]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/liballoc/vec.rs
Add liballoc doc panic detail according to RawVec
[rust.git] / src / liballoc / vec.rs
1 // ignore-tidy-filelength
2 //! A contiguous growable array type with heap-allocated contents, written
3 //! `Vec<T>`.
4 //!
5 //! Vectors have `O(1)` indexing, amortized `O(1)` push (to the end) and
6 //! `O(1)` pop (from the end).
7 //!
8 //! Vectors ensure they never allocate more than `isize::MAX` bytes.
9 //!
10 //! # Examples
11 //!
12 //! You can explicitly create a [`Vec<T>`] with [`new`]:
13 //!
14 //! ```
15 //! let v: Vec<i32> = Vec::new();
16 //! ```
17 //!
18 //! ...or by using the [`vec!`] macro:
19 //!
20 //! ```
21 //! let v: Vec<i32> = vec![];
22 //!
23 //! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
24 //!
25 //! let v = vec![0; 10]; // ten zeroes
26 //! ```
27 //!
28 //! You can [`push`] values onto the end of a vector (which will grow the vector
29 //! as needed):
30 //!
31 //! ```
32 //! let mut v = vec![1, 2];
33 //!
34 //! v.push(3);
35 //! ```
36 //!
37 //! Popping values works in much the same way:
38 //!
39 //! ```
40 //! let mut v = vec![1, 2];
41 //!
42 //! let two = v.pop();
43 //! ```
44 //!
45 //! Vectors also support indexing (through the [`Index`] and [`IndexMut`] traits):
46 //!
47 //! ```
48 //! let mut v = vec![1, 2, 3];
49 //! let three = v[2];
50 //! v[1] = v[1] + 5;
51 //! ```
52 //!
53 //! [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
54 //! [`new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
55 //! [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
56 //! [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
57 //! [`IndexMut`]: ../../std/ops/trait.IndexMut.html
58 //! [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
59
60 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
61
62 use core::array::LengthAtMost32;
63 use core::cmp::{self, Ordering};
64 use core::fmt;
65 use core::hash::{self, Hash};
66 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
67 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
68 use core::marker::PhantomData;
69 use core::mem::{self, ManuallyDrop};
70 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
71 use core::ops::{self, Index, IndexMut, RangeBounds};
72 use core::ptr::{self, NonNull};
73 use core::slice::{self, SliceIndex};
74
75 use crate::borrow::{Cow, ToOwned};
76 use crate::boxed::Box;
77 use crate::collections::TryReserveError;
78 use crate::raw_vec::RawVec;
79
80 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
81 ///
82 /// # Examples
83 ///
84 /// ```
85 /// let mut vec = Vec::new();
86 /// vec.push(1);
87 /// vec.push(2);
88 ///
89 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
90 /// assert_eq!(vec[0], 1);
91 ///
92 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
93 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
94 ///
95 /// vec[0] = 7;
96 /// assert_eq!(vec[0], 7);
97 ///
98 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().copied());
99 ///
100 /// for x in &vec {
101 ///     println!("{}", x);
102 /// }
103 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
104 /// ```
105 ///
106 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
107 ///
108 /// ```
109 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
110 /// vec.push(4);
111 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
112 /// ```
113 ///
114 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value.
115 /// This may be more efficient than performing allocation and initialization
116 /// in separate steps, especially when initializing a vector of zeros:
117 ///
118 /// ```
119 /// let vec = vec![0; 5];
120 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
121 ///
122 /// // The following is equivalent, but potentially slower:
123 /// let mut vec1 = Vec::with_capacity(5);
124 /// vec1.resize(5, 0);
125 /// ```
126 ///
127 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
128 ///
129 /// ```
130 /// let mut stack = Vec::new();
131 ///
132 /// stack.push(1);
133 /// stack.push(2);
134 /// stack.push(3);
135 ///
136 /// while let Some(top) = stack.pop() {
137 ///     // Prints 3, 2, 1
138 ///     println!("{}", top);
139 /// }
140 /// ```
141 ///
142 /// # Indexing
143 ///
144 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
145 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
146 ///
147 /// ```
148 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
149 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
150 /// ```
151 ///
152 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
153 /// your software will panic! You cannot do this:
154 ///
155 /// ```should_panic
156 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
157 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
158 /// ```
159 ///
160 /// Use [`get`] and [`get_mut`] if you want to check whether the index is in
161 /// the `Vec`.
162 ///
163 /// # Slicing
164 ///
165 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
166 /// To get a slice, use `&`. Example:
167 ///
168 /// ```
169 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
170 ///     // ...
171 /// }
172 ///
173 /// let v = vec![0, 1];
174 /// read_slice(&v);
175 ///
176 /// // ... and that's all!
177 /// // you can also do it like this:
178 /// let x : &[usize] = &v;
179 /// ```
180 ///
181 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
182 /// when you just want to provide read access. The same goes for [`String`] and
183 /// [`&str`].
184 ///
185 /// # Capacity and reallocation
186 ///
187 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
188 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
189 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
190 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
191 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
192 /// reallocated.
193 ///
194 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
195 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
196 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
197 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
198 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
199 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
200 ///
201 /// # Guarantees
202 ///
203 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
204 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
205 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
206 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
207 /// If additional type parameters are added (e.g., to support custom allocators),
208 /// overriding their defaults may change the behavior.
209 ///
210 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
211 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
212 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
213 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
214 ///
215 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
216 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
217 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
218 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
219 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
220 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
221 /// if [`mem::size_of::<T>`]`() * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
222 /// details are very subtle &mdash; if you intend to allocate memory using a `Vec`
223 /// and use it for something else (either to pass to unsafe code, or to build your
224 /// own memory-backed collection), be sure to deallocate this memory by using
225 /// `from_raw_parts` to recover the `Vec` and then dropping it.
226 ///
227 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
228 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
229 /// pointer points to [`len`] initialized, contiguous elements in order (what
230 /// you would see if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` -
231 /// `[`len`] logically uninitialized, contiguous elements.
232 ///
233 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
234 /// stored on the stack for two reasons:
235 ///
236 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
237 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
238 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
239 ///   actually allocated memory.
240 ///
241 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
242 ///   on every access.
243 ///
244 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
245 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
246 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
247 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
248 /// [`shrink_to_fit`].
249 ///
250 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
251 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
252 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
253 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
254 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
255 /// when not necessary.
256 ///
257 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
258 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
259 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
260 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
261 ///
262 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
263 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
264 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
265 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
266 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
267 ///
268 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
269 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
270 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
271 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
272 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
273 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
274 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
275 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
276 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
277 /// and then increasing the length to match, is always valid.
278 ///
279 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped.
280 /// The order has changed in the past and may change again.
281 ///
282 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
283 /// [`get`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get
284 /// [`get_mut`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get_mut
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 #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "vec_type")]
300 pub struct Vec<T> {
301     buf: RawVec<T>,
302     len: usize,
303 }
304
305 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
306 // Inherent methods
307 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
308
309 impl<T> Vec<T> {
310     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
311     ///
312     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
313     ///
314     /// # Examples
315     ///
316     /// ```
317     /// # #![allow(unused_mut)]
318     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
319     /// ```
320     #[inline]
321     #[rustc_const_stable(feature = "const_vec_new", since = "1.39.0")]
322     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
323     pub const fn new() -> Vec<T> {
324         Vec { buf: RawVec::NEW, len: 0 }
325     }
326
327     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
328     ///
329     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
330     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
331     ///
332     /// It is important to note that although the returned vector has the
333     /// *capacity* specified, the vector will have a zero *length*. For an
334     /// explanation of the difference between length and capacity, see
335     /// *[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     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
347     ///
348     /// // These are all done without reallocating...
349     /// for i in 0..10 {
350     ///     vec.push(i);
351     /// }
352     /// assert_eq!(vec.len(), 10);
353     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
354     ///
355     /// // ...but this may make the vector reallocate
356     /// vec.push(11);
357     /// assert_eq!(vec.len(), 11);
358     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
359     /// ```
360     #[inline]
361     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
362     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
363         Vec { buf: RawVec::with_capacity(capacity), len: 0 }
364     }
365
366     /// Decomposes a `Vec<T>` into its raw components.
367     ///
368     /// Returns the raw pointer to the underlying data, the length of
369     /// the vector (in elements), and the allocated capacity of the
370     /// data (in elements). These are the same arguments in the same
371     /// order as the arguments to [`from_raw_parts`].
372     ///
373     /// After calling this function, the caller is responsible for the
374     /// memory previously managed by the `Vec`. The only way to do
375     /// this is to convert the raw pointer, length, and capacity back
376     /// into a `Vec` with the [`from_raw_parts`] function, allowing
377     /// the destructor to perform the cleanup.
378     ///
379     /// [`from_raw_parts`]: #method.from_raw_parts
380     ///
381     /// # Examples
382     ///
383     /// ```
384     /// #![feature(vec_into_raw_parts)]
385     /// let v: Vec<i32> = vec![-1, 0, 1];
386     ///
387     /// let (ptr, len, cap) = v.into_raw_parts();
388     ///
389     /// let rebuilt = unsafe {
390     ///     // We can now make changes to the components, such as
391     ///     // transmuting the raw pointer to a compatible type.
392     ///     let ptr = ptr as *mut u32;
393     ///
394     ///     Vec::from_raw_parts(ptr, len, cap)
395     /// };
396     /// assert_eq!(rebuilt, [4294967295, 0, 1]);
397     /// ```
398     #[unstable(feature = "vec_into_raw_parts", reason = "new API", issue = "65816")]
399     pub fn into_raw_parts(self) -> (*mut T, usize, usize) {
400         let mut me = ManuallyDrop::new(self);
401         (me.as_mut_ptr(), me.len(), me.capacity())
402     }
403
404     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
405     ///
406     /// # Safety
407     ///
408     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
409     /// checked:
410     ///
411     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
412     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
413     /// * `T` needs to have the same size and alignment as what `ptr` was allocated with.
414     ///   (`T` having a less strict alignment is not sufficient, the alignment really
415     ///   needs to be equal to satsify the [`dealloc`] requirement that memory must be
416     ///   allocated and deallocated with the same layout.)
417     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
418     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
419     ///
420     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
421     /// internal data structures. For example it is **not** safe
422     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array with length `size_t`.
423     /// It's also not safe to build one from a `Vec<u16>` and its length, because
424     /// the allocator cares about the alignment, and these two types have different
425     /// alignments. The buffer was allocated with alignment 2 (for `u16`), but after
426     /// turning it into a `Vec<u8>` it'll be deallocated with alignment 1.
427     ///
428     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
429     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
430     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
431     /// that nothing else uses the pointer after calling this
432     /// function.
433     ///
434     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
435     /// [`dealloc`]: ../../alloc/alloc/trait.GlobalAlloc.html#tymethod.dealloc
436     ///
437     /// # Examples
438     ///
439     /// ```
440     /// use std::ptr;
441     /// use std::mem;
442     ///
443     /// let v = vec![1, 2, 3];
444     ///
445     // FIXME Update this when vec_into_raw_parts is stabilized
446     /// // Prevent running `v`'s destructor so we are in complete control
447     /// // of the allocation.
448     /// let mut v = mem::ManuallyDrop::new(v);
449     ///
450     /// // Pull out the various important pieces of information about `v`
451     /// let p = v.as_mut_ptr();
452     /// let len = v.len();
453     /// let cap = v.capacity();
454     ///
455     /// unsafe {
456     ///     // Overwrite memory with 4, 5, 6
457     ///     for i in 0..len as isize {
458     ///         ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
459     ///     }
460     ///
461     ///     // Put everything back together into a Vec
462     ///     let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
463     ///     assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
464     /// }
465     /// ```
466     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
467     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
468         Vec { buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity), len: length }
469     }
470
471     /// Returns the number of elements the vector can hold without
472     /// reallocating.
473     ///
474     /// # Examples
475     ///
476     /// ```
477     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
478     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
479     /// ```
480     #[inline]
481     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
482     pub fn capacity(&self) -> usize {
483         self.buf.capacity()
484     }
485
486     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
487     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
488     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
489     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
490     /// capacity is already sufficient.
491     ///
492     /// # Panics
493     ///
494     /// Panics if the new capacity exceeds `isize::MAX` bytes.
495     ///
496     /// # Examples
497     ///
498     /// ```
499     /// let mut vec = vec![1];
500     /// vec.reserve(10);
501     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
502     /// ```
503     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
504     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
505         self.buf.reserve(self.len, additional);
506     }
507
508     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
509     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
510     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
511     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
512     ///
513     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
514     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
515     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
516     ///
517     /// # Panics
518     ///
519     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
520     ///
521     /// # Examples
522     ///
523     /// ```
524     /// let mut vec = vec![1];
525     /// vec.reserve_exact(10);
526     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
527     /// ```
528     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
529     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
530         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
531     }
532
533     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
534     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
535     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
536     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
537     /// capacity is already sufficient.
538     ///
539     /// # Errors
540     ///
541     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
542     /// is returned.
543     ///
544     /// # Examples
545     ///
546     /// ```
547     /// #![feature(try_reserve)]
548     /// use std::collections::TryReserveError;
549     ///
550     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
551     ///     let mut output = Vec::new();
552     ///
553     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
554     ///     output.try_reserve(data.len())?;
555     ///
556     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
557     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
558     ///         val * 2 + 5 // very complicated
559     ///     }));
560     ///
561     ///     Ok(output)
562     /// }
563     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
564     /// ```
565     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
566     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
567         self.buf.try_reserve(self.len, additional)
568     }
569
570     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
571     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
572     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
573     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
574     ///
575     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
576     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
577     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
578     ///
579     /// # Errors
580     ///
581     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
582     /// is returned.
583     ///
584     /// # Examples
585     ///
586     /// ```
587     /// #![feature(try_reserve)]
588     /// use std::collections::TryReserveError;
589     ///
590     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
591     ///     let mut output = Vec::new();
592     ///
593     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
594     ///     output.try_reserve(data.len())?;
595     ///
596     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
597     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
598     ///         val * 2 + 5 // very complicated
599     ///     }));
600     ///
601     ///     Ok(output)
602     /// }
603     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
604     /// ```
605     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
606     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
607         self.buf.try_reserve_exact(self.len, additional)
608     }
609
610     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
611     ///
612     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
613     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
614     ///
615     /// # Examples
616     ///
617     /// ```
618     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
619     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
620     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
621     /// vec.shrink_to_fit();
622     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
623     /// ```
624     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
625     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
626         if self.capacity() != self.len {
627             self.buf.shrink_to_fit(self.len);
628         }
629     }
630
631     /// Shrinks the capacity of the vector with a lower bound.
632     ///
633     /// The capacity will remain at least as large as both the length
634     /// and the supplied value.
635     ///
636     /// # Panics
637     ///
638     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
639     /// minimum capacity.
640     ///
641     /// # Examples
642     ///
643     /// ```
644     /// #![feature(shrink_to)]
645     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
646     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
647     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
648     /// vec.shrink_to(4);
649     /// assert!(vec.capacity() >= 4);
650     /// vec.shrink_to(0);
651     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
652     /// ```
653     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue = "56431")]
654     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
655         self.buf.shrink_to_fit(cmp::max(self.len, min_capacity));
656     }
657
658     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
659     ///
660     /// Note that this will drop any excess capacity.
661     ///
662     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
663     ///
664     /// # Examples
665     ///
666     /// ```
667     /// let v = vec![1, 2, 3];
668     ///
669     /// let slice = v.into_boxed_slice();
670     /// ```
671     ///
672     /// Any excess capacity is removed:
673     ///
674     /// ```
675     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
676     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
677     ///
678     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
679     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
680     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
681     /// ```
682     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
683     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
684         unsafe {
685             self.shrink_to_fit();
686             let me = ManuallyDrop::new(self);
687             let buf = ptr::read(&me.buf);
688             let len = me.len();
689             buf.into_box(len).assume_init()
690         }
691     }
692
693     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
694     /// the rest.
695     ///
696     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
697     /// effect.
698     ///
699     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
700     /// elements to be returned instead of dropped.
701     ///
702     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
703     /// of the vector.
704     ///
705     /// # Examples
706     ///
707     /// Truncating a five element vector to two elements:
708     ///
709     /// ```
710     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
711     /// vec.truncate(2);
712     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
713     /// ```
714     ///
715     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
716     /// length:
717     ///
718     /// ```
719     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
720     /// vec.truncate(8);
721     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
722     /// ```
723     ///
724     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
725     /// method.
726     ///
727     /// ```
728     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
729     /// vec.truncate(0);
730     /// assert_eq!(vec, []);
731     /// ```
732     ///
733     /// [`clear`]: #method.clear
734     /// [`drain`]: #method.drain
735     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
736     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
737         // This is safe because:
738         //
739         // * the slice passed to `drop_in_place` is valid; the `len > self.len`
740         //   case avoids creating an invalid slice, and
741         // * the `len` of the vector is shrunk before calling `drop_in_place`,
742         //   such that no value will be dropped twice in case `drop_in_place`
743         //   were to panic once (if it panics twice, the program aborts).
744         unsafe {
745             if len > self.len {
746                 return;
747             }
748             let remaining_len = self.len - len;
749             let s = ptr::slice_from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(len), remaining_len);
750             self.len = len;
751             ptr::drop_in_place(s);
752         }
753     }
754
755     /// Extracts a slice containing the entire vector.
756     ///
757     /// Equivalent to `&s[..]`.
758     ///
759     /// # Examples
760     ///
761     /// ```
762     /// use std::io::{self, Write};
763     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
764     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
765     /// ```
766     #[inline]
767     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
768     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
769         self
770     }
771
772     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
773     ///
774     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
775     ///
776     /// # Examples
777     ///
778     /// ```
779     /// use std::io::{self, Read};
780     /// let mut buffer = vec![0; 3];
781     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
782     /// ```
783     #[inline]
784     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
785     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
786         self
787     }
788
789     /// Returns a raw pointer to the vector's buffer.
790     ///
791     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
792     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
793     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
794     /// which would also make any pointers to it invalid.
795     ///
796     /// The caller must also ensure that the memory the pointer (non-transitively) points to
797     /// is never written to (except inside an `UnsafeCell`) using this pointer or any pointer
798     /// derived from it. If you need to mutate the contents of the slice, use [`as_mut_ptr`].
799     ///
800     /// # Examples
801     ///
802     /// ```
803     /// let x = vec![1, 2, 4];
804     /// let x_ptr = x.as_ptr();
805     ///
806     /// unsafe {
807     ///     for i in 0..x.len() {
808     ///         assert_eq!(*x_ptr.add(i), 1 << i);
809     ///     }
810     /// }
811     /// ```
812     ///
813     /// [`as_mut_ptr`]: #method.as_mut_ptr
814     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
815     #[inline]
816     pub fn as_ptr(&self) -> *const T {
817         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
818         // `deref`, which creates an intermediate reference.
819         let ptr = self.buf.ptr();
820         unsafe {
821             assume(!ptr.is_null());
822         }
823         ptr
824     }
825
826     /// Returns an unsafe mutable pointer to the vector's buffer.
827     ///
828     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
829     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
830     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
831     /// which would also make any pointers to it invalid.
832     ///
833     /// # Examples
834     ///
835     /// ```
836     /// // Allocate vector big enough for 4 elements.
837     /// let size = 4;
838     /// let mut x: Vec<i32> = Vec::with_capacity(size);
839     /// let x_ptr = x.as_mut_ptr();
840     ///
841     /// // Initialize elements via raw pointer writes, then set length.
842     /// unsafe {
843     ///     for i in 0..size {
844     ///         *x_ptr.add(i) = i as i32;
845     ///     }
846     ///     x.set_len(size);
847     /// }
848     /// assert_eq!(&*x, &[0,1,2,3]);
849     /// ```
850     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
851     #[inline]
852     pub fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
853         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
854         // `deref_mut`, which creates an intermediate reference.
855         let ptr = self.buf.ptr();
856         unsafe {
857             assume(!ptr.is_null());
858         }
859         ptr
860     }
861
862     /// Forces the length of the vector to `new_len`.
863     ///
864     /// This is a low-level operation that maintains none of the normal
865     /// invariants of the type. Normally changing the length of a vector
866     /// is done using one of the safe operations instead, such as
867     /// [`truncate`], [`resize`], [`extend`], or [`clear`].
868     ///
869     /// [`truncate`]: #method.truncate
870     /// [`resize`]: #method.resize
871     /// [`extend`]: ../../std/iter/trait.Extend.html#tymethod.extend
872     /// [`clear`]: #method.clear
873     ///
874     /// # Safety
875     ///
876     /// - `new_len` must be less than or equal to [`capacity()`].
877     /// - The elements at `old_len..new_len` must be initialized.
878     ///
879     /// [`capacity()`]: #method.capacity
880     ///
881     /// # Examples
882     ///
883     /// This method can be useful for situations in which the vector
884     /// is serving as a buffer for other code, particularly over FFI:
885     ///
886     /// ```no_run
887     /// # #![allow(dead_code)]
888     /// # // This is just a minimal skeleton for the doc example;
889     /// # // don't use this as a starting point for a real library.
890     /// # pub struct StreamWrapper { strm: *mut std::ffi::c_void }
891     /// # const Z_OK: i32 = 0;
892     /// # extern "C" {
893     /// #     fn deflateGetDictionary(
894     /// #         strm: *mut std::ffi::c_void,
895     /// #         dictionary: *mut u8,
896     /// #         dictLength: *mut usize,
897     /// #     ) -> i32;
898     /// # }
899     /// # impl StreamWrapper {
900     /// pub fn get_dictionary(&self) -> Option<Vec<u8>> {
901     ///     // Per the FFI method's docs, "32768 bytes is always enough".
902     ///     let mut dict = Vec::with_capacity(32_768);
903     ///     let mut dict_length = 0;
904     ///     // SAFETY: When `deflateGetDictionary` returns `Z_OK`, it holds that:
905     ///     // 1. `dict_length` elements were initialized.
906     ///     // 2. `dict_length` <= the capacity (32_768)
907     ///     // which makes `set_len` safe to call.
908     ///     unsafe {
909     ///         // Make the FFI call...
910     ///         let r = deflateGetDictionary(self.strm, dict.as_mut_ptr(), &mut dict_length);
911     ///         if r == Z_OK {
912     ///             // ...and update the length to what was initialized.
913     ///             dict.set_len(dict_length);
914     ///             Some(dict)
915     ///         } else {
916     ///             None
917     ///         }
918     ///     }
919     /// }
920     /// # }
921     /// ```
922     ///
923     /// While the following example is sound, there is a memory leak since
924     /// the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
925     ///
926     /// ```
927     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
928     ///                    vec![0, 1, 0],
929     ///                    vec![0, 0, 1]];
930     /// // SAFETY:
931     /// // 1. `old_len..0` is empty so no elements need to be initialized.
932     /// // 2. `0 <= capacity` always holds whatever `capacity` is.
933     /// unsafe {
934     ///     vec.set_len(0);
935     /// }
936     /// ```
937     ///
938     /// Normally, here, one would use [`clear`] instead to correctly drop
939     /// the contents and thus not leak memory.
940     #[inline]
941     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
942     pub unsafe fn set_len(&mut self, new_len: usize) {
943         debug_assert!(new_len <= self.capacity());
944
945         self.len = new_len;
946     }
947
948     /// Removes an element from the vector and returns it.
949     ///
950     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
951     ///
952     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
953     ///
954     /// # Panics
955     ///
956     /// Panics if `index` is out of bounds.
957     ///
958     /// # Examples
959     ///
960     /// ```
961     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
962     ///
963     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
964     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
965     ///
966     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
967     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
968     /// ```
969     #[inline]
970     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
971     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
972         #[cold]
973         #[inline(never)]
974         fn assert_failed(index: usize, len: usize) -> ! {
975             panic!("swap_remove index (is {}) should be < len (is {})", index, len);
976         }
977
978         let len = self.len();
979         if index >= len {
980             assert_failed(index, len);
981         }
982         unsafe {
983             // We replace self[index] with the last element. Note that if the
984             // bounds check above succeeds there must be a last element (which
985             // can be self[index] itself).
986             let last = ptr::read(self.as_ptr().add(len - 1));
987             let hole = self.as_mut_ptr().add(index);
988             self.set_len(len - 1);
989             ptr::replace(hole, last)
990         }
991     }
992
993     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
994     /// elements after it to the right.
995     ///
996     /// # Panics
997     ///
998     /// Panics if `index > len`.
999     ///
1000     /// # Examples
1001     ///
1002     /// ```
1003     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1004     /// vec.insert(1, 4);
1005     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
1006     /// vec.insert(4, 5);
1007     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
1008     /// ```
1009     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1010     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
1011         #[cold]
1012         #[inline(never)]
1013         fn assert_failed(index: usize, len: usize) -> ! {
1014             panic!("insertion index (is {}) should be <= len (is {})", index, len);
1015         }
1016
1017         let len = self.len();
1018         if index > len {
1019             assert_failed(index, len);
1020         }
1021
1022         // space for the new element
1023         if len == self.buf.capacity() {
1024             self.reserve(1);
1025         }
1026
1027         unsafe {
1028             // infallible
1029             // The spot to put the new value
1030             {
1031                 let p = self.as_mut_ptr().add(index);
1032                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
1033                 // `index`th element into two consecutive places.)
1034                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
1035                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
1036                 // element.
1037                 ptr::write(p, element);
1038             }
1039             self.set_len(len + 1);
1040         }
1041     }
1042
1043     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
1044     /// shifting all elements after it to the left.
1045     ///
1046     /// # Panics
1047     ///
1048     /// Panics if `index` is out of bounds.
1049     ///
1050     /// # Examples
1051     ///
1052     /// ```
1053     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1054     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
1055     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
1056     /// ```
1057     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1058     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
1059         #[cold]
1060         #[inline(never)]
1061         fn assert_failed(index: usize, len: usize) -> ! {
1062             panic!("removal index (is {}) should be < len (is {})", index, len);
1063         }
1064
1065         let len = self.len();
1066         if index >= len {
1067             assert_failed(index, len);
1068         }
1069         unsafe {
1070             // infallible
1071             let ret;
1072             {
1073                 // the place we are taking from.
1074                 let ptr = self.as_mut_ptr().add(index);
1075                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
1076                 // the stack and in the vector at the same time.
1077                 ret = ptr::read(ptr);
1078
1079                 // Shift everything down to fill in that spot.
1080                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
1081             }
1082             self.set_len(len - 1);
1083             ret
1084         }
1085     }
1086
1087     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1088     ///
1089     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
1090     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1091     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1092     ///
1093     /// # Examples
1094     ///
1095     /// ```
1096     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1097     /// vec.retain(|&x| x % 2 == 0);
1098     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
1099     /// ```
1100     ///
1101     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1102     ///
1103     /// ```
1104     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
1105     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1106     /// let mut i = 0;
1107     /// vec.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1108     /// assert_eq!(vec, [2, 3, 5]);
1109     /// ```
1110     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1111     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1112     where
1113         F: FnMut(&T) -> bool,
1114     {
1115         let len = self.len();
1116         let mut del = 0;
1117         {
1118             let v = &mut **self;
1119
1120             for i in 0..len {
1121                 if !f(&v[i]) {
1122                     del += 1;
1123                 } else if del > 0 {
1124                     v.swap(i - del, i);
1125                 }
1126             }
1127         }
1128         if del > 0 {
1129             self.truncate(len - del);
1130         }
1131     }
1132
1133     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector that resolve to the same
1134     /// key.
1135     ///
1136     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1137     ///
1138     /// # Examples
1139     ///
1140     /// ```
1141     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
1142     ///
1143     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
1144     ///
1145     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
1146     /// ```
1147     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1148     #[inline]
1149     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F)
1150     where
1151         F: FnMut(&mut T) -> K,
1152         K: PartialEq,
1153     {
1154         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
1155     }
1156
1157     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector satisfying a given equality
1158     /// relation.
1159     ///
1160     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector and
1161     /// must determine if the elements compare equal. The elements are passed in opposite order
1162     /// from their order in the slice, so if `same_bucket(a, b)` returns `true`, `a` is removed.
1163     ///
1164     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1165     ///
1166     /// # Examples
1167     ///
1168     /// ```
1169     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
1170     ///
1171     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
1172     ///
1173     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
1174     /// ```
1175     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1176     pub fn dedup_by<F>(&mut self, same_bucket: F)
1177     where
1178         F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool,
1179     {
1180         let len = {
1181             let (dedup, _) = self.as_mut_slice().partition_dedup_by(same_bucket);
1182             dedup.len()
1183         };
1184         self.truncate(len);
1185     }
1186
1187     /// Appends an element to the back of a collection.
1188     ///
1189     /// # Panics
1190     ///
1191     /// Panics if the new capacity exceeds `isize::MAX` bytes.
1192     ///
1193     /// # Examples
1194     ///
1195     /// ```
1196     /// let mut vec = vec![1, 2];
1197     /// vec.push(3);
1198     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
1199     /// ```
1200     #[inline]
1201     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1202     pub fn push(&mut self, value: T) {
1203         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
1204         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
1205         if self.len == self.buf.capacity() {
1206             self.reserve(1);
1207         }
1208         unsafe {
1209             let end = self.as_mut_ptr().add(self.len);
1210             ptr::write(end, value);
1211             self.len += 1;
1212         }
1213     }
1214
1215     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1216     /// is empty.
1217     ///
1218     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1219     ///
1220     /// # Examples
1221     ///
1222     /// ```
1223     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1224     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1225     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1226     /// ```
1227     #[inline]
1228     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1229     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1230         if self.len == 0 {
1231             None
1232         } else {
1233             unsafe {
1234                 self.len -= 1;
1235                 Some(ptr::read(self.as_ptr().add(self.len())))
1236             }
1237         }
1238     }
1239
1240     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1241     ///
1242     /// # Panics
1243     ///
1244     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1245     ///
1246     /// # Examples
1247     ///
1248     /// ```
1249     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1250     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1251     /// vec.append(&mut vec2);
1252     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1253     /// assert_eq!(vec2, []);
1254     /// ```
1255     #[inline]
1256     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1257     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1258         unsafe {
1259             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1260             other.set_len(0);
1261         }
1262     }
1263
1264     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1265     #[inline]
1266     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1267         let count = (*other).len();
1268         self.reserve(count);
1269         let len = self.len();
1270         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.as_mut_ptr().add(len), count);
1271         self.len += count;
1272     }
1273
1274     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1275     /// and yields the removed items.
1276     ///
1277     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1278     /// partially consumed or not consumed at all.
1279     ///
1280     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1281     /// if the `Drain` value is leaked.
1282     ///
1283     /// # Panics
1284     ///
1285     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1286     /// the end point is greater than the length of the vector.
1287     ///
1288     /// # Examples
1289     ///
1290     /// ```
1291     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1292     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1293     /// assert_eq!(v, &[1]);
1294     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1295     ///
1296     /// // A full range clears the vector
1297     /// v.drain(..);
1298     /// assert_eq!(v, &[]);
1299     /// ```
1300     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1301     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1302     where
1303         R: RangeBounds<usize>,
1304     {
1305         // Memory safety
1306         //
1307         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1308         // the source vector to make sure no uninitialized or moved-from elements
1309         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1310         //
1311         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1312         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1313         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1314         //
1315         let len = self.len();
1316         let start = match range.start_bound() {
1317             Included(&n) => n,
1318             Excluded(&n) => n + 1,
1319             Unbounded => 0,
1320         };
1321         let end = match range.end_bound() {
1322             Included(&n) => n + 1,
1323             Excluded(&n) => n,
1324             Unbounded => len,
1325         };
1326
1327         #[cold]
1328         #[inline(never)]
1329         fn start_assert_failed(start: usize, end: usize) -> ! {
1330             panic!("start drain index (is {}) should be <= end drain index (is {})", start, end);
1331         }
1332
1333         #[cold]
1334         #[inline(never)]
1335         fn end_assert_failed(end: usize, len: usize) -> ! {
1336             panic!("end drain index (is {}) should be <= len (is {})", end, len);
1337         }
1338
1339         if start > end {
1340             start_assert_failed(start, end);
1341         }
1342         if end > len {
1343             end_assert_failed(end, len);
1344         }
1345
1346         unsafe {
1347             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1348             self.set_len(start);
1349             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1350             // whole Drain iterator (like &mut T).
1351             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(start), end - start);
1352             Drain {
1353                 tail_start: end,
1354                 tail_len: len - end,
1355                 iter: range_slice.iter(),
1356                 vec: NonNull::from(self),
1357             }
1358         }
1359     }
1360
1361     /// Clears the vector, removing all values.
1362     ///
1363     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1364     /// of the vector.
1365     ///
1366     /// # Examples
1367     ///
1368     /// ```
1369     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1370     ///
1371     /// v.clear();
1372     ///
1373     /// assert!(v.is_empty());
1374     /// ```
1375     #[inline]
1376     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1377     pub fn clear(&mut self) {
1378         self.truncate(0)
1379     }
1380
1381     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1382     /// as its 'length'.
1383     ///
1384     /// # Examples
1385     ///
1386     /// ```
1387     /// let a = vec![1, 2, 3];
1388     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1389     /// ```
1390     #[inline]
1391     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1392     pub fn len(&self) -> usize {
1393         self.len
1394     }
1395
1396     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1397     ///
1398     /// # Examples
1399     ///
1400     /// ```
1401     /// let mut v = Vec::new();
1402     /// assert!(v.is_empty());
1403     ///
1404     /// v.push(1);
1405     /// assert!(!v.is_empty());
1406     /// ```
1407     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1408     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1409         self.len() == 0
1410     }
1411
1412     /// Splits the collection into two at the given index.
1413     ///
1414     /// Returns a newly allocated vector containing the elements in the range
1415     /// `[at, len)`. After the call, the original vector will be left containing
1416     /// the elements `[0, at)` with its previous capacity unchanged.
1417     ///
1418     /// # Panics
1419     ///
1420     /// Panics if `at > len`.
1421     ///
1422     /// # Examples
1423     ///
1424     /// ```
1425     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1426     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1427     /// assert_eq!(vec, [1]);
1428     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1429     /// ```
1430     #[inline]
1431     #[must_use = "use `.truncate()` if you don't need the other half"]
1432     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1433     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1434         #[cold]
1435         #[inline(never)]
1436         fn assert_failed(at: usize, len: usize) -> ! {
1437             panic!("`at` split index (is {}) should be <= len (is {})", at, len);
1438         }
1439
1440         if at > self.len() {
1441             assert_failed(at, self.len());
1442         }
1443
1444         let other_len = self.len - at;
1445         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1446
1447         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1448         unsafe {
1449             self.set_len(at);
1450             other.set_len(other_len);
1451
1452             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().add(at), other.as_mut_ptr(), other.len());
1453         }
1454         other
1455     }
1456
1457     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1458     ///
1459     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1460     /// difference, with each additional slot filled with the result of
1461     /// calling the closure `f`. The return values from `f` will end up
1462     /// in the `Vec` in the order they have been generated.
1463     ///
1464     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1465     ///
1466     /// This method uses a closure to create new values on every push. If
1467     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`]. If you want
1468     /// to use the [`Default`] trait to generate values, you can pass
1469     /// [`Default::default()`] as the second argument.
1470     ///
1471     /// # Examples
1472     ///
1473     /// ```
1474     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1475     /// vec.resize_with(5, Default::default);
1476     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1477     ///
1478     /// let mut vec = vec![];
1479     /// let mut p = 1;
1480     /// vec.resize_with(4, || { p *= 2; p });
1481     /// assert_eq!(vec, [2, 4, 8, 16]);
1482     /// ```
1483     ///
1484     /// [`resize`]: #method.resize
1485     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1486     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
1487     pub fn resize_with<F>(&mut self, new_len: usize, f: F)
1488     where
1489         F: FnMut() -> T,
1490     {
1491         let len = self.len();
1492         if new_len > len {
1493             self.extend_with(new_len - len, ExtendFunc(f));
1494         } else {
1495             self.truncate(new_len);
1496         }
1497     }
1498
1499     /// Consumes and leaks the `Vec`, returning a mutable reference to the contents,
1500     /// `&'a mut [T]`. Note that the type `T` must outlive the chosen lifetime
1501     /// `'a`. If the type has only static references, or none at all, then this
1502     /// may be chosen to be `'static`.
1503     ///
1504     /// This function is similar to the `leak` function on `Box`.
1505     ///
1506     /// This function is mainly useful for data that lives for the remainder of
1507     /// the program's life. Dropping the returned reference will cause a memory
1508     /// leak.
1509     ///
1510     /// # Examples
1511     ///
1512     /// Simple usage:
1513     ///
1514     /// ```
1515     /// #![feature(vec_leak)]
1516     ///
1517     /// let x = vec![1, 2, 3];
1518     /// let static_ref: &'static mut [usize] = Vec::leak(x);
1519     /// static_ref[0] += 1;
1520     /// assert_eq!(static_ref, &[2, 2, 3]);
1521     /// ```
1522     #[unstable(feature = "vec_leak", issue = "62195")]
1523     #[inline]
1524     pub fn leak<'a>(vec: Vec<T>) -> &'a mut [T]
1525     where
1526         T: 'a, // Technically not needed, but kept to be explicit.
1527     {
1528         Box::leak(vec.into_boxed_slice())
1529     }
1530 }
1531
1532 impl<T: Clone> Vec<T> {
1533     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1534     ///
1535     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1536     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1537     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1538     ///
1539     /// This method requires `T` to implement [`Clone`],
1540     /// in order to be able to clone the passed value.
1541     /// If you need more flexibility (or want to rely on [`Default`] instead of
1542     /// [`Clone`]), use [`resize_with`].
1543     ///
1544     /// # Examples
1545     ///
1546     /// ```
1547     /// let mut vec = vec!["hello"];
1548     /// vec.resize(3, "world");
1549     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1550     ///
1551     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1552     /// vec.resize(2, 0);
1553     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1554     /// ```
1555     ///
1556     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1557     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1558     /// [`resize_with`]: #method.resize_with
1559     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1560     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1561         let len = self.len();
1562
1563         if new_len > len {
1564             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1565         } else {
1566             self.truncate(new_len);
1567         }
1568     }
1569
1570     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1571     ///
1572     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1573     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1574     ///
1575     /// Note that this function is same as [`extend`] except that it is
1576     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1577     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1578     /// available).
1579     ///
1580     /// # Examples
1581     ///
1582     /// ```
1583     /// let mut vec = vec![1];
1584     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1585     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1586     /// ```
1587     ///
1588     /// [`extend`]: #method.extend
1589     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1590     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1591         self.spec_extend(other.iter())
1592     }
1593 }
1594
1595 impl<T: Default> Vec<T> {
1596     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1597     ///
1598     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1599     /// difference, with each additional slot filled with [`Default::default()`].
1600     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1601     ///
1602     /// This method uses [`Default`] to create new values on every push. If
1603     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`].
1604     ///
1605     /// # Examples
1606     ///
1607     /// ```
1608     /// # #![allow(deprecated)]
1609     /// #![feature(vec_resize_default)]
1610     ///
1611     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1612     /// vec.resize_default(5);
1613     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1614     ///
1615     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1616     /// vec.resize_default(2);
1617     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1618     /// ```
1619     ///
1620     /// [`resize`]: #method.resize
1621     /// [`Default::default()`]: ../../std/default/trait.Default.html#tymethod.default
1622     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1623     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1624     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1625     #[rustc_deprecated(
1626         reason = "This is moving towards being removed in favor \
1627                   of `.resize_with(Default::default)`.  If you disagree, please comment \
1628                   in the tracking issue.",
1629         since = "1.33.0"
1630     )]
1631     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1632         let len = self.len();
1633
1634         if new_len > len {
1635             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1636         } else {
1637             self.truncate(new_len);
1638         }
1639     }
1640 }
1641
1642 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1643 trait ExtendWith<T> {
1644     fn next(&mut self) -> T;
1645     fn last(self) -> T;
1646 }
1647
1648 struct ExtendElement<T>(T);
1649 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1650     fn next(&mut self) -> T {
1651         self.0.clone()
1652     }
1653     fn last(self) -> T {
1654         self.0
1655     }
1656 }
1657
1658 struct ExtendDefault;
1659 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1660     fn next(&mut self) -> T {
1661         Default::default()
1662     }
1663     fn last(self) -> T {
1664         Default::default()
1665     }
1666 }
1667
1668 struct ExtendFunc<F>(F);
1669 impl<T, F: FnMut() -> T> ExtendWith<T> for ExtendFunc<F> {
1670     fn next(&mut self) -> T {
1671         (self.0)()
1672     }
1673     fn last(mut self) -> T {
1674         (self.0)()
1675     }
1676 }
1677
1678 impl<T> Vec<T> {
1679     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1680     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, mut value: E) {
1681         self.reserve(n);
1682
1683         unsafe {
1684             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1685             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1686             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1687             // don't alias.
1688             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1689
1690             // Write all elements except the last one
1691             for _ in 1..n {
1692                 ptr::write(ptr, value.next());
1693                 ptr = ptr.offset(1);
1694                 // Increment the length in every step in case next() panics
1695                 local_len.increment_len(1);
1696             }
1697
1698             if n > 0 {
1699                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1700                 ptr::write(ptr, value.last());
1701                 local_len.increment_len(1);
1702             }
1703
1704             // len set by scope guard
1705         }
1706     }
1707 }
1708
1709 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1710 //
1711 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1712 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1713 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1714 struct SetLenOnDrop<'a> {
1715     len: &'a mut usize,
1716     local_len: usize,
1717 }
1718
1719 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1720     #[inline]
1721     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1722         SetLenOnDrop { local_len: *len, len }
1723     }
1724
1725     #[inline]
1726     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1727         self.local_len += increment;
1728     }
1729 }
1730
1731 impl Drop for SetLenOnDrop<'_> {
1732     #[inline]
1733     fn drop(&mut self) {
1734         *self.len = self.local_len;
1735     }
1736 }
1737
1738 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1739     /// Removes consecutive repeated elements in the vector according to the
1740     /// [`PartialEq`] trait implementation.
1741     ///
1742     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1743     ///
1744     /// # Examples
1745     ///
1746     /// ```
1747     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1748     ///
1749     /// vec.dedup();
1750     ///
1751     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1752     /// ```
1753     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1754     #[inline]
1755     pub fn dedup(&mut self) {
1756         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1757     }
1758 }
1759
1760 impl<T> Vec<T> {
1761     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1762     ///
1763     /// # Examples
1764     ///
1765     /// ```
1766     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1767     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1768     ///
1769     /// vec.remove_item(&1);
1770     ///
1771     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1772     /// ```
1773     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1774     pub fn remove_item<V>(&mut self, item: &V) -> Option<T>
1775     where
1776         T: PartialEq<V>,
1777     {
1778         let pos = self.iter().position(|x| *x == *item)?;
1779         Some(self.remove(pos))
1780     }
1781 }
1782
1783 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1784 // Internal methods and functions
1785 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1786
1787 #[doc(hidden)]
1788 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1789 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1790     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1791 }
1792
1793 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1794 trait SpecFromElem: Sized {
1795     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1796 }
1797
1798 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1799     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1800         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1801         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1802         v
1803     }
1804 }
1805
1806 impl SpecFromElem for u8 {
1807     #[inline]
1808     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1809         if elem == 0 {
1810             return Vec { buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n), len: n };
1811         }
1812         unsafe {
1813             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1814             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1815             v.set_len(n);
1816             v
1817         }
1818     }
1819 }
1820
1821 impl<T: Clone + IsZero> SpecFromElem for T {
1822     #[inline]
1823     fn from_elem(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1824         if elem.is_zero() {
1825             return Vec { buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n), len: n };
1826         }
1827         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1828         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1829         v
1830     }
1831 }
1832
1833 #[rustc_specialization_trait]
1834 unsafe trait IsZero {
1835     /// Whether this value is zero
1836     fn is_zero(&self) -> bool;
1837 }
1838
1839 macro_rules! impl_is_zero {
1840     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1841         unsafe impl IsZero for $t {
1842             #[inline]
1843             fn is_zero(&self) -> bool {
1844                 $is_zero(*self)
1845             }
1846         }
1847     };
1848 }
1849
1850 impl_is_zero!(i8, |x| x == 0);
1851 impl_is_zero!(i16, |x| x == 0);
1852 impl_is_zero!(i32, |x| x == 0);
1853 impl_is_zero!(i64, |x| x == 0);
1854 impl_is_zero!(i128, |x| x == 0);
1855 impl_is_zero!(isize, |x| x == 0);
1856
1857 impl_is_zero!(u16, |x| x == 0);
1858 impl_is_zero!(u32, |x| x == 0);
1859 impl_is_zero!(u64, |x| x == 0);
1860 impl_is_zero!(u128, |x| x == 0);
1861 impl_is_zero!(usize, |x| x == 0);
1862
1863 impl_is_zero!(bool, |x| x == false);
1864 impl_is_zero!(char, |x| x == '\0');
1865
1866 impl_is_zero!(f32, |x: f32| x.to_bits() == 0);
1867 impl_is_zero!(f64, |x: f64| x.to_bits() == 0);
1868
1869 unsafe impl<T> IsZero for *const T {
1870     #[inline]
1871     fn is_zero(&self) -> bool {
1872         (*self).is_null()
1873     }
1874 }
1875
1876 unsafe impl<T> IsZero for *mut T {
1877     #[inline]
1878     fn is_zero(&self) -> bool {
1879         (*self).is_null()
1880     }
1881 }
1882
1883 // `Option<&T>` and `Option<Box<T>>` are guaranteed to represent `None` as null.
1884 // For fat pointers, the bytes that would be the pointer metadata in the `Some`
1885 // variant are padding in the `None` variant, so ignoring them and
1886 // zero-initializing instead is ok.
1887 // `Option<&mut T>` never implements `Clone`, so there's no need for an impl of
1888 // `SpecFromElem`.
1889
1890 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<&T> {
1891     #[inline]
1892     fn is_zero(&self) -> bool {
1893         self.is_none()
1894     }
1895 }
1896
1897 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<Box<T>> {
1898     #[inline]
1899     fn is_zero(&self) -> bool {
1900         self.is_none()
1901     }
1902 }
1903
1904 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1905 // Common trait implementations for Vec
1906 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1907
1908 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1909 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1910     type Target = [T];
1911
1912     fn deref(&self) -> &[T] {
1913         unsafe { slice::from_raw_parts(self.as_ptr(), self.len) }
1914     }
1915 }
1916
1917 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1918 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1919     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1920         unsafe { slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len) }
1921     }
1922 }
1923
1924 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1925 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1926     #[cfg(not(test))]
1927     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1928         <[T]>::to_vec(&**self)
1929     }
1930
1931     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1932     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1933     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1934     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1935     #[cfg(test)]
1936     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1937         crate::slice::to_vec(&**self)
1938     }
1939
1940     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1941         other.as_slice().clone_into(self);
1942     }
1943 }
1944
1945 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1946 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1947     #[inline]
1948     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1949         Hash::hash(&**self, state)
1950     }
1951 }
1952
1953 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1954 #[rustc_on_unimplemented(
1955     message = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1956     label = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`"
1957 )]
1958 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> Index<I> for Vec<T> {
1959     type Output = I::Output;
1960
1961     #[inline]
1962     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
1963         Index::index(&**self, index)
1964     }
1965 }
1966
1967 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1968 #[rustc_on_unimplemented(
1969     message = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1970     label = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`"
1971 )]
1972 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> IndexMut<I> for Vec<T> {
1973     #[inline]
1974     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
1975         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1976     }
1977 }
1978
1979 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1980 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1981     #[inline]
1982     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1983         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1984     }
1985 }
1986
1987 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1988 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1989     type Item = T;
1990     type IntoIter = IntoIter<T>;
1991
1992     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1993     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1994     /// this.
1995     ///
1996     /// # Examples
1997     ///
1998     /// ```
1999     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
2000     /// for s in v.into_iter() {
2001     ///     // s has type String, not &String
2002     ///     println!("{}", s);
2003     /// }
2004     /// ```
2005     #[inline]
2006     fn into_iter(self) -> IntoIter<T> {
2007         unsafe {
2008             let mut me = ManuallyDrop::new(self);
2009             let begin = me.as_mut_ptr();
2010             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2011                 arith_offset(begin as *const i8, me.len() as isize) as *const T
2012             } else {
2013                 begin.add(me.len()) as *const T
2014             };
2015             let cap = me.buf.capacity();
2016             IntoIter {
2017                 buf: NonNull::new_unchecked(begin),
2018                 phantom: PhantomData,
2019                 cap,
2020                 ptr: begin,
2021                 end,
2022             }
2023         }
2024     }
2025 }
2026
2027 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2028 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
2029     type Item = &'a T;
2030     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
2031
2032     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
2033         self.iter()
2034     }
2035 }
2036
2037 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2038 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
2039     type Item = &'a mut T;
2040     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
2041
2042     fn into_iter(self) -> slice::IterMut<'a, T> {
2043         self.iter_mut()
2044     }
2045 }
2046
2047 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2048 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
2049     #[inline]
2050     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
2051         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
2052     }
2053
2054     #[inline]
2055     fn extend_one(&mut self, item: T) {
2056         self.push(item);
2057     }
2058
2059     #[inline]
2060     fn extend_reserve(&mut self, additional: usize) {
2061         self.reserve(additional);
2062     }
2063 }
2064
2065 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
2066 trait SpecExtend<T, I> {
2067     fn from_iter(iter: I) -> Self;
2068     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
2069 }
2070
2071 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
2072 where
2073     I: Iterator<Item = T>,
2074 {
2075     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
2076         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
2077         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
2078         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
2079         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
2080         // So we get better branch prediction.
2081         let mut vector = match iterator.next() {
2082             None => return Vec::new(),
2083             Some(element) => {
2084                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2085                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
2086                 unsafe {
2087                     ptr::write(vector.as_mut_ptr(), element);
2088                     vector.set_len(1);
2089                 }
2090                 vector
2091             }
2092         };
2093         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
2094         vector
2095     }
2096
2097     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
2098         self.extend_desugared(iter)
2099     }
2100 }
2101
2102 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
2103 where
2104     I: TrustedLen<Item = T>,
2105 {
2106     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2107         let mut vector = Vec::new();
2108         vector.spec_extend(iterator);
2109         vector
2110     }
2111
2112     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2113         // This is the case for a TrustedLen iterator.
2114         let (low, high) = iterator.size_hint();
2115         if let Some(high_value) = high {
2116             debug_assert_eq!(
2117                 low,
2118                 high_value,
2119                 "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
2120                 (low, high)
2121             );
2122         }
2123         if let Some(additional) = high {
2124             self.reserve(additional);
2125             unsafe {
2126                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
2127                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
2128                 iterator.for_each(move |element| {
2129                     ptr::write(ptr, element);
2130                     ptr = ptr.offset(1);
2131                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2132                     local_len.increment_len(1);
2133                 });
2134             }
2135         } else {
2136             self.extend_desugared(iterator)
2137         }
2138     }
2139 }
2140
2141 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
2142     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
2143         // A common case is passing a vector into a function which immediately
2144         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
2145         // has not been advanced at all.
2146         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
2147             unsafe {
2148                 let it = ManuallyDrop::new(iterator);
2149                 Vec::from_raw_parts(it.buf.as_ptr(), it.len(), it.cap)
2150             }
2151         } else {
2152             let mut vector = Vec::new();
2153             vector.spec_extend(iterator);
2154             vector
2155         }
2156     }
2157
2158     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
2159         unsafe {
2160             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
2161         }
2162         iterator.ptr = iterator.end;
2163     }
2164 }
2165
2166 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
2167 where
2168     I: Iterator<Item = &'a T>,
2169     T: Clone,
2170 {
2171     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2172         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
2173     }
2174
2175     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2176         self.spec_extend(iterator.cloned())
2177     }
2178 }
2179
2180 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
2181 where
2182     T: Copy,
2183 {
2184     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
2185         let slice = iterator.as_slice();
2186         self.reserve(slice.len());
2187         unsafe {
2188             let len = self.len();
2189             let dst_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(len), slice.len());
2190             dst_slice.copy_from_slice(slice);
2191             self.set_len(len + slice.len());
2192         }
2193     }
2194 }
2195
2196 impl<T> Vec<T> {
2197     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
2198         // This is the case for a general iterator.
2199         //
2200         // This function should be the moral equivalent of:
2201         //
2202         //      for item in iterator {
2203         //          self.push(item);
2204         //      }
2205         while let Some(element) = iterator.next() {
2206             let len = self.len();
2207             if len == self.capacity() {
2208                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2209                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2210             }
2211             unsafe {
2212                 ptr::write(self.as_mut_ptr().add(len), element);
2213                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2214                 self.set_len(len + 1);
2215             }
2216         }
2217     }
2218
2219     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
2220     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
2221     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
2222     ///
2223     /// The element range is removed even if the iterator is not consumed until the end.
2224     ///
2225     /// It is unspecified how many elements are removed from the vector
2226     /// if the `Splice` value is leaked.
2227     ///
2228     /// The input iterator `replace_with` is only consumed when the `Splice` value is dropped.
2229     ///
2230     /// This is optimal if:
2231     ///
2232     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
2233     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
2234     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
2235     ///
2236     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
2237     ///
2238     /// # Panics
2239     ///
2240     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
2241     /// the end point is greater than the length of the vector.
2242     ///
2243     /// # Examples
2244     ///
2245     /// ```
2246     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
2247     /// let new = [7, 8];
2248     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
2249     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
2250     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
2251     /// ```
2252     #[inline]
2253     #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2254     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<'_, I::IntoIter>
2255     where
2256         R: RangeBounds<usize>,
2257         I: IntoIterator<Item = T>,
2258     {
2259         Splice { drain: self.drain(range), replace_with: replace_with.into_iter() }
2260     }
2261
2262     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element should be removed.
2263     ///
2264     /// If the closure returns true, then the element is removed and yielded.
2265     /// If the closure returns false, the element will remain in the vector and will not be yielded
2266     /// by the iterator.
2267     ///
2268     /// Using this method is equivalent to the following code:
2269     ///
2270     /// ```
2271     /// # let some_predicate = |x: &mut i32| { *x == 2 || *x == 3 || *x == 6 };
2272     /// # let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6];
2273     /// let mut i = 0;
2274     /// while i != vec.len() {
2275     ///     if some_predicate(&mut vec[i]) {
2276     ///         let val = vec.remove(i);
2277     ///         // your code here
2278     ///     } else {
2279     ///         i += 1;
2280     ///     }
2281     /// }
2282     ///
2283     /// # assert_eq!(vec, vec![1, 4, 5]);
2284     /// ```
2285     ///
2286     /// But `drain_filter` is easier to use. `drain_filter` is also more efficient,
2287     /// because it can backshift the elements of the array in bulk.
2288     ///
2289     /// Note that `drain_filter` also lets you mutate every element in the filter closure,
2290     /// regardless of whether you choose to keep or remove it.
2291     ///
2292     ///
2293     /// # Examples
2294     ///
2295     /// Splitting an array into evens and odds, reusing the original allocation:
2296     ///
2297     /// ```
2298     /// #![feature(drain_filter)]
2299     /// let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 15];
2300     ///
2301     /// let evens = numbers.drain_filter(|x| *x % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();
2302     /// let odds = numbers;
2303     ///
2304     /// assert_eq!(evens, vec![2, 4, 6, 8, 14]);
2305     /// assert_eq!(odds, vec![1, 3, 5, 9, 11, 13, 15]);
2306     /// ```
2307     #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2308     pub fn drain_filter<F>(&mut self, filter: F) -> DrainFilter<'_, T, F>
2309     where
2310         F: FnMut(&mut T) -> bool,
2311     {
2312         let old_len = self.len();
2313
2314         // Guard against us getting leaked (leak amplification)
2315         unsafe {
2316             self.set_len(0);
2317         }
2318
2319         DrainFilter { vec: self, idx: 0, del: 0, old_len, pred: filter, panic_flag: false }
2320     }
2321 }
2322
2323 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
2324 ///
2325 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
2326 /// append the entire slice at once.
2327 ///
2328 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
2329 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2330 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
2331     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2332         self.spec_extend(iter.into_iter())
2333     }
2334
2335     #[inline]
2336     fn extend_one(&mut self, &item: &'a T) {
2337         self.push(item);
2338     }
2339
2340     #[inline]
2341     fn extend_reserve(&mut self, additional: usize) {
2342         self.reserve(additional);
2343     }
2344 }
2345
2346 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2347     ([$($vars:tt)*] $lhs:ty, $rhs:ty, $($constraints:tt)*) => {
2348         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2349         impl<A, B, $($vars)*> PartialEq<$rhs> for $lhs
2350         where
2351             A: PartialEq<B>,
2352             $($constraints)*
2353         {
2354             #[inline]
2355             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
2356             #[inline]
2357             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
2358         }
2359     }
2360 }
2361
2362 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, Vec<B>, }
2363 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &[B], }
2364 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &mut [B], }
2365 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &[B], A: Clone }
2366 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &mut [B], A: Clone }
2367 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, Vec<B>, A: Clone }
2368 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2369 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2370
2371 // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2372 // FIXME(Centril): Reconsider this?
2373 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2374 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2375 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2376 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2377
2378 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2379 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2380 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2381     #[inline]
2382     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2383         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2384     }
2385 }
2386
2387 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2388 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2389
2390 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2391 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2392 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2393     #[inline]
2394     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2395         Ord::cmp(&**self, &**other)
2396     }
2397 }
2398
2399 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2400 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2401     fn drop(&mut self) {
2402         unsafe {
2403             // use drop for [T]
2404             // use a raw slice to refer to the elements of the vector as weakest necessary type;
2405             // could avoid questions of validity in certain cases
2406             ptr::drop_in_place(ptr::slice_from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len))
2407         }
2408         // RawVec handles deallocation
2409     }
2410 }
2411
2412 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2413 impl<T> Default for Vec<T> {
2414     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2415     fn default() -> Vec<T> {
2416         Vec::new()
2417     }
2418 }
2419
2420 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2421 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2422     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2423         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2424     }
2425 }
2426
2427 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2428 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2429     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2430         self
2431     }
2432 }
2433
2434 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2435 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2436     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2437         self
2438     }
2439 }
2440
2441 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2442 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2443     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2444         self
2445     }
2446 }
2447
2448 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2449 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2450     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2451         self
2452     }
2453 }
2454
2455 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2456 impl<T: Clone> From<&[T]> for Vec<T> {
2457     #[cfg(not(test))]
2458     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2459         s.to_vec()
2460     }
2461     #[cfg(test)]
2462     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2463         crate::slice::to_vec(s)
2464     }
2465 }
2466
2467 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2468 impl<T: Clone> From<&mut [T]> for Vec<T> {
2469     #[cfg(not(test))]
2470     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2471         s.to_vec()
2472     }
2473     #[cfg(test)]
2474     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2475         crate::slice::to_vec(s)
2476     }
2477 }
2478
2479 #[stable(feature = "vec_from_array", since = "1.44.0")]
2480 impl<T, const N: usize> From<[T; N]> for Vec<T>
2481 where
2482     [T; N]: LengthAtMost32,
2483 {
2484     #[cfg(not(test))]
2485     fn from(s: [T; N]) -> Vec<T> {
2486         <[T]>::into_vec(box s)
2487     }
2488     #[cfg(test)]
2489     fn from(s: [T; N]) -> Vec<T> {
2490         crate::slice::into_vec(box s)
2491     }
2492 }
2493
2494 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2495 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T>
2496 where
2497     [T]: ToOwned<Owned = Vec<T>>,
2498 {
2499     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2500         s.into_owned()
2501     }
2502 }
2503
2504 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2505 #[cfg(not(test))]
2506 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2507 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2508     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2509         s.into_vec()
2510     }
2511 }
2512
2513 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2514 #[cfg(not(test))]
2515 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2516 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2517     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2518         v.into_boxed_slice()
2519     }
2520 }
2521
2522 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2523 impl From<&str> for Vec<u8> {
2524     fn from(s: &str) -> Vec<u8> {
2525         From::from(s.as_bytes())
2526     }
2527 }
2528
2529 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2530 // Clone-on-write
2531 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2532
2533 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2534 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2535     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2536         Cow::Borrowed(s)
2537     }
2538 }
2539
2540 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2541 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2542     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2543         Cow::Owned(v)
2544     }
2545 }
2546
2547 #[stable(feature = "cow_from_vec_ref", since = "1.28.0")]
2548 impl<'a, T: Clone> From<&'a Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2549     fn from(v: &'a Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2550         Cow::Borrowed(v.as_slice())
2551     }
2552 }
2553
2554 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2555 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]>
2556 where
2557     T: Clone,
2558 {
2559     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2560         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2561     }
2562 }
2563
2564 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2565 // Iterators
2566 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2567
2568 /// An iterator that moves out of a vector.
2569 ///
2570 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`] (provided
2571 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2572 ///
2573 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2574 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2575 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2576 pub struct IntoIter<T> {
2577     buf: NonNull<T>,
2578     phantom: PhantomData<T>,
2579     cap: usize,
2580     ptr: *const T,
2581     end: *const T,
2582 }
2583
2584 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2585 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2586     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2587         f.debug_tuple("IntoIter").field(&self.as_slice()).finish()
2588     }
2589 }
2590
2591 impl<T> IntoIter<T> {
2592     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2593     ///
2594     /// # Examples
2595     ///
2596     /// ```
2597     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2598     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2599     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2600     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2601     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2602     /// ```
2603     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2604     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2605         unsafe { slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len()) }
2606     }
2607
2608     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2609     ///
2610     /// # Examples
2611     ///
2612     /// ```
2613     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2614     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2615     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2616     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2617     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2618     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2619     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2620     /// ```
2621     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2622     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2623         unsafe { &mut *self.as_raw_mut_slice() }
2624     }
2625
2626     fn as_raw_mut_slice(&mut self) -> *mut [T] {
2627         ptr::slice_from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2628     }
2629 }
2630
2631 #[stable(feature = "vec_intoiter_as_ref", since = "1.46.0")]
2632 impl<T> AsRef<[T]> for IntoIter<T> {
2633     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2634         self.as_slice()
2635     }
2636 }
2637
2638 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2639 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2640 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2641 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2642
2643 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2644 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2645     type Item = T;
2646
2647     #[inline]
2648     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2649         unsafe {
2650             if self.ptr as *const _ == self.end {
2651                 None
2652             } else {
2653                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2654                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2655                     // vectors with 0-size elements this would return the
2656                     // same pointer.
2657                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2658
2659                     // Make up a value of this ZST.
2660                     Some(mem::zeroed())
2661                 } else {
2662                     let old = self.ptr;
2663                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2664
2665                     Some(ptr::read(old))
2666                 }
2667             }
2668         }
2669     }
2670
2671     #[inline]
2672     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2673         let exact = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2674             (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize)
2675         } else {
2676             unsafe { self.end.offset_from(self.ptr) as usize }
2677         };
2678         (exact, Some(exact))
2679     }
2680
2681     #[inline]
2682     fn count(self) -> usize {
2683         self.len()
2684     }
2685 }
2686
2687 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2688 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2689     #[inline]
2690     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2691         unsafe {
2692             if self.end == self.ptr {
2693                 None
2694             } else {
2695                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2696                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2697                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2698
2699                     // Make up a value of this ZST.
2700                     Some(mem::zeroed())
2701                 } else {
2702                     self.end = self.end.offset(-1);
2703
2704                     Some(ptr::read(self.end))
2705                 }
2706             }
2707         }
2708     }
2709 }
2710
2711 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2712 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2713     fn is_empty(&self) -> bool {
2714         self.ptr == self.end
2715     }
2716 }
2717
2718 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2719 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2720
2721 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2722 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2723
2724 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2725 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2726     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2727         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2728     }
2729 }
2730
2731 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2732 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2733     fn drop(&mut self) {
2734         struct DropGuard<'a, T>(&'a mut IntoIter<T>);
2735
2736         impl<T> Drop for DropGuard<'_, T> {
2737             fn drop(&mut self) {
2738                 // RawVec handles deallocation
2739                 let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.0.buf.as_ptr(), self.0.cap) };
2740             }
2741         }
2742
2743         let guard = DropGuard(self);
2744         // destroy the remaining elements
2745         unsafe {
2746             ptr::drop_in_place(guard.0.as_raw_mut_slice());
2747         }
2748         // now `guard` will be dropped and do the rest
2749     }
2750 }
2751
2752 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2753 ///
2754 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2755 ///
2756 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2757 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2758 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2759 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2760     /// Index of tail to preserve
2761     tail_start: usize,
2762     /// Length of tail
2763     tail_len: usize,
2764     /// Current remaining range to remove
2765     iter: slice::Iter<'a, T>,
2766     vec: NonNull<Vec<T>>,
2767 }
2768
2769 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2770 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2771     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2772         f.debug_tuple("Drain").field(&self.iter.as_slice()).finish()
2773     }
2774 }
2775
2776 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2777     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2778     ///
2779     /// # Examples
2780     ///
2781     /// ```
2782     /// let mut vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2783     /// let mut drain = vec.drain(..);
2784     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2785     /// let _ = drain.next().unwrap();
2786     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['b', 'c']);
2787     /// ```
2788     #[stable(feature = "vec_drain_as_slice", since = "1.46.0")]
2789     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2790         self.iter.as_slice()
2791     }
2792 }
2793
2794 #[stable(feature = "vec_drain_as_slice", since = "1.46.0")]
2795 impl<'a, T> AsRef<[T]> for Drain<'a, T> {
2796     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2797         self.as_slice()
2798     }
2799 }
2800
2801 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2802 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2803 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2804 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2805
2806 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2807 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2808     type Item = T;
2809
2810     #[inline]
2811     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2812         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2813     }
2814
2815     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2816         self.iter.size_hint()
2817     }
2818 }
2819
2820 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2821 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2822     #[inline]
2823     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2824         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2825     }
2826 }
2827
2828 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2829 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2830     fn drop(&mut self) {
2831         /// Continues dropping the remaining elements in the `Drain`, then moves back the
2832         /// un-`Drain`ed elements to restore the original `Vec`.
2833         struct DropGuard<'r, 'a, T>(&'r mut Drain<'a, T>);
2834
2835         impl<'r, 'a, T> Drop for DropGuard<'r, 'a, T> {
2836             fn drop(&mut self) {
2837                 // Continue the same loop we have below. If the loop already finished, this does
2838                 // nothing.
2839                 self.0.for_each(drop);
2840
2841                 if self.0.tail_len > 0 {
2842                     unsafe {
2843                         let source_vec = self.0.vec.as_mut();
2844                         // memmove back untouched tail, update to new length
2845                         let start = source_vec.len();
2846                         let tail = self.0.tail_start;
2847                         if tail != start {
2848                             let src = source_vec.as_ptr().add(tail);
2849                             let dst = source_vec.as_mut_ptr().add(start);
2850                             ptr::copy(src, dst, self.0.tail_len);
2851                         }
2852                         source_vec.set_len(start + self.0.tail_len);
2853                     }
2854                 }
2855             }
2856         }
2857
2858         // exhaust self first
2859         while let Some(item) = self.next() {
2860             let guard = DropGuard(self);
2861             drop(item);
2862             mem::forget(guard);
2863         }
2864
2865         // Drop a `DropGuard` to move back the non-drained tail of `self`.
2866         DropGuard(self);
2867     }
2868 }
2869
2870 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2871 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {
2872     fn is_empty(&self) -> bool {
2873         self.iter.is_empty()
2874     }
2875 }
2876
2877 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2878 unsafe impl<T> TrustedLen for Drain<'_, T> {}
2879
2880 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2881 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2882
2883 /// A splicing iterator for `Vec`.
2884 ///
2885 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2886 /// documentation for more.
2887 ///
2888 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2889 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2890 #[derive(Debug)]
2891 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2892 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2893     drain: Drain<'a, I::Item>,
2894     replace_with: I,
2895 }
2896
2897 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2898 impl<I: Iterator> Iterator for Splice<'_, I> {
2899     type Item = I::Item;
2900
2901     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2902         self.drain.next()
2903     }
2904
2905     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2906         self.drain.size_hint()
2907     }
2908 }
2909
2910 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2911 impl<I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'_, I> {
2912     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2913         self.drain.next_back()
2914     }
2915 }
2916
2917 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2918 impl<I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'_, I> {}
2919
2920 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2921 impl<I: Iterator> Drop for Splice<'_, I> {
2922     fn drop(&mut self) {
2923         self.drain.by_ref().for_each(drop);
2924
2925         unsafe {
2926             if self.drain.tail_len == 0 {
2927                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2928                 return;
2929             }
2930
2931             // First fill the range left by drain().
2932             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2933                 return;
2934             }
2935
2936             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2937             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2938             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2939             if lower_bound > 0 {
2940                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2941                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2942                     return;
2943                 }
2944             }
2945
2946             // Collect any remaining elements.
2947             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2948             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2949             // Now we have an exact count.
2950             if collected.len() > 0 {
2951                 self.drain.move_tail(collected.len());
2952                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2953                 debug_assert!(filled);
2954                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2955             }
2956         }
2957         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2958     }
2959 }
2960
2961 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2962 impl<T> Drain<'_, T> {
2963     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2964     /// that have been moved out.
2965     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2966     /// Returns `true` if we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2967     unsafe fn fill<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2968         let vec = self.vec.as_mut();
2969         let range_start = vec.len;
2970         let range_end = self.tail_start;
2971         let range_slice =
2972             slice::from_raw_parts_mut(vec.as_mut_ptr().add(range_start), range_end - range_start);
2973
2974         for place in range_slice {
2975             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2976                 ptr::write(place, new_item);
2977                 vec.len += 1;
2978             } else {
2979                 return false;
2980             }
2981         }
2982         true
2983     }
2984
2985     /// Makes room for inserting more elements before the tail.
2986     unsafe fn move_tail(&mut self, additional: usize) {
2987         let vec = self.vec.as_mut();
2988         let len = self.tail_start + self.tail_len;
2989         vec.buf.reserve(len, additional);
2990
2991         let new_tail_start = self.tail_start + additional;
2992         let src = vec.as_ptr().add(self.tail_start);
2993         let dst = vec.as_mut_ptr().add(new_tail_start);
2994         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2995         self.tail_start = new_tail_start;
2996     }
2997 }
2998
2999 /// An iterator produced by calling `drain_filter` on Vec.
3000 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
3001 #[derive(Debug)]
3002 pub struct DrainFilter<'a, T, F>
3003 where
3004     F: FnMut(&mut T) -> bool,
3005 {
3006     vec: &'a mut Vec<T>,
3007     /// The index of the item that will be inspected by the next call to `next`.
3008     idx: usize,
3009     /// The number of items that have been drained (removed) thus far.
3010     del: usize,
3011     /// The original length of `vec` prior to draining.
3012     old_len: usize,
3013     /// The filter test predicate.
3014     pred: F,
3015     /// A flag that indicates a panic has occurred in the filter test prodicate.
3016     /// This is used as a hint in the drop implementation to prevent consumption
3017     /// of the remainder of the `DrainFilter`. Any unprocessed items will be
3018     /// backshifted in the `vec`, but no further items will be dropped or
3019     /// tested by the filter predicate.
3020     panic_flag: bool,
3021 }
3022
3023 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
3024 impl<T, F> Iterator for DrainFilter<'_, T, F>
3025 where
3026     F: FnMut(&mut T) -> bool,
3027 {
3028     type Item = T;
3029
3030     fn next(&mut self) -> Option<T> {
3031         unsafe {
3032             while self.idx < self.old_len {
3033                 let i = self.idx;
3034                 let v = slice::from_raw_parts_mut(self.vec.as_mut_ptr(), self.old_len);
3035                 self.panic_flag = true;
3036                 let drained = (self.pred)(&mut v[i]);
3037                 self.panic_flag = false;
3038                 // Update the index *after* the predicate is called. If the index
3039                 // is updated prior and the predicate panics, the element at this
3040                 // index would be leaked.
3041                 self.idx += 1;
3042                 if drained {
3043                     self.del += 1;
3044                     return Some(ptr::read(&v[i]));
3045                 } else if self.del > 0 {
3046                     let del = self.del;
3047                     let src: *const T = &v[i];
3048                     let dst: *mut T = &mut v[i - del];
3049                     ptr::copy_nonoverlapping(src, dst, 1);
3050                 }
3051             }
3052             None
3053         }
3054     }
3055
3056     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
3057         (0, Some(self.old_len - self.idx))
3058     }
3059 }
3060
3061 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
3062 impl<T, F> Drop for DrainFilter<'_, T, F>
3063 where
3064     F: FnMut(&mut T) -> bool,
3065 {
3066     fn drop(&mut self) {
3067         struct BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
3068         where
3069             F: FnMut(&mut T) -> bool,
3070         {
3071             drain: &'b mut DrainFilter<'a, T, F>,
3072         }
3073
3074         impl<'a, 'b, T, F> Drop for BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
3075         where
3076             F: FnMut(&mut T) -> bool,
3077         {
3078             fn drop(&mut self) {
3079                 unsafe {
3080                     if self.drain.idx < self.drain.old_len && self.drain.del > 0 {
3081                         // This is a pretty messed up state, and there isn't really an
3082                         // obviously right thing to do. We don't want to keep trying
3083                         // to execute `pred`, so we just backshift all the unprocessed
3084                         // elements and tell the vec that they still exist. The backshift
3085                         // is required to prevent a double-drop of the last successfully
3086                         // drained item prior to a panic in the predicate.
3087                         let ptr = self.drain.vec.as_mut_ptr();
3088                         let src = ptr.add(self.drain.idx);
3089                         let dst = src.sub(self.drain.del);
3090                         let tail_len = self.drain.old_len - self.drain.idx;
3091                         src.copy_to(dst, tail_len);
3092                     }
3093                     self.drain.vec.set_len(self.drain.old_len - self.drain.del);
3094                 }
3095             }
3096         }
3097
3098         let backshift = BackshiftOnDrop { drain: self };
3099
3100         // Attempt to consume any remaining elements if the filter predicate
3101         // has not yet panicked. We'll backshift any remaining elements
3102         // whether we've already panicked or if the consumption here panics.
3103         if !backshift.drain.panic_flag {
3104             backshift.drain.for_each(drop);
3105         }
3106     }
3107 }