many elements are removed from the vector
2058     /// if the `Splice` value is leaked.
2059     ///
2060     /// The input iterator `replace_with` is only consumed when the `Splice` value is dropped.
2061     ///
2062     /// This is optimal if:
2063     ///
2064     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
2065     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
2066     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
2067     ///
2068     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
2069     ///
2070     /// # Panics
2071     ///
2072     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
2073     /// the end point is greater than the length of the vector.
2074     ///
2075     /// # Examples
2076     ///
2077     /// ```
2078     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
2079     /// let new = [7, 8];
2080     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
2081     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
2082     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
2083     /// ```
2084     #[inline]
2085     #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2086     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<'_, I::IntoIter>
2087         where R: RangeBounds<usize>, I: IntoIterator<Item=T>
2088     {
2089         Splice {
2090             drain: self.drain(range),
2091             replace_with: replace_with.into_iter(),
2092         }
2093     }
2094
2095     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element should be removed.
2096     ///
2097     /// If the closure returns true, then the element is removed and yielded.
2098     /// If the closure returns false, the element will remain in the vector and will not be yielded
2099     /// by the iterator.
2100     ///
2101     /// Using this method is equivalent to the following code:
2102     ///
2103     /// ```
2104     /// # let some_predicate = |x: &mut i32| { *x == 2 || *x == 3 || *x == 6 };
2105     /// # let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6];
2106     /// let mut i = 0;
2107     /// while i != vec.len() {
2108     ///     if some_predicate(&mut vec[i]) {
2109     ///         let val = vec.remove(i);
2110     ///         // your code here
2111     ///     } else {
2112     ///         i += 1;
2113     ///     }
2114     /// }
2115     ///
2116     /// # assert_eq!(vec, vec![1, 4, 5]);
2117     /// ```
2118     ///
2119     /// But `drain_filter` is easier to use. `drain_filter` is also more efficient,
2120     /// because it can backshift the elements of the array in bulk.
2121     ///
2122     /// Note that `drain_filter` also lets you mutate every element in the filter closure,
2123     /// regardless of whether you choose to keep or remove it.
2124     ///
2125     ///
2126     /// # Examples
2127     ///
2128     /// Splitting an array into evens and odds, reusing the original allocation:
2129     ///
2130     /// ```
2131     /// #![feature(drain_filter)]
2132     /// let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 15];
2133     ///
2134     /// let evens = numbers.drain_filter(|x| *x % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();
2135     /// let odds = numbers;
2136     ///
2137     /// assert_eq!(evens, vec![2, 4, 6, 8, 14]);
2138     /// assert_eq!(odds, vec![1, 3, 5, 9, 11, 13, 15]);
2139     /// ```
2140     #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2141     pub fn drain_filter<F>(&mut self, filter: F) -> DrainFilter<'_, T, F>
2142         where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2143     {
2144         let old_len = self.len();
2145
2146         // Guard against us getting leaked (leak amplification)
2147         unsafe { self.set_len(0); }
2148
2149         DrainFilter {
2150             vec: self,
2151             idx: 0,
2152             del: 0,
2153             old_len,
2154             pred: filter,
2155             panic_flag: false,
2156         }
2157     }
2158 }
2159
2160 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
2161 ///
2162 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
2163 /// append the entire slice at once.
2164 ///
2165 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
2166 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2167 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
2168     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2169         self.spec_extend(iter.into_iter())
2170     }
2171 }
2172
2173 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2174     ($Lhs: ty, $Rhs: ty) => {
2175         __impl_slice_eq1! { $Lhs, $Rhs, Sized }
2176     };
2177     ($Lhs: ty, $Rhs: ty, $Bound: ident) => {
2178         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2179         impl<'a, 'b, A: $Bound, B> PartialEq<$Rhs> for $Lhs where A: PartialEq<B> {
2180             #[inline]
2181             fn eq(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
2182             #[inline]
2183             fn ne(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
2184         }
2185     }
2186 }
2187
2188 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, Vec<B> }
2189 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B] }
2190 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B] }
2191 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B], Clone }
2192 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B], Clone }
2193 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, Vec<B>, Clone }
2194
2195 macro_rules! array_impls {
2196     ($($N: expr)+) => {
2197         $(
2198             // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2199             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, [B; $N] }
2200             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B; $N] }
2201             // __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B; $N] }
2202             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, [B; $N], Clone }
2203             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B; $N], Clone }
2204             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B; $N], Clone }
2205         )+
2206     }
2207 }
2208
2209 array_impls! {
2210      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
2211     10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2212     20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2213     30 31 32
2214 }
2215
2216 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2217 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2218 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2219     #[inline]
2220     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2221         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2222     }
2223 }
2224
2225 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2226 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2227
2228 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2229 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2230 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2231     #[inline]
2232     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2233         Ord::cmp(&**self, &**other)
2234     }
2235 }
2236
2237 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2238 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2239     fn drop(&mut self) {
2240         unsafe {
2241             // use drop for [T]
2242             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2243         }
2244         // RawVec handles deallocation
2245     }
2246 }
2247
2248 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2249 impl<T> Default for Vec<T> {
2250     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2251     fn default() -> Vec<T> {
2252         Vec::new()
2253     }
2254 }
2255
2256 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2257 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2258     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2259         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2260     }
2261 }
2262
2263 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2264 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2265     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2266         self
2267     }
2268 }
2269
2270 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2271 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2272     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2273         self
2274     }
2275 }
2276
2277 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2278 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2279     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2280         self
2281     }
2282 }
2283
2284 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2285 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2286     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2287         self
2288     }
2289 }
2290
2291 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2292 impl<T: Clone> From<&[T]> for Vec<T> {
2293     #[cfg(not(test))]
2294     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2295         s.to_vec()
2296     }
2297     #[cfg(test)]
2298     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2299         crate::slice::to_vec(s)
2300     }
2301 }
2302
2303 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2304 impl<T: Clone> From<&mut [T]> for Vec<T> {
2305     #[cfg(not(test))]
2306     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2307         s.to_vec()
2308     }
2309     #[cfg(test)]
2310     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2311         crate::slice::to_vec(s)
2312     }
2313 }
2314
2315 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2316 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T> where [T]: ToOwned<Owned=Vec<T>> {
2317     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2318         s.into_owned()
2319     }
2320 }
2321
2322 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2323 #[cfg(not(test))]
2324 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2325 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2326     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2327         s.into_vec()
2328     }
2329 }
2330
2331 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2332 #[cfg(not(test))]
2333 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2334 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2335     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2336         v.into_boxed_slice()
2337     }
2338 }
2339
2340 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2341 impl From<&str> for Vec<u8> {
2342     fn from(s: &str) -> Vec<u8> {
2343         From::from(s.as_bytes())
2344     }
2345 }
2346
2347 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2348 // Clone-on-write
2349 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2350
2351 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2352 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2353     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2354         Cow::Borrowed(s)
2355     }
2356 }
2357
2358 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2359 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2360     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2361         Cow::Owned(v)
2362     }
2363 }
2364
2365 #[stable(feature = "cow_from_vec_ref", since = "1.28.0")]
2366 impl<'a, T: Clone> From<&'a Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2367     fn from(v: &'a Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2368         Cow::Borrowed(v.as_slice())
2369     }
2370 }
2371
2372 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2373 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]> where T: Clone {
2374     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2375         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2376     }
2377 }
2378
2379 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2380 // Iterators
2381 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2382
2383 /// An iterator that moves out of a vector.
2384 ///
2385 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`][`Vec`] (provided
2386 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2387 ///
2388 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2389 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2390 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2391 pub struct IntoIter<T> {
2392     buf: NonNull<T>,
2393     phantom: PhantomData<T>,
2394     cap: usize,
2395     ptr: *const T,
2396     end: *const T,
2397 }
2398
2399 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2400 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2401     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2402         f.debug_tuple("IntoIter")
2403             .field(&self.as_slice())
2404             .finish()
2405     }
2406 }
2407
2408 impl<T> IntoIter<T> {
2409     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2410     ///
2411     /// # Examples
2412     ///
2413     /// ```
2414     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2415     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2416     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2417     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2418     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2419     /// ```
2420     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2421     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2422         unsafe {
2423             slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len())
2424         }
2425     }
2426
2427     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2428     ///
2429     /// # Examples
2430     ///
2431     /// ```
2432     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2433     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2434     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2435     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2436     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2437     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2438     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2439     /// ```
2440     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2441     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2442         unsafe {
2443             slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2444         }
2445     }
2446 }
2447
2448 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2449 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2450 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2451 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2452
2453 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2454 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2455     type Item = T;
2456
2457     #[inline]
2458     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2459         unsafe {
2460             if self.ptr as *const _ == self.end {
2461                 None
2462             } else {
2463                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2464                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2465                     // vectors with 0-size elements this would return the
2466                     // same pointer.
2467                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2468
2469                     // Make up a value of this ZST.
2470                     Some(mem::zeroed())
2471                 } else {
2472                     let old = self.ptr;
2473                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2474
2475                     Some(ptr::read(old))
2476                 }
2477             }
2478         }
2479     }
2480
2481     #[inline]
2482     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2483         let exact = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2484             (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize)
2485         } else {
2486             unsafe { self.end.offset_from(self.ptr) as usize }
2487         };
2488         (exact, Some(exact))
2489     }
2490
2491     #[inline]
2492     fn count(self) -> usize {
2493         self.len()
2494     }
2495 }
2496
2497 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2498 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2499     #[inline]
2500     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2501         unsafe {
2502             if self.end == self.ptr {
2503                 None
2504             } else {
2505                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2506                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2507                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2508
2509                     // Make up a value of this ZST.
2510                     Some(mem::zeroed())
2511                 } else {
2512                     self.end = self.end.offset(-1);
2513
2514                     Some(ptr::read(self.end))
2515                 }
2516             }
2517         }
2518     }
2519 }
2520
2521 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2522 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2523     fn is_empty(&self) -> bool {
2524         self.ptr == self.end
2525     }
2526 }
2527
2528 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2529 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2530
2531 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2532 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2533
2534 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2535 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2536     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2537         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2538     }
2539 }
2540
2541 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2542 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2543     fn drop(&mut self) {
2544         // destroy the remaining elements
2545         for _x in self.by_ref() {}
2546
2547         // RawVec handles deallocation
2548         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2549     }
2550 }
2551
2552 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2553 ///
2554 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2555 ///
2556 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2557 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2558 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2559 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2560     /// Index of tail to preserve
2561     tail_start: usize,
2562     /// Length of tail
2563     tail_len: usize,
2564     /// Current remaining range to remove
2565     iter: slice::Iter<'a, T>,
2566     vec: NonNull<Vec<T>>,
2567 }
2568
2569 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2570 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2571     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2572         f.debug_tuple("Drain")
2573          .field(&self.iter.as_slice())
2574          .finish()
2575     }
2576 }
2577
2578 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2579     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2580     ///
2581     /// # Examples
2582     ///
2583     /// ```
2584     /// # #![feature(vec_drain_as_slice)]
2585     /// let mut vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2586     /// let mut drain = vec.drain(..);
2587     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2588     /// let _ = drain.next().unwrap();
2589     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['b', 'c']);
2590     /// ```
2591     #[unstable(feature = "vec_drain_as_slice", reason = "recently added", issue = "58957")]
2592     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2593         self.iter.as_slice()
2594     }
2595 }
2596
2597 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2598 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2599 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2600 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2601
2602 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2603 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2604     type Item = T;
2605
2606     #[inline]
2607     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2608         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2609     }
2610
2611     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2612         self.iter.size_hint()
2613     }
2614 }
2615
2616 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2617 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2618     #[inline]
2619     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2620         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2621     }
2622 }
2623
2624 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2625 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2626     fn drop(&mut self) {
2627         // exhaust self first
2628         self.for_each(drop);
2629
2630         if self.tail_len > 0 {
2631             unsafe {
2632                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2633                 // memmove back untouched tail, update to new length
2634                 let start = source_vec.len();
2635                 let tail = self.tail_start;
2636                 if tail != start {
2637                     let src = source_vec.as_ptr().add(tail);
2638                     let dst = source_vec.as_mut_ptr().add(start);
2639                     ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2640                 }
2641                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2642             }
2643         }
2644     }
2645 }
2646
2647
2648 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2649 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {
2650     fn is_empty(&self) -> bool {
2651         self.iter.is_empty()
2652     }
2653 }
2654
2655 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2656 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2657
2658 /// A splicing iterator for `Vec`.
2659 ///
2660 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2661 /// documentation for more.
2662 ///
2663 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2664 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2665 #[derive(Debug)]
2666 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2667 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2668     drain: Drain<'a, I::Item>,
2669     replace_with: I,
2670 }
2671
2672 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2673 impl<I: Iterator> Iterator for Splice<'_, I> {
2674     type Item = I::Item;
2675
2676     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2677         self.drain.next()
2678     }
2679
2680     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2681         self.drain.size_hint()
2682     }
2683 }
2684
2685 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2686 impl<I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'_, I> {
2687     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2688         self.drain.next_back()
2689     }
2690 }
2691
2692 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2693 impl<I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'_, I> {}
2694
2695
2696 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2697 impl<I: Iterator> Drop for Splice<'_, I> {
2698     fn drop(&mut self) {
2699         self.drain.by_ref().for_each(drop);
2700
2701         unsafe {
2702             if self.drain.tail_len == 0 {
2703                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2704                 return
2705             }
2706
2707             // First fill the range left by drain().
2708             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2709                 return
2710             }
2711
2712             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2713             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2714             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2715             if lower_bound > 0  {
2716                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2717                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2718                     return
2719                 }
2720             }
2721
2722             // Collect any remaining elements.
2723             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2724             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2725             // Now we have an exact count.
2726             if collected.len() > 0 {
2727                 self.drain.move_tail(collected.len());
2728                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2729                 debug_assert!(filled);
2730                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2731             }
2732         }
2733         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2734     }
2735 }
2736
2737 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2738 impl<T> Drain<'_, T> {
2739     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2740     /// that have been moved out.
2741     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2742     /// Returns `true` if we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2743     unsafe fn fill<I: Iterator<Item=T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2744         let vec = self.vec.as_mut();
2745         let range_start = vec.len;
2746         let range_end = self.tail_start;
2747         let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(
2748             vec.as_mut_ptr().add(range_start),
2749             range_end - range_start);
2750
2751         for place in range_slice {
2752             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2753                 ptr::write(place, new_item);
2754                 vec.len += 1;
2755             } else {
2756                 return false
2757             }
2758         }
2759         true
2760     }
2761
2762     /// Makes room for inserting more elements before the tail.
2763     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2764         let vec = self.vec.as_mut();
2765         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2766         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2767
2768         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2769         let src = vec.as_ptr().add(self.tail_start);
2770         let dst = vec.as_mut_ptr().add(new_tail_start);
2771         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2772         self.tail_start = new_tail_start;
2773     }
2774 }
2775
2776 /// An iterator produced by calling `drain_filter` on Vec.
2777 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2778 #[derive(Debug)]
2779 pub struct DrainFilter<'a, T, F>
2780     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2781 {
2782     vec: &'a mut Vec<T>,
2783     /// The index of the item that will be inspected by the next call to `next`.
2784     idx: usize,
2785     /// The number of items that have been drained (removed) thus far.
2786     del: usize,
2787     /// The original length of `vec` prior to draining.
2788     old_len: usize,
2789     /// The filter test predicate.
2790     pred: F,
2791     /// A flag that indicates a panic has occured in the filter test prodicate.
2792     /// This is used as a hint in the drop implmentation to prevent consumption
2793     /// of the remainder of the `DrainFilter`. Any unprocessed items will be
2794     /// backshifted in the `vec`, but no further items will be dropped or
2795     /// tested by the filter predicate.
2796     panic_flag: bool,
2797 }
2798
2799 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2800 impl<T, F> Iterator for DrainFilter<'_, T, F>
2801     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2802 {
2803     type Item = T;
2804
2805     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2806         unsafe {
2807             while self.idx < self.old_len {
2808                 let i = self.idx;
2809                 let v = slice::from_raw_parts_mut(self.vec.as_mut_ptr(), self.old_len);
2810                 self.panic_flag = true;
2811                 let drained = (self.pred)(&mut v[i]);
2812                 self.panic_flag = false;
2813                 // Update the index *after* the predicate is called. If the index
2814                 // is updated prior and the predicate panics, the element at this
2815                 // index would be leaked.
2816                 self.idx += 1;
2817                 if drained {
2818                     self.del += 1;
2819                     return Some(ptr::read(&v[i]));
2820                 } else if self.del > 0 {
2821                     let del = self.del;
2822                     let src: *const T = &v[i];
2823                     let dst: *mut T = &mut v[i - del];
2824                     ptr::copy_nonoverlapping(src, dst, 1);
2825                 }
2826             }
2827             None
2828         }
2829     }
2830
2831     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2832         (0, Some(self.old_len - self.idx))
2833     }
2834 }
2835
2836 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2837 impl<T, F> Drop for DrainFilter<'_, T, F>
2838     where F: FnMut(&mut T) -> bool,
2839 {
2840     fn drop(&mut self) {
2841         struct BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2842             where
2843                 F: FnMut(&mut T) -> bool,
2844         {
2845             drain: &'b mut DrainFilter<'a, T, F>,
2846         }
2847
2848         impl<'a, 'b, T, F> Drop for BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2849             where
2850                 F: FnMut(&mut T) -> bool
2851         {
2852             fn drop(&mut self) {
2853                 unsafe {
2854                     if self.drain.idx < self.drain.old_len && self.drain.del > 0 {
2855                         // This is a pretty messed up state, and there isn't really an
2856                         // obviously right thing to do. We don't want to keep trying
2857                         // to execute `pred`, so we just backshift all the unprocessed
2858                         // elements and tell the vec that they still exist. The backshift
2859                         // is required to prevent a double-drop of the last successfully
2860                         // drained item prior to a panic in the predicate.
2861                         let ptr = self.drain.vec.as_mut_ptr();
2862                         let src = ptr.add(self.drain.idx);
2863                         let dst = src.sub(self.drain.del);
2864                         let tail_len = self.drain.old_len - self.drain.idx;
2865                         src.copy_to(dst, tail_len);
2866                     }
2867                     self.drain.vec.set_len(self.drain.old_len - self.drain.del);
2868                 }
2869             }
2870         }
2871
2872         let backshift = BackshiftOnDrop {
2873             drain: self
2874         };
2875
2876         // Attempt to consume any remaining elements if the filter predicate
2877         // has not yet panicked. We'll backshift any remaining elements
2878         // whether we've already panicked or if the consumption here panics.
2879         if !backshift.drain.panic_flag {
2880             backshift.drain.for_each(drop);
2881         }
2882     }
2883 }