]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/vec.rs
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[rust.git] / src / liballoc / vec.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! A contiguous growable array type with heap-allocated contents, written
12 //! `Vec<T>`.
13 //!
14 //! Vectors have `O(1)` indexing, amortized `O(1)` push (to the end) and
15 //! `O(1)` pop (from the end).
16 //!
17 //! # Examples
18 //!
19 //! You can explicitly create a [`Vec<T>`] with [`new`]:
20 //!
21 //! ```
22 //! let v: Vec<i32> = Vec::new();
23 //! ```
24 //!
25 //! ...or by using the [`vec!`] macro:
26 //!
27 //! ```
28 //! let v: Vec<i32> = vec![];
29 //!
30 //! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
31 //!
32 //! let v = vec![0; 10]; // ten zeroes
33 //! ```
34 //!
35 //! You can [`push`] values onto the end of a vector (which will grow the vector
36 //! as needed):
37 //!
38 //! ```
39 //! let mut v = vec![1, 2];
40 //!
41 //! v.push(3);
42 //! ```
43 //!
44 //! Popping values works in much the same way:
45 //!
46 //! ```
47 //! let mut v = vec![1, 2];
48 //!
49 //! let two = v.pop();
50 //! ```
51 //!
52 //! Vectors also support indexing (through the [`Index`] and [`IndexMut`] traits):
53 //!
54 //! ```
55 //! let mut v = vec![1, 2, 3];
56 //! let three = v[2];
57 //! v[1] = v[1] + 5;
58 //! ```
59 //!
60 //! [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
61 //! [`new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
62 //! [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
63 //! [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
64 //! [`IndexMut`]: ../../std/ops/trait.IndexMut.html
65 //! [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
66
67 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
68
69 use core::cmp::Ordering;
70 use core::fmt;
71 use core::hash::{self, Hash};
72 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
73 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
74 use core::mem;
75 #[cfg(not(test))]
76 use core::num::Float;
77 use core::ops::{InPlace, Index, IndexMut, Place, Placer};
78 use core::ops;
79 use core::ptr;
80 use core::ptr::Shared;
81 use core::slice;
82
83 use borrow::ToOwned;
84 use borrow::Cow;
85 use boxed::Box;
86 use raw_vec::RawVec;
87 use super::range::RangeArgument;
88 use Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
89
90 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
91 ///
92 /// # Examples
93 ///
94 /// ```
95 /// let mut vec = Vec::new();
96 /// vec.push(1);
97 /// vec.push(2);
98 ///
99 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
100 /// assert_eq!(vec[0], 1);
101 ///
102 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
103 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
104 ///
105 /// vec[0] = 7;
106 /// assert_eq!(vec[0], 7);
107 ///
108 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
109 ///
110 /// for x in &vec {
111 ///     println!("{}", x);
112 /// }
113 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
114 /// ```
115 ///
116 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
117 ///
118 /// ```
119 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
120 /// vec.push(4);
121 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
122 /// ```
123 ///
124 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value:
125 ///
126 /// ```
127 /// let vec = vec![0; 5];
128 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
129 /// ```
130 ///
131 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
132 ///
133 /// ```
134 /// let mut stack = Vec::new();
135 ///
136 /// stack.push(1);
137 /// stack.push(2);
138 /// stack.push(3);
139 ///
140 /// while let Some(top) = stack.pop() {
141 ///     // Prints 3, 2, 1
142 ///     println!("{}", top);
143 /// }
144 /// ```
145 ///
146 /// # Indexing
147 ///
148 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
149 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
150 ///
151 /// ```
152 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
153 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
154 /// ```
155 ///
156 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
157 /// your software will panic! You cannot do this:
158 ///
159 /// ```should_panic
160 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
161 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
162 /// ```
163 ///
164 /// In conclusion: always check if the index you want to get really exists
165 /// before doing it.
166 ///
167 /// # Slicing
168 ///
169 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
170 /// To get a slice, use `&`. Example:
171 ///
172 /// ```
173 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
174 ///     // ...
175 /// }
176 ///
177 /// let v = vec![0, 1];
178 /// read_slice(&v);
179 ///
180 /// // ... and that's all!
181 /// // you can also do it like this:
182 /// let x : &[usize] = &v;
183 /// ```
184 ///
185 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
186 /// when you just want to provide a read access. The same goes for [`String`] and
187 /// [`&str`].
188 ///
189 /// # Capacity and reallocation
190 ///
191 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
192 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
193 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
194 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
195 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
196 /// reallocated.
197 ///
198 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
199 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
200 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
201 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
202 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
203 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
204 ///
205 /// # Guarantees
206 ///
207 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
208 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
209 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
210 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
211 /// If additional type parameters are added (e.g. to support custom allocators),
212 /// overriding their defaults may change the behavior.
213 ///
214 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
215 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
216 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
217 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
218 ///
219 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
220 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
221 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
222 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
223 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
224 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
225 /// if [`mem::size_of::<T>`]`() * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
226 /// details are subtle enough that it is strongly recommended that you only
227 /// free memory allocated by a `Vec` by creating a new `Vec` and dropping it.
228 ///
229 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
230 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
231 /// pointer points to [`len`] initialized elements in order (what you would see
232 /// if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` - `[`len`]
233 /// logically uninitialized elements.
234 ///
235 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
236 /// stored on the stack for two reasons:
237 ///
238 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
239 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
240 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
241 ///   actually allocated memory.
242 ///
243 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
244 ///   on every access.
245 ///
246 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
247 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
248 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
249 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
250 /// [`shrink_to_fit`][`shrink_to_fit`].
251 ///
252 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
253 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
254 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
255 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
256 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
257 /// when not necessary.
258 ///
259 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
260 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
261 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
262 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
263 ///
264 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
265 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
266 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
267 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
268 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
269 ///
270 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
271 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
272 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
273 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
274 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
275 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
276 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
277 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
278 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
279 /// and then increasing the length to match, is always valid.
280 ///
281 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped
282 /// (the order has changed in the past, and may change again).
283 ///
284 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
285 /// [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
286 /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
287 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
288 /// [`Vec::with_capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.with_capacity
289 /// [`Vec::new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
290 /// [`shrink_to_fit`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.shrink_to_fit
291 /// [`capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.capacity
292 /// [`mem::size_of::<T>`]: ../../std/mem/fn.size_of.html
293 /// [`len`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.len
294 /// [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
295 /// [`insert`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.insert
296 /// [`reserve`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.reserve
297 /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
298 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
299 pub struct Vec<T> {
300     buf: RawVec<T>,
301     len: usize,
302 }
303
304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
305 // Inherent methods
306 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
307
308 impl<T> Vec<T> {
309     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
310     ///
311     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
312     ///
313     /// # Examples
314     ///
315     /// ```
316     /// # #![allow(unused_mut)]
317     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
318     /// ```
319     #[inline]
320     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
321     pub fn new() -> Vec<T> {
322         Vec {
323             buf: RawVec::new(),
324             len: 0,
325         }
326     }
327
328     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
329     ///
330     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
331     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
332     ///
333     /// It is important to note that this function does not specify the *length*
334     /// of the returned vector, but only the *capacity*. For an explanation of
335     /// the difference between length and capacity, see *[Capacity and reallocation]*.
336     ///
337     /// [Capacity and reallocation]: #capacity-and-reallocation
338     ///
339     /// # Examples
340     ///
341     /// ```
342     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
343     ///
344     /// // The vector contains no items, even though it has capacity for more
345     /// assert_eq!(vec.len(), 0);
346     ///
347     /// // These are all done without reallocating...
348     /// for i in 0..10 {
349     ///     vec.push(i);
350     /// }
351     ///
352     /// // ...but this may make the vector reallocate
353     /// vec.push(11);
354     /// ```
355     #[inline]
356     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
357     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
358         Vec {
359             buf: RawVec::with_capacity(capacity),
360             len: 0,
361         }
362     }
363
364     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
365     ///
366     /// # Safety
367     ///
368     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
369     /// checked:
370     ///
371     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
372     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
373     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
374     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
375     ///
376     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
377     /// internal datastructures. For example it is **not** safe
378     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array and a `size_t`.
379     ///
380     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
381     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
382     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
383     /// that nothing else uses the pointer after calling this
384     /// function.
385     ///
386     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
387     ///
388     /// # Examples
389     ///
390     /// ```
391     /// use std::ptr;
392     /// use std::mem;
393     ///
394     /// fn main() {
395     ///     let mut v = vec![1, 2, 3];
396     ///
397     ///     // Pull out the various important pieces of information about `v`
398     ///     let p = v.as_mut_ptr();
399     ///     let len = v.len();
400     ///     let cap = v.capacity();
401     ///
402     ///     unsafe {
403     ///         // Cast `v` into the void: no destructor run, so we are in
404     ///         // complete control of the allocation to which `p` points.
405     ///         mem::forget(v);
406     ///
407     ///         // Overwrite memory with 4, 5, 6
408     ///         for i in 0..len as isize {
409     ///             ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
410     ///         }
411     ///
412     ///         // Put everything back together into a Vec
413     ///         let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
414     ///         assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
415     ///     }
416     /// }
417     /// ```
418     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
419     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
420         Vec {
421             buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity),
422             len: length,
423         }
424     }
425
426     /// Returns the number of elements the vector can hold without
427     /// reallocating.
428     ///
429     /// # Examples
430     ///
431     /// ```
432     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
433     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
434     /// ```
435     #[inline]
436     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
437     pub fn capacity(&self) -> usize {
438         self.buf.cap()
439     }
440
441     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
442     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
443     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
444     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
445     /// capacity is already sufficient.
446     ///
447     /// # Panics
448     ///
449     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
450     ///
451     /// # Examples
452     ///
453     /// ```
454     /// let mut vec = vec![1];
455     /// vec.reserve(10);
456     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
457     /// ```
458     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
459     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
460         self.buf.reserve(self.len, additional);
461     }
462
463     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
464     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
465     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
466     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
467     ///
468     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
469     /// requests. Therefore capacity can not be relied upon to be precisely
470     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
471     ///
472     /// # Panics
473     ///
474     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
475     ///
476     /// # Examples
477     ///
478     /// ```
479     /// let mut vec = vec![1];
480     /// vec.reserve_exact(10);
481     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
482     /// ```
483     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
484     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
485         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
486     }
487
488     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
489     ///
490     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
491     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
492     ///
493     /// # Examples
494     ///
495     /// ```
496     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
497     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
498     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
499     /// vec.shrink_to_fit();
500     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
501     /// ```
502     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
503     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
504         self.buf.shrink_to_fit(self.len);
505     }
506
507     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
508     ///
509     /// Note that this will drop any excess capacity. Calling this and
510     /// converting back to a vector with [`into_vec`] is equivalent to calling
511     /// [`shrink_to_fit`].
512     ///
513     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
514     /// [`into_vec`]: ../../std/primitive.slice.html#method.into_vec
515     /// [`shrink_to_fit`]: #method.shrink_to_fit
516     ///
517     /// # Examples
518     ///
519     /// ```
520     /// let v = vec![1, 2, 3];
521     ///
522     /// let slice = v.into_boxed_slice();
523     /// ```
524     ///
525     /// Any excess capacity is removed:
526     ///
527     /// ```
528     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
529     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
530     ///
531     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
532     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
533     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
534     /// ```
535     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
536     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
537         unsafe {
538             self.shrink_to_fit();
539             let buf = ptr::read(&self.buf);
540             mem::forget(self);
541             buf.into_box()
542         }
543     }
544
545     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
546     /// the rest.
547     ///
548     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
549     /// effect.
550     ///
551     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
552     /// elements to be returned instead of dropped.
553     ///
554     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
555     /// of the vector.
556     ///
557     /// # Examples
558     ///
559     /// Truncating a five element vector to two elements:
560     ///
561     /// ```
562     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
563     /// vec.truncate(2);
564     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
565     /// ```
566     ///
567     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
568     /// length:
569     ///
570     /// ```
571     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
572     /// vec.truncate(8);
573     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
574     /// ```
575     ///
576     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
577     /// method.
578     ///
579     /// ```
580     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
581     /// vec.truncate(0);
582     /// assert_eq!(vec, []);
583     /// ```
584     ///
585     /// [`clear`]: #method.clear
586     /// [`drain`]: #method.drain
587     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
588     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
589         unsafe {
590             // drop any extra elements
591             while len < self.len {
592                 // decrement len before the drop_in_place(), so a panic on Drop
593                 // doesn't re-drop the just-failed value.
594                 self.len -= 1;
595                 let len = self.len;
596                 ptr::drop_in_place(self.get_unchecked_mut(len));
597             }
598         }
599     }
600
601     /// Extracts a slice containing the entire vector.
602     ///
603     /// Equivalent to `&s[..]`.
604     ///
605     /// # Examples
606     ///
607     /// ```
608     /// use std::io::{self, Write};
609     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
610     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
611     /// ```
612     #[inline]
613     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
614     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
615         self
616     }
617
618     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
619     ///
620     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
621     ///
622     /// # Examples
623     ///
624     /// ```
625     /// use std::io::{self, Read};
626     /// let mut buffer = vec![0; 3];
627     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
628     /// ```
629     #[inline]
630     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
631     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
632         self
633     }
634
635     /// Sets the length of a vector.
636     ///
637     /// This will explicitly set the size of the vector, without actually
638     /// modifying its buffers, so it is up to the caller to ensure that the
639     /// vector is actually the specified size.
640     ///
641     /// # Examples
642     ///
643     /// ```
644     /// use std::ptr;
645     ///
646     /// let mut vec = vec!['r', 'u', 's', 't'];
647     ///
648     /// unsafe {
649     ///     ptr::drop_in_place(&mut vec[3]);
650     ///     vec.set_len(3);
651     /// }
652     /// assert_eq!(vec, ['r', 'u', 's']);
653     /// ```
654     ///
655     /// In this example, there is a memory leak since the memory locations
656     /// owned by the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
657     ///
658     /// ```
659     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
660     ///                    vec![0, 1, 0],
661     ///                    vec![0, 0, 1]];
662     /// unsafe {
663     ///     vec.set_len(0);
664     /// }
665     /// ```
666     ///
667     /// In this example, the vector gets expanded from zero to four items
668     /// without any memory allocations occurring, resulting in vector
669     /// values of unallocated memory:
670     ///
671     /// ```
672     /// let mut vec: Vec<char> = Vec::new();
673     ///
674     /// unsafe {
675     ///     vec.set_len(4);
676     /// }
677     /// ```
678     #[inline]
679     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
680     pub unsafe fn set_len(&mut self, len: usize) {
681         self.len = len;
682     }
683
684     /// Removes an element from the vector and returns it.
685     ///
686     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
687     ///
688     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
689     ///
690     /// # Panics
691     ///
692     /// Panics if `index` is out of bounds.
693     ///
694     /// # Examples
695     ///
696     /// ```
697     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
698     ///
699     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
700     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
701     ///
702     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
703     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
704     /// ```
705     #[inline]
706     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
707     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
708         let length = self.len();
709         self.swap(index, length - 1);
710         self.pop().unwrap()
711     }
712
713     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
714     /// elements after it to the right.
715     ///
716     /// # Panics
717     ///
718     /// Panics if `index` is out of bounds.
719     ///
720     /// # Examples
721     ///
722     /// ```
723     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
724     /// vec.insert(1, 4);
725     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
726     /// vec.insert(4, 5);
727     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
728     /// ```
729     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
730     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
731         let len = self.len();
732         assert!(index <= len);
733
734         // space for the new element
735         if len == self.buf.cap() {
736             self.buf.double();
737         }
738
739         unsafe {
740             // infallible
741             // The spot to put the new value
742             {
743                 let p = self.as_mut_ptr().offset(index as isize);
744                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
745                 // `index`th element into two consecutive places.)
746                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
747                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
748                 // element.
749                 ptr::write(p, element);
750             }
751             self.set_len(len + 1);
752         }
753     }
754
755     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
756     /// shifting all elements after it to the left.
757     ///
758     /// # Panics
759     ///
760     /// Panics if `index` is out of bounds.
761     ///
762     /// # Examples
763     ///
764     /// ```
765     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
766     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
767     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
768     /// ```
769     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
770     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
771         let len = self.len();
772         assert!(index < len);
773         unsafe {
774             // infallible
775             let ret;
776             {
777                 // the place we are taking from.
778                 let ptr = self.as_mut_ptr().offset(index as isize);
779                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
780                 // the stack and in the vector at the same time.
781                 ret = ptr::read(ptr);
782
783                 // Shift everything down to fill in that spot.
784                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
785             }
786             self.set_len(len - 1);
787             ret
788         }
789     }
790
791     /// Retains only the elements specified by the predicate.
792     ///
793     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
794     /// This method operates in place and preserves the order of the retained
795     /// elements.
796     ///
797     /// # Examples
798     ///
799     /// ```
800     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
801     /// vec.retain(|&x| x%2 == 0);
802     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
803     /// ```
804     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
805     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
806         where F: FnMut(&T) -> bool
807     {
808         let len = self.len();
809         let mut del = 0;
810         {
811             let v = &mut **self;
812
813             for i in 0..len {
814                 if !f(&v[i]) {
815                     del += 1;
816                 } else if del > 0 {
817                     v.swap(i - del, i);
818                 }
819             }
820         }
821         if del > 0 {
822             self.truncate(len - del);
823         }
824     }
825
826     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector that resolve to the same
827     /// key.
828     ///
829     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
830     ///
831     /// # Examples
832     ///
833     /// ```
834     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
835     ///
836     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
837     ///
838     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
839     /// ```
840     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
841     #[inline]
842     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F) where F: FnMut(&mut T) -> K, K: PartialEq {
843         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
844     }
845
846     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector satisfying a given equality
847     /// relation.
848     ///
849     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector, and
850     /// returns `true` if the elements compare equal, or `false` if they do not. The elements are
851     /// passed in opposite order from their order in the vector, so if `same_bucket(a, b)` returns
852     /// `true`, `a` is removed.
853     ///
854     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
855     ///
856     /// # Examples
857     ///
858     /// ```
859     /// use std::ascii::AsciiExt;
860     ///
861     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
862     ///
863     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
864     ///
865     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
866     /// ```
867     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
868     pub fn dedup_by<F>(&mut self, mut same_bucket: F) where F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool {
869         unsafe {
870             // Although we have a mutable reference to `self`, we cannot make
871             // *arbitrary* changes. The `same_bucket` calls could panic, so we
872             // must ensure that the vector is in a valid state at all time.
873             //
874             // The way that we handle this is by using swaps; we iterate
875             // over all the elements, swapping as we go so that at the end
876             // the elements we wish to keep are in the front, and those we
877             // wish to reject are at the back. We can then truncate the
878             // vector. This operation is still O(n).
879             //
880             // Example: We start in this state, where `r` represents "next
881             // read" and `w` represents "next_write`.
882             //
883             //           r
884             //     +---+---+---+---+---+---+
885             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
886             //     +---+---+---+---+---+---+
887             //           w
888             //
889             // Comparing self[r] against self[w-1], this is not a duplicate, so
890             // we swap self[r] and self[w] (no effect as r==w) and then increment both
891             // r and w, leaving us with:
892             //
893             //               r
894             //     +---+---+---+---+---+---+
895             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
896             //     +---+---+---+---+---+---+
897             //               w
898             //
899             // Comparing self[r] against self[w-1], this value is a duplicate,
900             // so we increment `r` but leave everything else unchanged:
901             //
902             //                   r
903             //     +---+---+---+---+---+---+
904             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
905             //     +---+---+---+---+---+---+
906             //               w
907             //
908             // Comparing self[r] against self[w-1], this is not a duplicate,
909             // so swap self[r] and self[w] and advance r and w:
910             //
911             //                       r
912             //     +---+---+---+---+---+---+
913             //     | 0 | 1 | 2 | 1 | 3 | 3 |
914             //     +---+---+---+---+---+---+
915             //                   w
916             //
917             // Not a duplicate, repeat:
918             //
919             //                           r
920             //     +---+---+---+---+---+---+
921             //     | 0 | 1 | 2 | 3 | 1 | 3 |
922             //     +---+---+---+---+---+---+
923             //                       w
924             //
925             // Duplicate, advance r. End of vec. Truncate to w.
926
927             let ln = self.len();
928             if ln <= 1 {
929                 return;
930             }
931
932             // Avoid bounds checks by using raw pointers.
933             let p = self.as_mut_ptr();
934             let mut r: usize = 1;
935             let mut w: usize = 1;
936
937             while r < ln {
938                 let p_r = p.offset(r as isize);
939                 let p_wm1 = p.offset((w - 1) as isize);
940                 if !same_bucket(&mut *p_r, &mut *p_wm1) {
941                     if r != w {
942                         let p_w = p_wm1.offset(1);
943                         mem::swap(&mut *p_r, &mut *p_w);
944                     }
945                     w += 1;
946                 }
947                 r += 1;
948             }
949
950             self.truncate(w);
951         }
952     }
953
954     /// Appends an element to the back of a collection.
955     ///
956     /// # Panics
957     ///
958     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
959     ///
960     /// # Examples
961     ///
962     /// ```
963     /// let mut vec = vec![1, 2];
964     /// vec.push(3);
965     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
966     /// ```
967     #[inline]
968     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
969     pub fn push(&mut self, value: T) {
970         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
971         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
972         if self.len == self.buf.cap() {
973             self.buf.double();
974         }
975         unsafe {
976             let end = self.as_mut_ptr().offset(self.len as isize);
977             ptr::write(end, value);
978             self.len += 1;
979         }
980     }
981
982     /// Returns a place for insertion at the back of the `Vec`.
983     ///
984     /// Using this method with placement syntax is equivalent to [`push`](#method.push),
985     /// but may be more efficient.
986     ///
987     /// # Examples
988     ///
989     /// ```
990     /// #![feature(collection_placement)]
991     /// #![feature(placement_in_syntax)]
992     ///
993     /// let mut vec = vec![1, 2];
994     /// vec.place_back() <- 3;
995     /// vec.place_back() <- 4;
996     /// assert_eq!(&vec, &[1, 2, 3, 4]);
997     /// ```
998     #[unstable(feature = "collection_placement",
999                reason = "placement protocol is subject to change",
1000                issue = "30172")]
1001     pub fn place_back(&mut self) -> PlaceBack<T> {
1002         PlaceBack { vec: self }
1003     }
1004
1005     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1006     /// is empty.
1007     ///
1008     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1009     ///
1010     /// # Examples
1011     ///
1012     /// ```
1013     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1014     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1015     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1016     /// ```
1017     #[inline]
1018     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1019     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1020         if self.len == 0 {
1021             None
1022         } else {
1023             unsafe {
1024                 self.len -= 1;
1025                 Some(ptr::read(self.get_unchecked(self.len())))
1026             }
1027         }
1028     }
1029
1030     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1031     ///
1032     /// # Panics
1033     ///
1034     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1035     ///
1036     /// # Examples
1037     ///
1038     /// ```
1039     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1040     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1041     /// vec.append(&mut vec2);
1042     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1043     /// assert_eq!(vec2, []);
1044     /// ```
1045     #[inline]
1046     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1047     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1048         unsafe {
1049             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1050             other.set_len(0);
1051         }
1052     }
1053
1054     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1055     #[inline]
1056     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1057         let count = (*other).len();
1058         self.reserve(count);
1059         let len = self.len();
1060         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.get_unchecked_mut(len), count);
1061         self.len += count;
1062     }
1063
1064     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1065     /// and yields the removed items.
1066     ///
1067     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1068     /// partially consumed or not consumed at all.
1069     ///
1070     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1071     /// if the `Drain` value is leaked.
1072     ///
1073     /// # Panics
1074     ///
1075     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1076     /// the end point is greater than the length of the vector.
1077     ///
1078     /// # Examples
1079     ///
1080     /// ```
1081     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1082     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1083     /// assert_eq!(v, &[1]);
1084     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1085     ///
1086     /// // A full range clears the vector
1087     /// v.drain(..);
1088     /// assert_eq!(v, &[]);
1089     /// ```
1090     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1091     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<T>
1092         where R: RangeArgument<usize>
1093     {
1094         // Memory safety
1095         //
1096         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1097         // the source vector to make sure no uninitalized or moved-from elements
1098         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1099         //
1100         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1101         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1102         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1103         //
1104         let len = self.len();
1105         let start = match range.start() {
1106             Included(&n) => n,
1107             Excluded(&n) => n + 1,
1108             Unbounded    => 0,
1109         };
1110         let end = match range.end() {
1111             Included(&n) => n + 1,
1112             Excluded(&n) => n,
1113             Unbounded    => len,
1114         };
1115         assert!(start <= end);
1116         assert!(end <= len);
1117
1118         unsafe {
1119             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1120             self.set_len(start);
1121             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1122             // whole Drain iterator (like &mut T).
1123             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().offset(start as isize),
1124                                                         end - start);
1125             Drain {
1126                 tail_start: end,
1127                 tail_len: len - end,
1128                 iter: range_slice.iter(),
1129                 vec: Shared::from(self),
1130             }
1131         }
1132     }
1133
1134     /// Clears the vector, removing all values.
1135     ///
1136     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1137     /// of the vector.
1138     ///
1139     /// # Examples
1140     ///
1141     /// ```
1142     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1143     ///
1144     /// v.clear();
1145     ///
1146     /// assert!(v.is_empty());
1147     /// ```
1148     #[inline]
1149     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1150     pub fn clear(&mut self) {
1151         self.truncate(0)
1152     }
1153
1154     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1155     /// as its 'length'.
1156     ///
1157     /// # Examples
1158     ///
1159     /// ```
1160     /// let a = vec![1, 2, 3];
1161     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1162     /// ```
1163     #[inline]
1164     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1165     pub fn len(&self) -> usize {
1166         self.len
1167     }
1168
1169     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1170     ///
1171     /// # Examples
1172     ///
1173     /// ```
1174     /// let mut v = Vec::new();
1175     /// assert!(v.is_empty());
1176     ///
1177     /// v.push(1);
1178     /// assert!(!v.is_empty());
1179     /// ```
1180     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1181     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1182         self.len() == 0
1183     }
1184
1185     /// Splits the collection into two at the given index.
1186     ///
1187     /// Returns a newly allocated `Self`. `self` contains elements `[0, at)`,
1188     /// and the returned `Self` contains elements `[at, len)`.
1189     ///
1190     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1191     ///
1192     /// # Panics
1193     ///
1194     /// Panics if `at > len`.
1195     ///
1196     /// # Examples
1197     ///
1198     /// ```
1199     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1200     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1201     /// assert_eq!(vec, [1]);
1202     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1203     /// ```
1204     #[inline]
1205     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1206     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1207         assert!(at <= self.len(), "`at` out of bounds");
1208
1209         let other_len = self.len - at;
1210         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1211
1212         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1213         unsafe {
1214             self.set_len(at);
1215             other.set_len(other_len);
1216
1217             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().offset(at as isize),
1218                                      other.as_mut_ptr(),
1219                                      other.len());
1220         }
1221         other
1222     }
1223 }
1224
1225 impl<T: Clone> Vec<T> {
1226     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1227     ///
1228     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1229     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1230     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1231     ///
1232     /// This method requires `Clone` to clone the passed value. If you'd
1233     /// rather create a value with `Default` instead, see [`resize_default`].
1234     ///
1235     /// # Examples
1236     ///
1237     /// ```
1238     /// let mut vec = vec!["hello"];
1239     /// vec.resize(3, "world");
1240     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1241     ///
1242     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1243     /// vec.resize(2, 0);
1244     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1245     /// ```
1246     ///
1247     /// [`resize_default`]: #method.resize_default
1248     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1249     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1250         let len = self.len();
1251
1252         if new_len > len {
1253             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1254         } else {
1255             self.truncate(new_len);
1256         }
1257     }
1258
1259     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1260     ///
1261     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1262     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1263     ///
1264     /// Note that this function is same as `extend` except that it is
1265     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1266     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1267     /// available).
1268     ///
1269     /// # Examples
1270     ///
1271     /// ```
1272     /// let mut vec = vec![1];
1273     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1274     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1275     /// ```
1276     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1277     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1278         self.spec_extend(other.iter())
1279     }
1280 }
1281
1282 impl<T: Default> Vec<T> {
1283     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1284     ///
1285     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1286     /// difference, with each additional slot filled with `Default::default()`.
1287     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1288     ///
1289     /// This method uses `Default` to create new values on every push. If
1290     /// you'd rather `Clone` a given value, use [`resize`].
1291     ///
1292     ///
1293     /// # Examples
1294     ///
1295     /// ```
1296     /// #![feature(vec_resize_default)]
1297     ///
1298     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1299     /// vec.resize_default(5);
1300     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1301     ///
1302     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1303     /// vec.resize_default(2);
1304     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1305     /// ```
1306     ///
1307     /// [`resize`]: #method.resize
1308     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1309     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1310         let len = self.len();
1311
1312         if new_len > len {
1313             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1314         } else {
1315             self.truncate(new_len);
1316         }
1317     }
1318 }
1319
1320 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1321 trait ExtendWith<T> {
1322     fn next(&self) -> T;
1323     fn last(self) -> T;
1324 }
1325
1326 struct ExtendElement<T>(T);
1327 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1328     fn next(&self) -> T { self.0.clone() }
1329     fn last(self) -> T { self.0 }
1330 }
1331
1332 struct ExtendDefault;
1333 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1334     fn next(&self) -> T { Default::default() }
1335     fn last(self) -> T { Default::default() }
1336 }
1337 impl<T> Vec<T> {
1338     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1339     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, value: E) {
1340         self.reserve(n);
1341
1342         unsafe {
1343             let mut ptr = self.as_mut_ptr().offset(self.len() as isize);
1344             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1345             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1346             // don't alias.
1347             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1348
1349             // Write all elements except the last one
1350             for _ in 1..n {
1351                 ptr::write(ptr, value.next());
1352                 ptr = ptr.offset(1);
1353                 // Increment the length in every step in case next() panics
1354                 local_len.increment_len(1);
1355             }
1356
1357             if n > 0 {
1358                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1359                 ptr::write(ptr, value.last());
1360                 local_len.increment_len(1);
1361             }
1362
1363             // len set by scope guard
1364         }
1365     }
1366 }
1367
1368 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1369 //
1370 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1371 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1372 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1373 struct SetLenOnDrop<'a> {
1374     len: &'a mut usize,
1375     local_len: usize,
1376 }
1377
1378 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1379     #[inline]
1380     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1381         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1382     }
1383
1384     #[inline]
1385     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1386         self.local_len += increment;
1387     }
1388 }
1389
1390 impl<'a> Drop for SetLenOnDrop<'a> {
1391     #[inline]
1392     fn drop(&mut self) {
1393         *self.len = self.local_len;
1394     }
1395 }
1396
1397 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1398     /// Removes consecutive repeated elements in the vector.
1399     ///
1400     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1401     ///
1402     /// # Examples
1403     ///
1404     /// ```
1405     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1406     ///
1407     /// vec.dedup();
1408     ///
1409     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1410     /// ```
1411     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1412     #[inline]
1413     pub fn dedup(&mut self) {
1414         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1415     }
1416
1417     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1418     ///
1419     /// # Examples
1420     ///
1421     /// ```
1422     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1423     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1424     ///
1425     /// vec.remove_item(&1);
1426     ///
1427     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1428     /// ```
1429     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1430     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1431         let pos = match self.iter().position(|x| *x == *item) {
1432             Some(x) => x,
1433             None => return None,
1434         };
1435         Some(self.remove(pos))
1436     }
1437 }
1438
1439 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1440 // Internal methods and functions
1441 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1442
1443 #[doc(hidden)]
1444 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1445 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1446     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1447 }
1448
1449 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1450 trait SpecFromElem: Sized {
1451     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1452 }
1453
1454 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1455     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1456         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1457         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1458         v
1459     }
1460 }
1461
1462 impl SpecFromElem for u8 {
1463     #[inline]
1464     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1465         if elem == 0 {
1466             return Vec {
1467                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1468                 len: n,
1469             }
1470         }
1471         unsafe {
1472             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1473             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1474             v.set_len(n);
1475             v
1476         }
1477     }
1478 }
1479
1480 macro_rules! impl_spec_from_elem {
1481     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1482         impl SpecFromElem for $t {
1483             #[inline]
1484             fn from_elem(elem: $t, n: usize) -> Vec<$t> {
1485                 if $is_zero(elem) {
1486                     return Vec {
1487                         buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1488                         len: n,
1489                     }
1490                 }
1491                 let mut v = Vec::with_capacity(n);
1492                 v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1493                 v
1494             }
1495         }
1496     };
1497 }
1498
1499 impl_spec_from_elem!(i8, |x| x == 0);
1500 impl_spec_from_elem!(i16, |x| x == 0);
1501 impl_spec_from_elem!(i32, |x| x == 0);
1502 impl_spec_from_elem!(i64, |x| x == 0);
1503 impl_spec_from_elem!(i128, |x| x == 0);
1504 impl_spec_from_elem!(isize, |x| x == 0);
1505
1506 impl_spec_from_elem!(u16, |x| x == 0);
1507 impl_spec_from_elem!(u32, |x| x == 0);
1508 impl_spec_from_elem!(u64, |x| x == 0);
1509 impl_spec_from_elem!(u128, |x| x == 0);
1510 impl_spec_from_elem!(usize, |x| x == 0);
1511
1512 impl_spec_from_elem!(f32, |x: f32| x == 0. && x.is_sign_positive());
1513 impl_spec_from_elem!(f64, |x: f64| x == 0. && x.is_sign_positive());
1514
1515 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1516 // Common trait implementations for Vec
1517 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1518
1519 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1520 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1521     #[cfg(not(test))]
1522     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1523         <[T]>::to_vec(&**self)
1524     }
1525
1526     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1527     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1528     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1529     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1530     #[cfg(test)]
1531     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1532         ::slice::to_vec(&**self)
1533     }
1534
1535     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1536         other.as_slice().clone_into(self);
1537     }
1538 }
1539
1540 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1541 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1542     #[inline]
1543     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1544         Hash::hash(&**self, state)
1545     }
1546 }
1547
1548 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1549 impl<T> Index<usize> for Vec<T> {
1550     type Output = T;
1551
1552     #[inline]
1553     fn index(&self, index: usize) -> &T {
1554         // NB built-in indexing via `&[T]`
1555         &(**self)[index]
1556     }
1557 }
1558
1559 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1560 impl<T> IndexMut<usize> for Vec<T> {
1561     #[inline]
1562     fn index_mut(&mut self, index: usize) -> &mut T {
1563         // NB built-in indexing via `&mut [T]`
1564         &mut (**self)[index]
1565     }
1566 }
1567
1568
1569 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1570 impl<T> ops::Index<ops::Range<usize>> for Vec<T> {
1571     type Output = [T];
1572
1573     #[inline]
1574     fn index(&self, index: ops::Range<usize>) -> &[T] {
1575         Index::index(&**self, index)
1576     }
1577 }
1578 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1579 impl<T> ops::Index<ops::RangeTo<usize>> for Vec<T> {
1580     type Output = [T];
1581
1582     #[inline]
1583     fn index(&self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &[T] {
1584         Index::index(&**self, index)
1585     }
1586 }
1587 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1588 impl<T> ops::Index<ops::RangeFrom<usize>> for Vec<T> {
1589     type Output = [T];
1590
1591     #[inline]
1592     fn index(&self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &[T] {
1593         Index::index(&**self, index)
1594     }
1595 }
1596 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1597 impl<T> ops::Index<ops::RangeFull> for Vec<T> {
1598     type Output = [T];
1599
1600     #[inline]
1601     fn index(&self, _index: ops::RangeFull) -> &[T] {
1602         self
1603     }
1604 }
1605 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1606 impl<T> ops::Index<ops::RangeInclusive<usize>> for Vec<T> {
1607     type Output = [T];
1608
1609     #[inline]
1610     fn index(&self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &[T] {
1611         Index::index(&**self, index)
1612     }
1613 }
1614 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1615 impl<T> ops::Index<ops::RangeToInclusive<usize>> for Vec<T> {
1616     type Output = [T];
1617
1618     #[inline]
1619     fn index(&self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &[T] {
1620         Index::index(&**self, index)
1621     }
1622 }
1623
1624 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1625 impl<T> ops::IndexMut<ops::Range<usize>> for Vec<T> {
1626     #[inline]
1627     fn index_mut(&mut self, index: ops::Range<usize>) -> &mut [T] {
1628         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1629     }
1630 }
1631 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1632 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeTo<usize>> for Vec<T> {
1633     #[inline]
1634     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &mut [T] {
1635         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1636     }
1637 }
1638 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1639 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeFrom<usize>> for Vec<T> {
1640     #[inline]
1641     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &mut [T] {
1642         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1643     }
1644 }
1645 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1646 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeFull> for Vec<T> {
1647     #[inline]
1648     fn index_mut(&mut self, _index: ops::RangeFull) -> &mut [T] {
1649         self
1650     }
1651 }
1652 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1653 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeInclusive<usize>> for Vec<T> {
1654     #[inline]
1655     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &mut [T] {
1656         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1657     }
1658 }
1659 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1660 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeToInclusive<usize>> for Vec<T> {
1661     #[inline]
1662     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &mut [T] {
1663         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1664     }
1665 }
1666
1667 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1668 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1669     type Target = [T];
1670
1671     fn deref(&self) -> &[T] {
1672         unsafe {
1673             let p = self.buf.ptr();
1674             assume(!p.is_null());
1675             slice::from_raw_parts(p, self.len)
1676         }
1677     }
1678 }
1679
1680 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1681 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1682     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1683         unsafe {
1684             let ptr = self.buf.ptr();
1685             assume(!ptr.is_null());
1686             slice::from_raw_parts_mut(ptr, self.len)
1687         }
1688     }
1689 }
1690
1691 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1692 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1693     #[inline]
1694     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1695         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1696     }
1697 }
1698
1699 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1700 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1701     type Item = T;
1702     type IntoIter = IntoIter<T>;
1703
1704     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1705     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1706     /// this.
1707     ///
1708     /// # Examples
1709     ///
1710     /// ```
1711     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1712     /// for s in v.into_iter() {
1713     ///     // s has type String, not &String
1714     ///     println!("{}", s);
1715     /// }
1716     /// ```
1717     #[inline]
1718     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1719         unsafe {
1720             let begin = self.as_mut_ptr();
1721             assume(!begin.is_null());
1722             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1723                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1724             } else {
1725                 begin.offset(self.len() as isize) as *const T
1726             };
1727             let cap = self.buf.cap();
1728             mem::forget(self);
1729             IntoIter {
1730                 buf: Shared::new_unchecked(begin),
1731                 cap: cap,
1732                 ptr: begin,
1733                 end: end,
1734             }
1735         }
1736     }
1737 }
1738
1739 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1740 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1741     type Item = &'a T;
1742     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1743
1744     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1745         self.iter()
1746     }
1747 }
1748
1749 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1750 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1751     type Item = &'a mut T;
1752     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1753
1754     fn into_iter(mut self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1755         self.iter_mut()
1756     }
1757 }
1758
1759 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1760 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1761     #[inline]
1762     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1763         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1764     }
1765 }
1766
1767 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1768 trait SpecExtend<T, I> {
1769     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1770     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1771 }
1772
1773 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1774     where I: Iterator<Item=T>,
1775 {
1776     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1777         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1778         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1779         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
1780         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
1781         // So we get better branch prediction.
1782         let mut vector = match iterator.next() {
1783             None => return Vec::new(),
1784             Some(element) => {
1785                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1786                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
1787                 unsafe {
1788                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
1789                     vector.set_len(1);
1790                 }
1791                 vector
1792             }
1793         };
1794         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
1795         vector
1796     }
1797
1798     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
1799         self.extend_desugared(iter)
1800     }
1801 }
1802
1803 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1804     where I: TrustedLen<Item=T>,
1805 {
1806     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1807         let mut vector = Vec::new();
1808         vector.spec_extend(iterator);
1809         vector
1810     }
1811
1812     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1813         // This is the case for a TrustedLen iterator.
1814         let (low, high) = iterator.size_hint();
1815         if let Some(high_value) = high {
1816             debug_assert_eq!(low, high_value,
1817                              "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
1818                              (low, high));
1819         }
1820         if let Some(additional) = high {
1821             self.reserve(additional);
1822             unsafe {
1823                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().offset(self.len() as isize);
1824                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1825                 for element in iterator {
1826                     ptr::write(ptr, element);
1827                     ptr = ptr.offset(1);
1828                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1829                     local_len.increment_len(1);
1830                 }
1831             }
1832         } else {
1833             self.extend_desugared(iterator)
1834         }
1835     }
1836 }
1837
1838 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
1839     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
1840         // A common case is passing a vector into a function which immediately
1841         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
1842         // has not been advanced at all.
1843         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
1844             unsafe {
1845                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(),
1846                                               iterator.len(),
1847                                               iterator.cap);
1848                 mem::forget(iterator);
1849                 vec
1850             }
1851         } else {
1852             let mut vector = Vec::new();
1853             vector.spec_extend(iterator);
1854             vector
1855         }
1856     }
1857
1858     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
1859         unsafe {
1860             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
1861         }
1862         iterator.ptr = iterator.end;
1863     }
1864 }
1865
1866 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
1867     where I: Iterator<Item=&'a T>,
1868           T: Clone,
1869 {
1870     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1871         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
1872     }
1873
1874     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1875         self.spec_extend(iterator.cloned())
1876     }
1877 }
1878
1879 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
1880     where T: Copy,
1881 {
1882     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
1883         let slice = iterator.as_slice();
1884         self.reserve(slice.len());
1885         unsafe {
1886             let len = self.len();
1887             self.set_len(len + slice.len());
1888             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
1889         }
1890     }
1891 }
1892
1893 impl<T> Vec<T> {
1894     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
1895         // This is the case for a general iterator.
1896         //
1897         // This function should be the moral equivalent of:
1898         //
1899         //      for item in iterator {
1900         //          self.push(item);
1901         //      }
1902         while let Some(element) = iterator.next() {
1903             let len = self.len();
1904             if len == self.capacity() {
1905                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1906                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
1907             }
1908             unsafe {
1909                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
1910                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1911                 self.set_len(len + 1);
1912             }
1913         }
1914     }
1915
1916     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
1917     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
1918     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
1919     ///
1920     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is not
1921     /// consumed until the end.
1922     ///
1923     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector,
1924     /// if the `Splice` value is leaked.
1925     ///
1926     /// Note 3: The input iterator `replace_with` is only consumed
1927     /// when the `Splice` value is dropped.
1928     ///
1929     /// Note 4: This is optimal if:
1930     ///
1931     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
1932     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
1933     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
1934     ///
1935     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
1936     ///
1937     /// # Panics
1938     ///
1939     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1940     /// the end point is greater than the length of the vector.
1941     ///
1942     /// # Examples
1943     ///
1944     /// ```
1945     /// #![feature(splice)]
1946     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1947     /// let new = [7, 8];
1948     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
1949     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
1950     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
1951     /// ```
1952     #[inline]
1953     #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
1954     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<I::IntoIter>
1955         where R: RangeArgument<usize>, I: IntoIterator<Item=T>
1956     {
1957         Splice {
1958             drain: self.drain(range),
1959             replace_with: replace_with.into_iter(),
1960         }
1961     }
1962
1963 }
1964
1965 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
1966 ///
1967 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
1968 /// append the entire slice at once.
1969 ///
1970 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
1971 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
1972 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
1973     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
1974         self.spec_extend(iter.into_iter())
1975     }
1976 }
1977
1978 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
1979     ($Lhs: ty, $Rhs: ty) => {
1980         __impl_slice_eq1! { $Lhs, $Rhs, Sized }
1981     };
1982     ($Lhs: ty, $Rhs: ty, $Bound: ident) => {
1983         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1984         impl<'a, 'b, A: $Bound, B> PartialEq<$Rhs> for $Lhs where A: PartialEq<B> {
1985             #[inline]
1986             fn eq(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
1987             #[inline]
1988             fn ne(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
1989         }
1990     }
1991 }
1992
1993 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, Vec<B> }
1994 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B] }
1995 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B] }
1996 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B], Clone }
1997 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B], Clone }
1998 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, Vec<B>, Clone }
1999
2000 macro_rules! array_impls {
2001     ($($N: expr)+) => {
2002         $(
2003             // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2004             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, [B; $N] }
2005             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B; $N] }
2006             // __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B; $N] }
2007             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, [B; $N], Clone }
2008             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B; $N], Clone }
2009             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B; $N], Clone }
2010         )+
2011     }
2012 }
2013
2014 array_impls! {
2015      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
2016     10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2017     20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2018     30 31 32
2019 }
2020
2021 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2022 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2023 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2024     #[inline]
2025     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2026         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2027     }
2028 }
2029
2030 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2031 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2032
2033 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2034 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2035 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2036     #[inline]
2037     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2038         Ord::cmp(&**self, &**other)
2039     }
2040 }
2041
2042 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2043 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2044     fn drop(&mut self) {
2045         unsafe {
2046             // use drop for [T]
2047             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2048         }
2049         // RawVec handles deallocation
2050     }
2051 }
2052
2053 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2054 impl<T> Default for Vec<T> {
2055     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2056     fn default() -> Vec<T> {
2057         Vec::new()
2058     }
2059 }
2060
2061 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2062 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2063     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2064         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2065     }
2066 }
2067
2068 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2069 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2070     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2071         self
2072     }
2073 }
2074
2075 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2076 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2077     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2078         self
2079     }
2080 }
2081
2082 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2083 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2084     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2085         self
2086     }
2087 }
2088
2089 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2090 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2091     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2092         self
2093     }
2094 }
2095
2096 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2097 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Vec<T> {
2098     #[cfg(not(test))]
2099     fn from(s: &'a [T]) -> Vec<T> {
2100         s.to_vec()
2101     }
2102     #[cfg(test)]
2103     fn from(s: &'a [T]) -> Vec<T> {
2104         ::slice::to_vec(s)
2105     }
2106 }
2107
2108 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2109 impl<'a, T: Clone> From<&'a mut [T]> for Vec<T> {
2110     #[cfg(not(test))]
2111     fn from(s: &'a mut [T]) -> Vec<T> {
2112         s.to_vec()
2113     }
2114     #[cfg(test)]
2115     fn from(s: &'a mut [T]) -> Vec<T> {
2116         ::slice::to_vec(s)
2117     }
2118 }
2119
2120 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2121 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T> where [T]: ToOwned<Owned=Vec<T>> {
2122     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2123         s.into_owned()
2124     }
2125 }
2126
2127 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2128 #[cfg(not(test))]
2129 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2130 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2131     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2132         s.into_vec()
2133     }
2134 }
2135
2136 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2137 #[cfg(not(test))]
2138 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2139 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2140     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2141         v.into_boxed_slice()
2142     }
2143 }
2144
2145 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2146 impl<'a> From<&'a str> for Vec<u8> {
2147     fn from(s: &'a str) -> Vec<u8> {
2148         From::from(s.as_bytes())
2149     }
2150 }
2151
2152 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2153 // Clone-on-write
2154 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2155
2156 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2157 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2158     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2159         Cow::Borrowed(s)
2160     }
2161 }
2162
2163 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2164 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2165     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2166         Cow::Owned(v)
2167     }
2168 }
2169
2170 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2171 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]> where T: Clone {
2172     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2173         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2174     }
2175 }
2176
2177 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2178 // Iterators
2179 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2180
2181 /// An iterator that moves out of a vector.
2182 ///
2183 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`][`Vec`] (provided
2184 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2185 ///
2186 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2187 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2188 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2189 pub struct IntoIter<T> {
2190     buf: Shared<T>,
2191     cap: usize,
2192     ptr: *const T,
2193     end: *const T,
2194 }
2195
2196 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2197 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2198     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2199         f.debug_tuple("IntoIter")
2200             .field(&self.as_slice())
2201             .finish()
2202     }
2203 }
2204
2205 impl<T> IntoIter<T> {
2206     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2207     ///
2208     /// # Examples
2209     ///
2210     /// ```
2211     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2212     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2213     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2214     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2215     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2216     /// ```
2217     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2218     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2219         unsafe {
2220             slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len())
2221         }
2222     }
2223
2224     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2225     ///
2226     /// # Examples
2227     ///
2228     /// ```
2229     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2230     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2231     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2232     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2233     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2234     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2235     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2236     /// ```
2237     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2238     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2239         unsafe {
2240             slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2241         }
2242     }
2243 }
2244
2245 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2246 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2247 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2248 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2249
2250 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2251 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2252     type Item = T;
2253
2254     #[inline]
2255     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2256         unsafe {
2257             if self.ptr as *const _ == self.end {
2258                 None
2259             } else {
2260                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2261                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2262                     // vectors with 0-size elements this would return the
2263                     // same pointer.
2264                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2265
2266                     // Use a non-null pointer value
2267                     // (self.ptr might be null because of wrapping)
2268                     Some(ptr::read(1 as *mut T))
2269                 } else {
2270                     let old = self.ptr;
2271                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2272
2273                     Some(ptr::read(old))
2274                 }
2275             }
2276         }
2277     }
2278
2279     #[inline]
2280     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2281         let exact = match self.ptr.offset_to(self.end) {
2282             Some(x) => x as usize,
2283             None => (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize),
2284         };
2285         (exact, Some(exact))
2286     }
2287
2288     #[inline]
2289     fn count(self) -> usize {
2290         self.len()
2291     }
2292 }
2293
2294 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2295 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2296     #[inline]
2297     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2298         unsafe {
2299             if self.end == self.ptr {
2300                 None
2301             } else {
2302                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2303                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2304                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2305
2306                     // Use a non-null pointer value
2307                     // (self.end might be null because of wrapping)
2308                     Some(ptr::read(1 as *mut T))
2309                 } else {
2310                     self.end = self.end.offset(-1);
2311
2312                     Some(ptr::read(self.end))
2313                 }
2314             }
2315         }
2316     }
2317 }
2318
2319 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2320 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2321     fn is_empty(&self) -> bool {
2322         self.ptr == self.end
2323     }
2324 }
2325
2326 #[unstable(feature = "fused", issue = "35602")]
2327 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2328
2329 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2330 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2331
2332 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2333 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2334     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2335         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2336     }
2337 }
2338
2339 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2340 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2341     fn drop(&mut self) {
2342         // destroy the remaining elements
2343         for _x in self.by_ref() {}
2344
2345         // RawVec handles deallocation
2346         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2347     }
2348 }
2349
2350 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2351 ///
2352 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2353 ///
2354 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2355 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2356 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2357 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2358     /// Index of tail to preserve
2359     tail_start: usize,
2360     /// Length of tail
2361     tail_len: usize,
2362     /// Current remaining range to remove
2363     iter: slice::Iter<'a, T>,
2364     vec: Shared<Vec<T>>,
2365 }
2366
2367 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2368 impl<'a, T: 'a + fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'a, T> {
2369     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2370         f.debug_tuple("Drain")
2371          .field(&self.iter.as_slice())
2372          .finish()
2373     }
2374 }
2375
2376 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2377 unsafe impl<'a, T: Sync> Sync for Drain<'a, T> {}
2378 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2379 unsafe impl<'a, T: Send> Send for Drain<'a, T> {}
2380
2381 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2382 impl<'a, T> Iterator for Drain<'a, T> {
2383     type Item = T;
2384
2385     #[inline]
2386     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2387         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2388     }
2389
2390     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2391         self.iter.size_hint()
2392     }
2393 }
2394
2395 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2396 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for Drain<'a, T> {
2397     #[inline]
2398     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2399         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2400     }
2401 }
2402
2403 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2404 impl<'a, T> Drop for Drain<'a, T> {
2405     fn drop(&mut self) {
2406         // exhaust self first
2407         while let Some(_) = self.next() {}
2408
2409         if self.tail_len > 0 {
2410             unsafe {
2411                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2412                 // memmove back untouched tail, update to new length
2413                 let start = source_vec.len();
2414                 let tail = self.tail_start;
2415                 let src = source_vec.as_ptr().offset(tail as isize);
2416                 let dst = source_vec.as_mut_ptr().offset(start as isize);
2417                 ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2418                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2419             }
2420         }
2421     }
2422 }
2423
2424
2425 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2426 impl<'a, T> ExactSizeIterator for Drain<'a, T> {
2427     fn is_empty(&self) -> bool {
2428         self.iter.is_empty()
2429     }
2430 }
2431
2432 #[unstable(feature = "fused", issue = "35602")]
2433 impl<'a, T> FusedIterator for Drain<'a, T> {}
2434
2435 /// A place for insertion at the back of a `Vec`.
2436 ///
2437 /// See [`Vec::place_back`](struct.Vec.html#method.place_back) for details.
2438 #[must_use = "places do nothing unless written to with `<-` syntax"]
2439 #[unstable(feature = "collection_placement",
2440            reason = "struct name and placement protocol are subject to change",
2441            issue = "30172")]
2442 #[derive(Debug)]
2443 pub struct PlaceBack<'a, T: 'a> {
2444     vec: &'a mut Vec<T>,
2445 }
2446
2447 #[unstable(feature = "collection_placement",
2448            reason = "placement protocol is subject to change",
2449            issue = "30172")]
2450 impl<'a, T> Placer<T> for PlaceBack<'a, T> {
2451     type Place = PlaceBack<'a, T>;
2452
2453     fn make_place(self) -> Self {
2454         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
2455         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
2456         if self.vec.len == self.vec.buf.cap() {
2457             self.vec.buf.double();
2458         }
2459         self
2460     }
2461 }
2462
2463 #[unstable(feature = "collection_placement",
2464            reason = "placement protocol is subject to change",
2465            issue = "30172")]
2466 impl<'a, T> Place<T> for PlaceBack<'a, T> {
2467     fn pointer(&mut self) -> *mut T {
2468         unsafe { self.vec.as_mut_ptr().offset(self.vec.len as isize) }
2469     }
2470 }
2471
2472 #[unstable(feature = "collection_placement",
2473            reason = "placement protocol is subject to change",
2474            issue = "30172")]
2475 impl<'a, T> InPlace<T> for PlaceBack<'a, T> {
2476     type Owner = &'a mut T;
2477
2478     unsafe fn finalize(mut self) -> &'a mut T {
2479         let ptr = self.pointer();
2480         self.vec.len += 1;
2481         &mut *ptr
2482     }
2483 }
2484
2485
2486 /// A splicing iterator for `Vec`.
2487 ///
2488 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2489 /// documentation for more.
2490 ///
2491 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2492 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2493 #[derive(Debug)]
2494 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2495 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2496     drain: Drain<'a, I::Item>,
2497     replace_with: I,
2498 }
2499
2500 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2501 impl<'a, I: Iterator> Iterator for Splice<'a, I> {
2502     type Item = I::Item;
2503
2504     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2505         self.drain.next()
2506     }
2507
2508     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2509         self.drain.size_hint()
2510     }
2511 }
2512
2513 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2514 impl<'a, I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'a, I> {
2515     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2516         self.drain.next_back()
2517     }
2518 }
2519
2520 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2521 impl<'a, I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'a, I> {}
2522
2523
2524 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2525 impl<'a, I: Iterator> Drop for Splice<'a, I> {
2526     fn drop(&mut self) {
2527         // exhaust drain first
2528         while let Some(_) = self.drain.next() {}
2529
2530
2531         unsafe {
2532             if self.drain.tail_len == 0 {
2533                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2534                 return
2535             }
2536
2537             // First fill the range left by drain().
2538             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2539                 return
2540             }
2541
2542             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2543             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2544             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2545             if lower_bound > 0  {
2546                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2547                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2548                     return
2549                 }
2550             }
2551
2552             // Collect any remaining elements.
2553             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2554             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2555             // Now we have an exact count.
2556             if collected.len() > 0 {
2557                 self.drain.move_tail(collected.len());
2558                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2559                 debug_assert!(filled);
2560                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2561             }
2562         }
2563         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2564     }
2565 }
2566
2567 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2568 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2569     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2570     /// that have been moved out.
2571     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2572     /// Return whether we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2573     unsafe fn fill<I: Iterator<Item=T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2574         let vec = self.vec.as_mut();
2575         let range_start = vec.len;
2576         let range_end = self.tail_start;
2577         let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(
2578             vec.as_mut_ptr().offset(range_start as isize),
2579             range_end - range_start);
2580
2581         for place in range_slice {
2582             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2583                 ptr::write(place, new_item);
2584                 vec.len += 1;
2585             } else {
2586                 return false
2587             }
2588         }
2589         true
2590     }
2591
2592     /// Make room for inserting more elements before the tail.
2593     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2594         let vec = self.vec.as_mut();
2595         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2596         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2597
2598         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2599         let src = vec.as_ptr().offset(self.tail_start as isize);
2600         let dst = vec.as_mut_ptr().offset(new_tail_start as isize);
2601         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2602         self.tail_start = new_tail_start;
2603     }
2604 }