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[rust.git] / src / liballoc / vec.rs
1 //! A contiguous growable array type with heap-allocated contents, written
2 //! `Vec<T>`.
3 //!
4 //! Vectors have `O(1)` indexing, amortized `O(1)` push (to the end) and
5 //! `O(1)` pop (from the end).
6 //!
7 //! # Examples
8 //!
9 //! You can explicitly create a [`Vec<T>`] with [`new`]:
10 //!
11 //! ```
12 //! let v: Vec<i32> = Vec::new();
13 //! ```
14 //!
15 //! ...or by using the [`vec!`] macro:
16 //!
17 //! ```
18 //! let v: Vec<i32> = vec![];
19 //!
20 //! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
21 //!
22 //! let v = vec![0; 10]; // ten zeroes
23 //! ```
24 //!
25 //! You can [`push`] values onto the end of a vector (which will grow the vector
26 //! as needed):
27 //!
28 //! ```
29 //! let mut v = vec![1, 2];
30 //!
31 //! v.push(3);
32 //! ```
33 //!
34 //! Popping values works in much the same way:
35 //!
36 //! ```
37 //! let mut v = vec![1, 2];
38 //!
39 //! let two = v.pop();
40 //! ```
41 //!
42 //! Vectors also support indexing (through the [`Index`] and [`IndexMut`] traits):
43 //!
44 //! ```
45 //! let mut v = vec![1, 2, 3];
46 //! let three = v[2];
47 //! v[1] = v[1] + 5;
48 //! ```
49 //!
50 //! [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
51 //! [`new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
52 //! [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
53 //! [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
54 //! [`IndexMut`]: ../../std/ops/trait.IndexMut.html
55 //! [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
56
57 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
58
59 use core::array::LengthAtMost32;
60 use core::cmp::{self, Ordering};
61 use core::fmt;
62 use core::hash::{self, Hash};
63 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
64 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
65 use core::marker::PhantomData;
66 use core::mem;
67 use core::ops::Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
68 use core::ops::{self, Index, IndexMut, RangeBounds};
69 use core::ptr::{self, NonNull};
70 use core::slice::{self, SliceIndex};
71
72 use crate::borrow::{Cow, ToOwned};
73 use crate::boxed::Box;
74 use crate::collections::TryReserveError;
75 use crate::raw_vec::RawVec;
76
77 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
78 ///
79 /// # Examples
80 ///
81 /// ```
82 /// let mut vec = Vec::new();
83 /// vec.push(1);
84 /// vec.push(2);
85 ///
86 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
87 /// assert_eq!(vec[0], 1);
88 ///
89 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
90 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
91 ///
92 /// vec[0] = 7;
93 /// assert_eq!(vec[0], 7);
94 ///
95 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().copied());
96 ///
97 /// for x in &vec {
98 ///     println!("{}", x);
99 /// }
100 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
101 /// ```
102 ///
103 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
104 ///
105 /// ```
106 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
107 /// vec.push(4);
108 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
109 /// ```
110 ///
111 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value.
112 /// This may be more efficient than performing allocation and initialization
113 /// in separate steps, especially when initializing a vector of zeros:
114 ///
115 /// ```
116 /// let vec = vec![0; 5];
117 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
118 ///
119 /// // The following is equivalent, but potentially slower:
120 /// let mut vec1 = Vec::with_capacity(5);
121 /// vec1.resize(5, 0);
122 /// ```
123 ///
124 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
125 ///
126 /// ```
127 /// let mut stack = Vec::new();
128 ///
129 /// stack.push(1);
130 /// stack.push(2);
131 /// stack.push(3);
132 ///
133 /// while let Some(top) = stack.pop() {
134 ///     // Prints 3, 2, 1
135 ///     println!("{}", top);
136 /// }
137 /// ```
138 ///
139 /// # Indexing
140 ///
141 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
142 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
143 ///
144 /// ```
145 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
146 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
147 /// ```
148 ///
149 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
150 /// your software will panic! You cannot do this:
151 ///
152 /// ```should_panic
153 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
154 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
155 /// ```
156 ///
157 /// Use [`get`] and [`get_mut`] if you want to check whether the index is in
158 /// the `Vec`.
159 ///
160 /// # Slicing
161 ///
162 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
163 /// To get a slice, use `&`. Example:
164 ///
165 /// ```
166 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
167 ///     // ...
168 /// }
169 ///
170 /// let v = vec![0, 1];
171 /// read_slice(&v);
172 ///
173 /// // ... and that's all!
174 /// // you can also do it like this:
175 /// let x : &[usize] = &v;
176 /// ```
177 ///
178 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
179 /// when you just want to provide a read access. The same goes for [`String`] and
180 /// [`&str`].
181 ///
182 /// # Capacity and reallocation
183 ///
184 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
185 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
186 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
187 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
188 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
189 /// reallocated.
190 ///
191 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
192 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
193 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
194 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
195 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
196 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
197 ///
198 /// # Guarantees
199 ///
200 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
201 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
202 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
203 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
204 /// If additional type parameters are added (e.g., to support custom allocators),
205 /// overriding their defaults may change the behavior.
206 ///
207 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
208 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
209 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
210 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
211 ///
212 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
213 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
214 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
215 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
216 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
217 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
218 /// if [`mem::size_of::<T>`]`() * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
219 /// details are very subtle &mdash; if you intend to allocate memory using a `Vec`
220 /// and use it for something else (either to pass to unsafe code, or to build your
221 /// own memory-backed collection), be sure to deallocate this memory by using
222 /// `from_raw_parts` to recover the `Vec` and then dropping it.
223 ///
224 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
225 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
226 /// pointer points to [`len`] initialized, contiguous elements in order (what
227 /// you would see if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` -
228 /// `[`len`] logically uninitialized, contiguous elements.
229 ///
230 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
231 /// stored on the stack for two reasons:
232 ///
233 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
234 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
235 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
236 ///   actually allocated memory.
237 ///
238 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
239 ///   on every access.
240 ///
241 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
242 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
243 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
244 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
245 /// [`shrink_to_fit`].
246 ///
247 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
248 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
249 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
250 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
251 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
252 /// when not necessary.
253 ///
254 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
255 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
256 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
257 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
258 ///
259 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
260 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
261 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
262 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
263 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
264 ///
265 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
266 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
267 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
268 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
269 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
270 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
271 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
272 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
273 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
274 /// and then increasing the length to match, is always valid.
275 ///
276 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped.
277 /// The order has changed in the past and may change again.
278 ///
279 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
280 /// [`get`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get
281 /// [`get_mut`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.get_mut
282 /// [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
283 /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
284 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
285 /// [`Vec::with_capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.with_capacity
286 /// [`Vec::new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
287 /// [`shrink_to_fit`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.shrink_to_fit
288 /// [`capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.capacity
289 /// [`mem::size_of::<T>`]: ../../std/mem/fn.size_of.html
290 /// [`len`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.len
291 /// [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
292 /// [`insert`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.insert
293 /// [`reserve`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.reserve
294 /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
295 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
296 #[cfg_attr(not(test), rustc_diagnostic_item = "vec_type")]
297 pub struct Vec<T> {
298     buf: RawVec<T>,
299     len: usize,
300 }
301
302 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
303 // Inherent methods
304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
305
306 impl<T> Vec<T> {
307     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
308     ///
309     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
310     ///
311     /// # Examples
312     ///
313     /// ```
314     /// # #![allow(unused_mut)]
315     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
316     /// ```
317     #[inline]
318     #[rustc_const_stable(feature = "const_vec_new", since = "1.32.0")]
319     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
320     pub const fn new() -> Vec<T> {
321         Vec { buf: RawVec::NEW, len: 0 }
322     }
323
324     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
325     ///
326     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
327     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
328     ///
329     /// It is important to note that although the returned vector has the
330     /// *capacity* specified, the vector will have a zero *length*. For an
331     /// explanation of the difference between length and capacity, see
332     /// *[Capacity and reallocation]*.
333     ///
334     /// [Capacity and reallocation]: #capacity-and-reallocation
335     ///
336     /// # Examples
337     ///
338     /// ```
339     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
340     ///
341     /// // The vector contains no items, even though it has capacity for more
342     /// assert_eq!(vec.len(), 0);
343     ///
344     /// // These are all done without reallocating...
345     /// for i in 0..10 {
346     ///     vec.push(i);
347     /// }
348     ///
349     /// // ...but this may make the vector reallocate
350     /// vec.push(11);
351     /// ```
352     #[inline]
353     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
354     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
355         Vec { buf: RawVec::with_capacity(capacity), len: 0 }
356     }
357
358     /// Decomposes a `Vec<T>` into its raw components.
359     ///
360     /// Returns the raw pointer to the underlying data, the length of
361     /// the vector (in elements), and the allocated capacity of the
362     /// data (in elements). These are the same arguments in the same
363     /// order as the arguments to [`from_raw_parts`].
364     ///
365     /// After calling this function, the caller is responsible for the
366     /// memory previously managed by the `Vec`. The only way to do
367     /// this is to convert the raw pointer, length, and capacity back
368     /// into a `Vec` with the [`from_raw_parts`] function, allowing
369     /// the destructor to perform the cleanup.
370     ///
371     /// [`from_raw_parts`]: #method.from_raw_parts
372     ///
373     /// # Examples
374     ///
375     /// ```
376     /// #![feature(vec_into_raw_parts)]
377     /// let v: Vec<i32> = vec![-1, 0, 1];
378     ///
379     /// let (ptr, len, cap) = v.into_raw_parts();
380     ///
381     /// let rebuilt = unsafe {
382     ///     // We can now make changes to the components, such as
383     ///     // transmuting the raw pointer to a compatible type.
384     ///     let ptr = ptr as *mut u32;
385     ///
386     ///     Vec::from_raw_parts(ptr, len, cap)
387     /// };
388     /// assert_eq!(rebuilt, [4294967295, 0, 1]);
389     /// ```
390     #[unstable(feature = "vec_into_raw_parts", reason = "new API", issue = "65816")]
391     pub fn into_raw_parts(self) -> (*mut T, usize, usize) {
392         let mut me = mem::ManuallyDrop::new(self);
393         (me.as_mut_ptr(), me.len(), me.capacity())
394     }
395
396     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
397     ///
398     /// # Safety
399     ///
400     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
401     /// checked:
402     ///
403     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
404     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
405     /// * `ptr`'s `T` needs to have the same size and alignment as it was allocated with.
406     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
407     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
408     ///
409     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
410     /// internal data structures. For example it is **not** safe
411     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array with length `size_t`.
412     /// It's also not safe to build one from a `Vec<u16>` and its length, because
413     /// the allocator cares about the alignment, and these two types have different
414     /// alignments. The buffer was allocated with alignment 2 (for `u16`), but after
415     /// turning it into a `Vec<u8>` it'll be deallocated with alignment 1.
416     ///
417     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
418     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
419     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
420     /// that nothing else uses the pointer after calling this
421     /// function.
422     ///
423     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
424     ///
425     /// # Examples
426     ///
427     /// ```
428     /// use std::ptr;
429     /// use std::mem;
430     ///
431     /// let v = vec![1, 2, 3];
432     ///
433     // FIXME Update this when vec_into_raw_parts is stabilized
434     /// // Prevent running `v`'s destructor so we are in complete control
435     /// // of the allocation.
436     /// let mut v = mem::ManuallyDrop::new(v);
437     ///
438     /// // Pull out the various important pieces of information about `v`
439     /// let p = v.as_mut_ptr();
440     /// let len = v.len();
441     /// let cap = v.capacity();
442     ///
443     /// unsafe {
444     ///     // Overwrite memory with 4, 5, 6
445     ///     for i in 0..len as isize {
446     ///         ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
447     ///     }
448     ///
449     ///     // Put everything back together into a Vec
450     ///     let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
451     ///     assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
452     /// }
453     /// ```
454     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
455     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
456         Vec { buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity), len: length }
457     }
458
459     /// Returns the number of elements the vector can hold without
460     /// reallocating.
461     ///
462     /// # Examples
463     ///
464     /// ```
465     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
466     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
467     /// ```
468     #[inline]
469     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
470     pub fn capacity(&self) -> usize {
471         self.buf.capacity()
472     }
473
474     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
475     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
476     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
477     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
478     /// capacity is already sufficient.
479     ///
480     /// # Panics
481     ///
482     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
483     ///
484     /// # Examples
485     ///
486     /// ```
487     /// let mut vec = vec![1];
488     /// vec.reserve(10);
489     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
490     /// ```
491     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
492     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
493         self.buf.reserve(self.len, additional);
494     }
495
496     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
497     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
498     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
499     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
500     ///
501     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
502     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
503     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
504     ///
505     /// # Panics
506     ///
507     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
508     ///
509     /// # Examples
510     ///
511     /// ```
512     /// let mut vec = vec![1];
513     /// vec.reserve_exact(10);
514     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
515     /// ```
516     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
517     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
518         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
519     }
520
521     /// Tries to reserve capacity for at least `additional` more elements to be inserted
522     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
523     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
524     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
525     /// capacity is already sufficient.
526     ///
527     /// # Errors
528     ///
529     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
530     /// is returned.
531     ///
532     /// # Examples
533     ///
534     /// ```
535     /// #![feature(try_reserve)]
536     /// use std::collections::TryReserveError;
537     ///
538     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
539     ///     let mut output = Vec::new();
540     ///
541     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
542     ///     output.try_reserve(data.len())?;
543     ///
544     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
545     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
546     ///         val * 2 + 5 // very complicated
547     ///     }));
548     ///
549     ///     Ok(output)
550     /// }
551     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
552     /// ```
553     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
554     pub fn try_reserve(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
555         self.buf.try_reserve(self.len, additional)
556     }
557
558     /// Tries to reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
559     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
560     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
561     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
562     ///
563     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
564     /// requests. Therefore, capacity can not be relied upon to be precisely
565     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
566     ///
567     /// # Errors
568     ///
569     /// If the capacity overflows, or the allocator reports a failure, then an error
570     /// is returned.
571     ///
572     /// # Examples
573     ///
574     /// ```
575     /// #![feature(try_reserve)]
576     /// use std::collections::TryReserveError;
577     ///
578     /// fn process_data(data: &[u32]) -> Result<Vec<u32>, TryReserveError> {
579     ///     let mut output = Vec::new();
580     ///
581     ///     // Pre-reserve the memory, exiting if we can't
582     ///     output.try_reserve(data.len())?;
583     ///
584     ///     // Now we know this can't OOM in the middle of our complex work
585     ///     output.extend(data.iter().map(|&val| {
586     ///         val * 2 + 5 // very complicated
587     ///     }));
588     ///
589     ///     Ok(output)
590     /// }
591     /// # process_data(&[1, 2, 3]).expect("why is the test harness OOMing on 12 bytes?");
592     /// ```
593     #[unstable(feature = "try_reserve", reason = "new API", issue = "48043")]
594     pub fn try_reserve_exact(&mut self, additional: usize) -> Result<(), TryReserveError> {
595         self.buf.try_reserve_exact(self.len, additional)
596     }
597
598     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
599     ///
600     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
601     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
602     ///
603     /// # Examples
604     ///
605     /// ```
606     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
607     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
608     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
609     /// vec.shrink_to_fit();
610     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
611     /// ```
612     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
613     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
614         if self.capacity() != self.len {
615             self.buf.shrink_to_fit(self.len);
616         }
617     }
618
619     /// Shrinks the capacity of the vector with a lower bound.
620     ///
621     /// The capacity will remain at least as large as both the length
622     /// and the supplied value.
623     ///
624     /// # Panics
625     ///
626     /// Panics if the current capacity is smaller than the supplied
627     /// minimum capacity.
628     ///
629     /// # Examples
630     ///
631     /// ```
632     /// #![feature(shrink_to)]
633     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
634     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
635     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
636     /// vec.shrink_to(4);
637     /// assert!(vec.capacity() >= 4);
638     /// vec.shrink_to(0);
639     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
640     /// ```
641     #[unstable(feature = "shrink_to", reason = "new API", issue = "56431")]
642     pub fn shrink_to(&mut self, min_capacity: usize) {
643         self.buf.shrink_to_fit(cmp::max(self.len, min_capacity));
644     }
645
646     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
647     ///
648     /// Note that this will drop any excess capacity.
649     ///
650     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
651     ///
652     /// # Examples
653     ///
654     /// ```
655     /// let v = vec![1, 2, 3];
656     ///
657     /// let slice = v.into_boxed_slice();
658     /// ```
659     ///
660     /// Any excess capacity is removed:
661     ///
662     /// ```
663     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
664     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
665     ///
666     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
667     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
668     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
669     /// ```
670     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
671     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
672         unsafe {
673             self.shrink_to_fit();
674             let buf = ptr::read(&self.buf);
675             mem::forget(self);
676             buf.into_box()
677         }
678     }
679
680     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
681     /// the rest.
682     ///
683     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
684     /// effect.
685     ///
686     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
687     /// elements to be returned instead of dropped.
688     ///
689     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
690     /// of the vector.
691     ///
692     /// # Examples
693     ///
694     /// Truncating a five element vector to two elements:
695     ///
696     /// ```
697     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
698     /// vec.truncate(2);
699     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
700     /// ```
701     ///
702     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
703     /// length:
704     ///
705     /// ```
706     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
707     /// vec.truncate(8);
708     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
709     /// ```
710     ///
711     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
712     /// method.
713     ///
714     /// ```
715     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
716     /// vec.truncate(0);
717     /// assert_eq!(vec, []);
718     /// ```
719     ///
720     /// [`clear`]: #method.clear
721     /// [`drain`]: #method.drain
722     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
723     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
724         // This is safe because:
725         //
726         // * the slice passed to `drop_in_place` is valid; the `len > self.len`
727         //   case avoids creating an invalid slice, and
728         // * the `len` of the vector is shrunk before calling `drop_in_place`,
729         //   such that no value will be dropped twice in case `drop_in_place`
730         //   were to panic once (if it panics twice, the program aborts).
731         unsafe {
732             if len > self.len {
733                 return;
734             }
735             let s = self.get_unchecked_mut(len..) as *mut _;
736             self.len = len;
737             ptr::drop_in_place(s);
738         }
739     }
740
741     /// Extracts a slice containing the entire vector.
742     ///
743     /// Equivalent to `&s[..]`.
744     ///
745     /// # Examples
746     ///
747     /// ```
748     /// use std::io::{self, Write};
749     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
750     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
751     /// ```
752     #[inline]
753     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
754     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
755         self
756     }
757
758     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
759     ///
760     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
761     ///
762     /// # Examples
763     ///
764     /// ```
765     /// use std::io::{self, Read};
766     /// let mut buffer = vec![0; 3];
767     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
768     /// ```
769     #[inline]
770     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
771     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
772         self
773     }
774
775     /// Returns a raw pointer to the vector's buffer.
776     ///
777     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
778     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
779     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
780     /// which would also make any pointers to it invalid.
781     ///
782     /// The caller must also ensure that the memory the pointer (non-transitively) points to
783     /// is never written to (except inside an `UnsafeCell`) using this pointer or any pointer
784     /// derived from it. If you need to mutate the contents of the slice, use [`as_mut_ptr`].
785     ///
786     /// # Examples
787     ///
788     /// ```
789     /// let x = vec![1, 2, 4];
790     /// let x_ptr = x.as_ptr();
791     ///
792     /// unsafe {
793     ///     for i in 0..x.len() {
794     ///         assert_eq!(*x_ptr.add(i), 1 << i);
795     ///     }
796     /// }
797     /// ```
798     ///
799     /// [`as_mut_ptr`]: #method.as_mut_ptr
800     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
801     #[inline]
802     pub fn as_ptr(&self) -> *const T {
803         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
804         // `deref`, which creates an intermediate reference.
805         let ptr = self.buf.ptr();
806         unsafe {
807             assume(!ptr.is_null());
808         }
809         ptr
810     }
811
812     /// Returns an unsafe mutable pointer to the vector's buffer.
813     ///
814     /// The caller must ensure that the vector outlives the pointer this
815     /// function returns, or else it will end up pointing to garbage.
816     /// Modifying the vector may cause its buffer to be reallocated,
817     /// which would also make any pointers to it invalid.
818     ///
819     /// # Examples
820     ///
821     /// ```
822     /// // Allocate vector big enough for 4 elements.
823     /// let size = 4;
824     /// let mut x: Vec<i32> = Vec::with_capacity(size);
825     /// let x_ptr = x.as_mut_ptr();
826     ///
827     /// // Initialize elements via raw pointer writes, then set length.
828     /// unsafe {
829     ///     for i in 0..size {
830     ///         *x_ptr.add(i) = i as i32;
831     ///     }
832     ///     x.set_len(size);
833     /// }
834     /// assert_eq!(&*x, &[0,1,2,3]);
835     /// ```
836     #[stable(feature = "vec_as_ptr", since = "1.37.0")]
837     #[inline]
838     pub fn as_mut_ptr(&mut self) -> *mut T {
839         // We shadow the slice method of the same name to avoid going through
840         // `deref_mut`, which creates an intermediate reference.
841         let ptr = self.buf.ptr();
842         unsafe {
843             assume(!ptr.is_null());
844         }
845         ptr
846     }
847
848     /// Forces the length of the vector to `new_len`.
849     ///
850     /// This is a low-level operation that maintains none of the normal
851     /// invariants of the type. Normally changing the length of a vector
852     /// is done using one of the safe operations instead, such as
853     /// [`truncate`], [`resize`], [`extend`], or [`clear`].
854     ///
855     /// [`truncate`]: #method.truncate
856     /// [`resize`]: #method.resize
857     /// [`extend`]: ../../std/iter/trait.Extend.html#tymethod.extend
858     /// [`clear`]: #method.clear
859     ///
860     /// # Safety
861     ///
862     /// - `new_len` must be less than or equal to [`capacity()`].
863     /// - The elements at `old_len..new_len` must be initialized.
864     ///
865     /// [`capacity()`]: #method.capacity
866     ///
867     /// # Examples
868     ///
869     /// This method can be useful for situations in which the vector
870     /// is serving as a buffer for other code, particularly over FFI:
871     ///
872     /// ```no_run
873     /// # #![allow(dead_code)]
874     /// # // This is just a minimal skeleton for the doc example;
875     /// # // don't use this as a starting point for a real library.
876     /// # pub struct StreamWrapper { strm: *mut std::ffi::c_void }
877     /// # const Z_OK: i32 = 0;
878     /// # extern "C" {
879     /// #     fn deflateGetDictionary(
880     /// #         strm: *mut std::ffi::c_void,
881     /// #         dictionary: *mut u8,
882     /// #         dictLength: *mut usize,
883     /// #     ) -> i32;
884     /// # }
885     /// # impl StreamWrapper {
886     /// pub fn get_dictionary(&self) -> Option<Vec<u8>> {
887     ///     // Per the FFI method's docs, "32768 bytes is always enough".
888     ///     let mut dict = Vec::with_capacity(32_768);
889     ///     let mut dict_length = 0;
890     ///     // SAFETY: When `deflateGetDictionary` returns `Z_OK`, it holds that:
891     ///     // 1. `dict_length` elements were initialized.
892     ///     // 2. `dict_length` <= the capacity (32_768)
893     ///     // which makes `set_len` safe to call.
894     ///     unsafe {
895     ///         // Make the FFI call...
896     ///         let r = deflateGetDictionary(self.strm, dict.as_mut_ptr(), &mut dict_length);
897     ///         if r == Z_OK {
898     ///             // ...and update the length to what was initialized.
899     ///             dict.set_len(dict_length);
900     ///             Some(dict)
901     ///         } else {
902     ///             None
903     ///         }
904     ///     }
905     /// }
906     /// # }
907     /// ```
908     ///
909     /// While the following example is sound, there is a memory leak since
910     /// the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
911     ///
912     /// ```
913     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
914     ///                    vec![0, 1, 0],
915     ///                    vec![0, 0, 1]];
916     /// // SAFETY:
917     /// // 1. `old_len..0` is empty so no elements need to be initialized.
918     /// // 2. `0 <= capacity` always holds whatever `capacity` is.
919     /// unsafe {
920     ///     vec.set_len(0);
921     /// }
922     /// ```
923     ///
924     /// Normally, here, one would use [`clear`] instead to correctly drop
925     /// the contents and thus not leak memory.
926     #[inline]
927     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
928     pub unsafe fn set_len(&mut self, new_len: usize) {
929         debug_assert!(new_len <= self.capacity());
930
931         self.len = new_len;
932     }
933
934     /// Removes an element from the vector and returns it.
935     ///
936     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
937     ///
938     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
939     ///
940     /// # Panics
941     ///
942     /// Panics if `index` is out of bounds.
943     ///
944     /// # Examples
945     ///
946     /// ```
947     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
948     ///
949     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
950     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
951     ///
952     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
953     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
954     /// ```
955     #[inline]
956     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
957     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
958         unsafe {
959             // We replace self[index] with the last element. Note that if the
960             // bounds check on hole succeeds there must be a last element (which
961             // can be self[index] itself).
962             let hole: *mut T = &mut self[index];
963             let last = ptr::read(self.get_unchecked(self.len - 1));
964             self.len -= 1;
965             ptr::replace(hole, last)
966         }
967     }
968
969     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
970     /// elements after it to the right.
971     ///
972     /// # Panics
973     ///
974     /// Panics if `index > len`.
975     ///
976     /// # Examples
977     ///
978     /// ```
979     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
980     /// vec.insert(1, 4);
981     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
982     /// vec.insert(4, 5);
983     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
984     /// ```
985     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
986     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
987         let len = self.len();
988         assert!(index <= len);
989
990         // space for the new element
991         if len == self.buf.capacity() {
992             self.reserve(1);
993         }
994
995         unsafe {
996             // infallible
997             // The spot to put the new value
998             {
999                 let p = self.as_mut_ptr().add(index);
1000                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
1001                 // `index`th element into two consecutive places.)
1002                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
1003                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
1004                 // element.
1005                 ptr::write(p, element);
1006             }
1007             self.set_len(len + 1);
1008         }
1009     }
1010
1011     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
1012     /// shifting all elements after it to the left.
1013     ///
1014     /// # Panics
1015     ///
1016     /// Panics if `index` is out of bounds.
1017     ///
1018     /// # Examples
1019     ///
1020     /// ```
1021     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1022     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
1023     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
1024     /// ```
1025     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1026     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
1027         let len = self.len();
1028         assert!(index < len);
1029         unsafe {
1030             // infallible
1031             let ret;
1032             {
1033                 // the place we are taking from.
1034                 let ptr = self.as_mut_ptr().add(index);
1035                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
1036                 // the stack and in the vector at the same time.
1037                 ret = ptr::read(ptr);
1038
1039                 // Shift everything down to fill in that spot.
1040                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
1041             }
1042             self.set_len(len - 1);
1043             ret
1044         }
1045     }
1046
1047     /// Retains only the elements specified by the predicate.
1048     ///
1049     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
1050     /// This method operates in place, visiting each element exactly once in the
1051     /// original order, and preserves the order of the retained elements.
1052     ///
1053     /// # Examples
1054     ///
1055     /// ```
1056     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1057     /// vec.retain(|&x| x%2 == 0);
1058     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
1059     /// ```
1060     ///
1061     /// The exact order may be useful for tracking external state, like an index.
1062     ///
1063     /// ```
1064     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
1065     /// let keep = [false, true, true, false, true];
1066     /// let mut i = 0;
1067     /// vec.retain(|_| (keep[i], i += 1).0);
1068     /// assert_eq!(vec, [2, 3, 5]);
1069     /// ```
1070     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1071     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
1072     where
1073         F: FnMut(&T) -> bool,
1074     {
1075         let len = self.len();
1076         let mut del = 0;
1077         {
1078             let v = &mut **self;
1079
1080             for i in 0..len {
1081                 if !f(&v[i]) {
1082                     del += 1;
1083                 } else if del > 0 {
1084                     v.swap(i - del, i);
1085                 }
1086             }
1087         }
1088         if del > 0 {
1089             self.truncate(len - del);
1090         }
1091     }
1092
1093     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector that resolve to the same
1094     /// key.
1095     ///
1096     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1097     ///
1098     /// # Examples
1099     ///
1100     /// ```
1101     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
1102     ///
1103     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
1104     ///
1105     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
1106     /// ```
1107     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1108     #[inline]
1109     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F)
1110     where
1111         F: FnMut(&mut T) -> K,
1112         K: PartialEq,
1113     {
1114         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
1115     }
1116
1117     /// Removes all but the first of consecutive elements in the vector satisfying a given equality
1118     /// relation.
1119     ///
1120     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector and
1121     /// must determine if the elements compare equal. The elements are passed in opposite order
1122     /// from their order in the slice, so if `same_bucket(a, b)` returns `true`, `a` is removed.
1123     ///
1124     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1125     ///
1126     /// # Examples
1127     ///
1128     /// ```
1129     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
1130     ///
1131     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
1132     ///
1133     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
1134     /// ```
1135     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
1136     pub fn dedup_by<F>(&mut self, same_bucket: F)
1137     where
1138         F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool,
1139     {
1140         let len = {
1141             let (dedup, _) = self.as_mut_slice().partition_dedup_by(same_bucket);
1142             dedup.len()
1143         };
1144         self.truncate(len);
1145     }
1146
1147     /// Appends an element to the back of a collection.
1148     ///
1149     /// # Panics
1150     ///
1151     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1152     ///
1153     /// # Examples
1154     ///
1155     /// ```
1156     /// let mut vec = vec![1, 2];
1157     /// vec.push(3);
1158     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
1159     /// ```
1160     #[inline]
1161     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1162     pub fn push(&mut self, value: T) {
1163         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
1164         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
1165         if self.len == self.buf.capacity() {
1166             self.reserve(1);
1167         }
1168         unsafe {
1169             let end = self.as_mut_ptr().add(self.len);
1170             ptr::write(end, value);
1171             self.len += 1;
1172         }
1173     }
1174
1175     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1176     /// is empty.
1177     ///
1178     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1179     ///
1180     /// # Examples
1181     ///
1182     /// ```
1183     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1184     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1185     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1186     /// ```
1187     #[inline]
1188     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1189     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1190         if self.len == 0 {
1191             None
1192         } else {
1193             unsafe {
1194                 self.len -= 1;
1195                 Some(ptr::read(self.get_unchecked(self.len())))
1196             }
1197         }
1198     }
1199
1200     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1201     ///
1202     /// # Panics
1203     ///
1204     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1205     ///
1206     /// # Examples
1207     ///
1208     /// ```
1209     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1210     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1211     /// vec.append(&mut vec2);
1212     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1213     /// assert_eq!(vec2, []);
1214     /// ```
1215     #[inline]
1216     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1217     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1218         unsafe {
1219             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1220             other.set_len(0);
1221         }
1222     }
1223
1224     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1225     #[inline]
1226     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1227         let count = (*other).len();
1228         self.reserve(count);
1229         let len = self.len();
1230         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.as_mut_ptr().add(len), count);
1231         self.len += count;
1232     }
1233
1234     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1235     /// and yields the removed items.
1236     ///
1237     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1238     /// partially consumed or not consumed at all.
1239     ///
1240     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1241     /// if the `Drain` value is leaked.
1242     ///
1243     /// # Panics
1244     ///
1245     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1246     /// the end point is greater than the length of the vector.
1247     ///
1248     /// # Examples
1249     ///
1250     /// ```
1251     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1252     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1253     /// assert_eq!(v, &[1]);
1254     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1255     ///
1256     /// // A full range clears the vector
1257     /// v.drain(..);
1258     /// assert_eq!(v, &[]);
1259     /// ```
1260     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1261     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<'_, T>
1262     where
1263         R: RangeBounds<usize>,
1264     {
1265         // Memory safety
1266         //
1267         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1268         // the source vector to make sure no uninitialized or moved-from elements
1269         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1270         //
1271         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1272         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1273         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1274         //
1275         let len = self.len();
1276         let start = match range.start_bound() {
1277             Included(&n) => n,
1278             Excluded(&n) => n + 1,
1279             Unbounded => 0,
1280         };
1281         let end = match range.end_bound() {
1282             Included(&n) => n + 1,
1283             Excluded(&n) => n,
1284             Unbounded => len,
1285         };
1286         assert!(start <= end);
1287         assert!(end <= len);
1288
1289         unsafe {
1290             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1291             self.set_len(start);
1292             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1293             // whole Drain iterator (like &mut T).
1294             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().add(start), end - start);
1295             Drain {
1296                 tail_start: end,
1297                 tail_len: len - end,
1298                 iter: range_slice.iter(),
1299                 vec: NonNull::from(self),
1300             }
1301         }
1302     }
1303
1304     /// Clears the vector, removing all values.
1305     ///
1306     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1307     /// of the vector.
1308     ///
1309     /// # Examples
1310     ///
1311     /// ```
1312     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1313     ///
1314     /// v.clear();
1315     ///
1316     /// assert!(v.is_empty());
1317     /// ```
1318     #[inline]
1319     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1320     pub fn clear(&mut self) {
1321         self.truncate(0)
1322     }
1323
1324     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1325     /// as its 'length'.
1326     ///
1327     /// # Examples
1328     ///
1329     /// ```
1330     /// let a = vec![1, 2, 3];
1331     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1332     /// ```
1333     #[inline]
1334     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1335     pub fn len(&self) -> usize {
1336         self.len
1337     }
1338
1339     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1340     ///
1341     /// # Examples
1342     ///
1343     /// ```
1344     /// let mut v = Vec::new();
1345     /// assert!(v.is_empty());
1346     ///
1347     /// v.push(1);
1348     /// assert!(!v.is_empty());
1349     /// ```
1350     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1351     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1352         self.len() == 0
1353     }
1354
1355     /// Splits the collection into two at the given index.
1356     ///
1357     /// Returns a newly allocated vector containing the elements in the range
1358     /// `[at, len)`. After the call, the original vector will be left containing
1359     /// the elements `[0, at)` with its previous capacity unchanged.
1360     ///
1361     /// # Panics
1362     ///
1363     /// Panics if `at > len`.
1364     ///
1365     /// # Examples
1366     ///
1367     /// ```
1368     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1369     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1370     /// assert_eq!(vec, [1]);
1371     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1372     /// ```
1373     #[inline]
1374     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1375     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1376         assert!(at <= self.len(), "`at` out of bounds");
1377
1378         let other_len = self.len - at;
1379         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1380
1381         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1382         unsafe {
1383             self.set_len(at);
1384             other.set_len(other_len);
1385
1386             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().add(at), other.as_mut_ptr(), other.len());
1387         }
1388         other
1389     }
1390
1391     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1392     ///
1393     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1394     /// difference, with each additional slot filled with the result of
1395     /// calling the closure `f`. The return values from `f` will end up
1396     /// in the `Vec` in the order they have been generated.
1397     ///
1398     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1399     ///
1400     /// This method uses a closure to create new values on every push. If
1401     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`]. If you want
1402     /// to use the [`Default`] trait to generate values, you can pass
1403     /// [`Default::default()`] as the second argument.
1404     ///
1405     /// # Examples
1406     ///
1407     /// ```
1408     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1409     /// vec.resize_with(5, Default::default);
1410     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1411     ///
1412     /// let mut vec = vec![];
1413     /// let mut p = 1;
1414     /// vec.resize_with(4, || { p *= 2; p });
1415     /// assert_eq!(vec, [2, 4, 8, 16]);
1416     /// ```
1417     ///
1418     /// [`resize`]: #method.resize
1419     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1420     #[stable(feature = "vec_resize_with", since = "1.33.0")]
1421     pub fn resize_with<F>(&mut self, new_len: usize, f: F)
1422     where
1423         F: FnMut() -> T,
1424     {
1425         let len = self.len();
1426         if new_len > len {
1427             self.extend_with(new_len - len, ExtendFunc(f));
1428         } else {
1429             self.truncate(new_len);
1430         }
1431     }
1432
1433     /// Consumes and leaks the `Vec`, returning a mutable reference to the contents,
1434     /// `&'a mut [T]`. Note that the type `T` must outlive the chosen lifetime
1435     /// `'a`. If the type has only static references, or none at all, then this
1436     /// may be chosen to be `'static`.
1437     ///
1438     /// This function is similar to the `leak` function on `Box`.
1439     ///
1440     /// This function is mainly useful for data that lives for the remainder of
1441     /// the program's life. Dropping the returned reference will cause a memory
1442     /// leak.
1443     ///
1444     /// # Examples
1445     ///
1446     /// Simple usage:
1447     ///
1448     /// ```
1449     /// #![feature(vec_leak)]
1450     ///
1451     /// let x = vec![1, 2, 3];
1452     /// let static_ref: &'static mut [usize] = Vec::leak(x);
1453     /// static_ref[0] += 1;
1454     /// assert_eq!(static_ref, &[2, 2, 3]);
1455     /// ```
1456     #[unstable(feature = "vec_leak", issue = "62195")]
1457     #[inline]
1458     pub fn leak<'a>(vec: Vec<T>) -> &'a mut [T]
1459     where
1460         T: 'a, // Technically not needed, but kept to be explicit.
1461     {
1462         Box::leak(vec.into_boxed_slice())
1463     }
1464 }
1465
1466 impl<T: Clone> Vec<T> {
1467     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1468     ///
1469     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1470     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1471     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1472     ///
1473     /// This method requires [`Clone`] to be able clone the passed value. If
1474     /// you need more flexibility (or want to rely on [`Default`] instead of
1475     /// [`Clone`]), use [`resize_with`].
1476     ///
1477     /// # Examples
1478     ///
1479     /// ```
1480     /// let mut vec = vec!["hello"];
1481     /// vec.resize(3, "world");
1482     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1483     ///
1484     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1485     /// vec.resize(2, 0);
1486     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1487     /// ```
1488     ///
1489     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1490     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1491     /// [`resize_with`]: #method.resize_with
1492     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1493     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1494         let len = self.len();
1495
1496         if new_len > len {
1497             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1498         } else {
1499             self.truncate(new_len);
1500         }
1501     }
1502
1503     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1504     ///
1505     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1506     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1507     ///
1508     /// Note that this function is same as [`extend`] except that it is
1509     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1510     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1511     /// available).
1512     ///
1513     /// # Examples
1514     ///
1515     /// ```
1516     /// let mut vec = vec![1];
1517     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1518     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1519     /// ```
1520     ///
1521     /// [`extend`]: #method.extend
1522     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1523     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1524         self.spec_extend(other.iter())
1525     }
1526 }
1527
1528 impl<T: Default> Vec<T> {
1529     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1530     ///
1531     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1532     /// difference, with each additional slot filled with [`Default::default()`].
1533     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1534     ///
1535     /// This method uses [`Default`] to create new values on every push. If
1536     /// you'd rather [`Clone`] a given value, use [`resize`].
1537     ///
1538     /// # Examples
1539     ///
1540     /// ```
1541     /// # #![allow(deprecated)]
1542     /// #![feature(vec_resize_default)]
1543     ///
1544     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1545     /// vec.resize_default(5);
1546     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1547     ///
1548     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1549     /// vec.resize_default(2);
1550     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1551     /// ```
1552     ///
1553     /// [`resize`]: #method.resize
1554     /// [`Default::default()`]: ../../std/default/trait.Default.html#tymethod.default
1555     /// [`Default`]: ../../std/default/trait.Default.html
1556     /// [`Clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html
1557     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1558     #[rustc_deprecated(
1559         reason = "This is moving towards being removed in favor \
1560         of `.resize_with(Default::default)`.  If you disagree, please comment \
1561         in the tracking issue.",
1562         since = "1.33.0"
1563     )]
1564     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1565         let len = self.len();
1566
1567         if new_len > len {
1568             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1569         } else {
1570             self.truncate(new_len);
1571         }
1572     }
1573 }
1574
1575 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1576 trait ExtendWith<T> {
1577     fn next(&mut self) -> T;
1578     fn last(self) -> T;
1579 }
1580
1581 struct ExtendElement<T>(T);
1582 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1583     fn next(&mut self) -> T {
1584         self.0.clone()
1585     }
1586     fn last(self) -> T {
1587         self.0
1588     }
1589 }
1590
1591 struct ExtendDefault;
1592 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1593     fn next(&mut self) -> T {
1594         Default::default()
1595     }
1596     fn last(self) -> T {
1597         Default::default()
1598     }
1599 }
1600
1601 struct ExtendFunc<F>(F);
1602 impl<T, F: FnMut() -> T> ExtendWith<T> for ExtendFunc<F> {
1603     fn next(&mut self) -> T {
1604         (self.0)()
1605     }
1606     fn last(mut self) -> T {
1607         (self.0)()
1608     }
1609 }
1610
1611 impl<T> Vec<T> {
1612     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1613     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, mut value: E) {
1614         self.reserve(n);
1615
1616         unsafe {
1617             let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
1618             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1619             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1620             // don't alias.
1621             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1622
1623             // Write all elements except the last one
1624             for _ in 1..n {
1625                 ptr::write(ptr, value.next());
1626                 ptr = ptr.offset(1);
1627                 // Increment the length in every step in case next() panics
1628                 local_len.increment_len(1);
1629             }
1630
1631             if n > 0 {
1632                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1633                 ptr::write(ptr, value.last());
1634                 local_len.increment_len(1);
1635             }
1636
1637             // len set by scope guard
1638         }
1639     }
1640 }
1641
1642 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1643 //
1644 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1645 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1646 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1647 struct SetLenOnDrop<'a> {
1648     len: &'a mut usize,
1649     local_len: usize,
1650 }
1651
1652 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1653     #[inline]
1654     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1655         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1656     }
1657
1658     #[inline]
1659     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1660         self.local_len += increment;
1661     }
1662 }
1663
1664 impl Drop for SetLenOnDrop<'_> {
1665     #[inline]
1666     fn drop(&mut self) {
1667         *self.len = self.local_len;
1668     }
1669 }
1670
1671 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1672     /// Removes consecutive repeated elements in the vector according to the
1673     /// [`PartialEq`] trait implementation.
1674     ///
1675     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1676     ///
1677     /// # Examples
1678     ///
1679     /// ```
1680     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1681     ///
1682     /// vec.dedup();
1683     ///
1684     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1685     /// ```
1686     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1687     #[inline]
1688     pub fn dedup(&mut self) {
1689         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1690     }
1691
1692     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1693     ///
1694     /// # Examples
1695     ///
1696     /// ```
1697     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1698     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1699     ///
1700     /// vec.remove_item(&1);
1701     ///
1702     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1703     /// ```
1704     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1705     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1706         let pos = self.iter().position(|x| *x == *item)?;
1707         Some(self.remove(pos))
1708     }
1709 }
1710
1711 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1712 // Internal methods and functions
1713 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1714
1715 #[doc(hidden)]
1716 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1717 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1718     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1719 }
1720
1721 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1722 trait SpecFromElem: Sized {
1723     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1724 }
1725
1726 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1727     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1728         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1729         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1730         v
1731     }
1732 }
1733
1734 impl SpecFromElem for u8 {
1735     #[inline]
1736     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1737         if elem == 0 {
1738             return Vec { buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n), len: n };
1739         }
1740         unsafe {
1741             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1742             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1743             v.set_len(n);
1744             v
1745         }
1746     }
1747 }
1748
1749 impl<T: Clone + IsZero> SpecFromElem for T {
1750     #[inline]
1751     fn from_elem(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1752         if elem.is_zero() {
1753             return Vec { buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n), len: n };
1754         }
1755         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1756         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1757         v
1758     }
1759 }
1760
1761 unsafe trait IsZero {
1762     /// Whether this value is zero
1763     fn is_zero(&self) -> bool;
1764 }
1765
1766 macro_rules! impl_is_zero {
1767     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1768         unsafe impl IsZero for $t {
1769             #[inline]
1770             fn is_zero(&self) -> bool {
1771                 $is_zero(*self)
1772             }
1773         }
1774     };
1775 }
1776
1777 impl_is_zero!(i8, |x| x == 0);
1778 impl_is_zero!(i16, |x| x == 0);
1779 impl_is_zero!(i32, |x| x == 0);
1780 impl_is_zero!(i64, |x| x == 0);
1781 impl_is_zero!(i128, |x| x == 0);
1782 impl_is_zero!(isize, |x| x == 0);
1783
1784 impl_is_zero!(u16, |x| x == 0);
1785 impl_is_zero!(u32, |x| x == 0);
1786 impl_is_zero!(u64, |x| x == 0);
1787 impl_is_zero!(u128, |x| x == 0);
1788 impl_is_zero!(usize, |x| x == 0);
1789
1790 impl_is_zero!(bool, |x| x == false);
1791 impl_is_zero!(char, |x| x == '\0');
1792
1793 impl_is_zero!(f32, |x: f32| x.to_bits() == 0);
1794 impl_is_zero!(f64, |x: f64| x.to_bits() == 0);
1795
1796 unsafe impl<T> IsZero for *const T {
1797     #[inline]
1798     fn is_zero(&self) -> bool {
1799         (*self).is_null()
1800     }
1801 }
1802
1803 unsafe impl<T> IsZero for *mut T {
1804     #[inline]
1805     fn is_zero(&self) -> bool {
1806         (*self).is_null()
1807     }
1808 }
1809
1810 // `Option<&T>`, `Option<&mut T>` and `Option<Box<T>>` are guaranteed to represent `None` as null.
1811 // For fat pointers, the bytes that would be the pointer metadata in the `Some` variant
1812 // are padding in the `None` variant, so ignoring them and zero-initializing instead is ok.
1813
1814 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<&T> {
1815     #[inline]
1816     fn is_zero(&self) -> bool {
1817         self.is_none()
1818     }
1819 }
1820
1821 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<&mut T> {
1822     #[inline]
1823     fn is_zero(&self) -> bool {
1824         self.is_none()
1825     }
1826 }
1827
1828 unsafe impl<T: ?Sized> IsZero for Option<Box<T>> {
1829     #[inline]
1830     fn is_zero(&self) -> bool {
1831         self.is_none()
1832     }
1833 }
1834
1835 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1836 // Common trait implementations for Vec
1837 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1838
1839 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1840 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1841     #[cfg(not(test))]
1842     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1843         <[T]>::to_vec(&**self)
1844     }
1845
1846     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1847     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1848     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1849     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1850     #[cfg(test)]
1851     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1852         crate::slice::to_vec(&**self)
1853     }
1854
1855     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1856         other.as_slice().clone_into(self);
1857     }
1858 }
1859
1860 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1861 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1862     #[inline]
1863     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1864         Hash::hash(&**self, state)
1865     }
1866 }
1867
1868 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1869 #[rustc_on_unimplemented(
1870     message = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1871     label = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`"
1872 )]
1873 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> Index<I> for Vec<T> {
1874     type Output = I::Output;
1875
1876     #[inline]
1877     fn index(&self, index: I) -> &Self::Output {
1878         Index::index(&**self, index)
1879     }
1880 }
1881
1882 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1883 #[rustc_on_unimplemented(
1884     message = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`",
1885     label = "vector indices are of type `usize` or ranges of `usize`"
1886 )]
1887 impl<T, I: SliceIndex<[T]>> IndexMut<I> for Vec<T> {
1888     #[inline]
1889     fn index_mut(&mut self, index: I) -> &mut Self::Output {
1890         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1891     }
1892 }
1893
1894 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1895 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1896     type Target = [T];
1897
1898     fn deref(&self) -> &[T] {
1899         unsafe { slice::from_raw_parts(self.as_ptr(), self.len) }
1900     }
1901 }
1902
1903 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1904 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1905     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1906         unsafe { slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr(), self.len) }
1907     }
1908 }
1909
1910 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1911 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1912     #[inline]
1913     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1914         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1915     }
1916 }
1917
1918 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1919 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1920     type Item = T;
1921     type IntoIter = IntoIter<T>;
1922
1923     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1924     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1925     /// this.
1926     ///
1927     /// # Examples
1928     ///
1929     /// ```
1930     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1931     /// for s in v.into_iter() {
1932     ///     // s has type String, not &String
1933     ///     println!("{}", s);
1934     /// }
1935     /// ```
1936     #[inline]
1937     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1938         unsafe {
1939             let begin = self.as_mut_ptr();
1940             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1941                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1942             } else {
1943                 begin.add(self.len()) as *const T
1944             };
1945             let cap = self.buf.capacity();
1946             mem::forget(self);
1947             IntoIter {
1948                 buf: NonNull::new_unchecked(begin),
1949                 phantom: PhantomData,
1950                 cap,
1951                 ptr: begin,
1952                 end,
1953             }
1954         }
1955     }
1956 }
1957
1958 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1959 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1960     type Item = &'a T;
1961     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1962
1963     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1964         self.iter()
1965     }
1966 }
1967
1968 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1969 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1970     type Item = &'a mut T;
1971     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1972
1973     fn into_iter(self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1974         self.iter_mut()
1975     }
1976 }
1977
1978 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1979 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1980     #[inline]
1981     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1982         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1983     }
1984 }
1985
1986 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1987 trait SpecExtend<T, I> {
1988     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1989     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1990 }
1991
1992 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1993 where
1994     I: Iterator<Item = T>,
1995 {
1996     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1997         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1998         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1999         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
2000         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
2001         // So we get better branch prediction.
2002         let mut vector = match iterator.next() {
2003             None => return Vec::new(),
2004             Some(element) => {
2005                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2006                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
2007                 unsafe {
2008                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
2009                     vector.set_len(1);
2010                 }
2011                 vector
2012             }
2013         };
2014         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
2015         vector
2016     }
2017
2018     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
2019         self.extend_desugared(iter)
2020     }
2021 }
2022
2023 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
2024 where
2025     I: TrustedLen<Item = T>,
2026 {
2027     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2028         let mut vector = Vec::new();
2029         vector.spec_extend(iterator);
2030         vector
2031     }
2032
2033     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2034         // This is the case for a TrustedLen iterator.
2035         let (low, high) = iterator.size_hint();
2036         if let Some(high_value) = high {
2037             debug_assert_eq!(
2038                 low,
2039                 high_value,
2040                 "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
2041                 (low, high)
2042             );
2043         }
2044         if let Some(additional) = high {
2045             self.reserve(additional);
2046             unsafe {
2047                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().add(self.len());
2048                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
2049                 iterator.for_each(move |element| {
2050                     ptr::write(ptr, element);
2051                     ptr = ptr.offset(1);
2052                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2053                     local_len.increment_len(1);
2054                 });
2055             }
2056         } else {
2057             self.extend_desugared(iterator)
2058         }
2059     }
2060 }
2061
2062 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
2063     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
2064         // A common case is passing a vector into a function which immediately
2065         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
2066         // has not been advanced at all.
2067         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
2068             unsafe {
2069                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(), iterator.len(), iterator.cap);
2070                 mem::forget(iterator);
2071                 vec
2072             }
2073         } else {
2074             let mut vector = Vec::new();
2075             vector.spec_extend(iterator);
2076             vector
2077         }
2078     }
2079
2080     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
2081         unsafe {
2082             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
2083         }
2084         iterator.ptr = iterator.end;
2085     }
2086 }
2087
2088 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
2089 where
2090     I: Iterator<Item = &'a T>,
2091     T: Clone,
2092 {
2093     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
2094         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
2095     }
2096
2097     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
2098         self.spec_extend(iterator.cloned())
2099     }
2100 }
2101
2102 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
2103 where
2104     T: Copy,
2105 {
2106     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
2107         let slice = iterator.as_slice();
2108         self.reserve(slice.len());
2109         unsafe {
2110             let len = self.len();
2111             self.set_len(len + slice.len());
2112             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
2113         }
2114     }
2115 }
2116
2117 impl<T> Vec<T> {
2118     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
2119         // This is the case for a general iterator.
2120         //
2121         // This function should be the moral equivalent of:
2122         //
2123         //      for item in iterator {
2124         //          self.push(item);
2125         //      }
2126         while let Some(element) = iterator.next() {
2127             let len = self.len();
2128             if len == self.capacity() {
2129                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
2130                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
2131             }
2132             unsafe {
2133                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
2134                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
2135                 self.set_len(len + 1);
2136             }
2137         }
2138     }
2139
2140     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
2141     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
2142     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
2143     ///
2144     /// The element range is removed even if the iterator is not consumed until the end.
2145     ///
2146     /// It is unspecified how many elements are removed from the vector
2147     /// if the `Splice` value is leaked.
2148     ///
2149     /// The input iterator `replace_with` is only consumed when the `Splice` value is dropped.
2150     ///
2151     /// This is optimal if:
2152     ///
2153     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
2154     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
2155     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
2156     ///
2157     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
2158     ///
2159     /// # Panics
2160     ///
2161     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
2162     /// the end point is greater than the length of the vector.
2163     ///
2164     /// # Examples
2165     ///
2166     /// ```
2167     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
2168     /// let new = [7, 8];
2169     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
2170     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
2171     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
2172     /// ```
2173     #[inline]
2174     #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2175     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<'_, I::IntoIter>
2176     where
2177         R: RangeBounds<usize>,
2178         I: IntoIterator<Item = T>,
2179     {
2180         Splice { drain: self.drain(range), replace_with: replace_with.into_iter() }
2181     }
2182
2183     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element should be removed.
2184     ///
2185     /// If the closure returns true, then the element is removed and yielded.
2186     /// If the closure returns false, the element will remain in the vector and will not be yielded
2187     /// by the iterator.
2188     ///
2189     /// Using this method is equivalent to the following code:
2190     ///
2191     /// ```
2192     /// # let some_predicate = |x: &mut i32| { *x == 2 || *x == 3 || *x == 6 };
2193     /// # let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6];
2194     /// let mut i = 0;
2195     /// while i != vec.len() {
2196     ///     if some_predicate(&mut vec[i]) {
2197     ///         let val = vec.remove(i);
2198     ///         // your code here
2199     ///     } else {
2200     ///         i += 1;
2201     ///     }
2202     /// }
2203     ///
2204     /// # assert_eq!(vec, vec![1, 4, 5]);
2205     /// ```
2206     ///
2207     /// But `drain_filter` is easier to use. `drain_filter` is also more efficient,
2208     /// because it can backshift the elements of the array in bulk.
2209     ///
2210     /// Note that `drain_filter` also lets you mutate every element in the filter closure,
2211     /// regardless of whether you choose to keep or remove it.
2212     ///
2213     ///
2214     /// # Examples
2215     ///
2216     /// Splitting an array into evens and odds, reusing the original allocation:
2217     ///
2218     /// ```
2219     /// #![feature(drain_filter)]
2220     /// let mut numbers = vec![1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 11, 13, 14, 15];
2221     ///
2222     /// let evens = numbers.drain_filter(|x| *x % 2 == 0).collect::<Vec<_>>();
2223     /// let odds = numbers;
2224     ///
2225     /// assert_eq!(evens, vec![2, 4, 6, 8, 14]);
2226     /// assert_eq!(odds, vec![1, 3, 5, 9, 11, 13, 15]);
2227     /// ```
2228     #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2229     pub fn drain_filter<F>(&mut self, filter: F) -> DrainFilter<'_, T, F>
2230     where
2231         F: FnMut(&mut T) -> bool,
2232     {
2233         let old_len = self.len();
2234
2235         // Guard against us getting leaked (leak amplification)
2236         unsafe {
2237             self.set_len(0);
2238         }
2239
2240         DrainFilter { vec: self, idx: 0, del: 0, old_len, pred: filter, panic_flag: false }
2241     }
2242 }
2243
2244 /// Extend implementation that copies elements out of references before pushing them onto the Vec.
2245 ///
2246 /// This implementation is specialized for slice iterators, where it uses [`copy_from_slice`] to
2247 /// append the entire slice at once.
2248 ///
2249 /// [`copy_from_slice`]: ../../std/primitive.slice.html#method.copy_from_slice
2250 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
2251 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
2252     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
2253         self.spec_extend(iter.into_iter())
2254     }
2255 }
2256
2257 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
2258     ([$($vars:tt)*] $lhs:ty, $rhs:ty, $($constraints:tt)*) => {
2259         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2260         impl<A, B, $($vars)*> PartialEq<$rhs> for $lhs
2261         where
2262             A: PartialEq<B>,
2263             $($constraints)*
2264         {
2265             #[inline]
2266             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
2267             #[inline]
2268             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
2269         }
2270     }
2271 }
2272
2273 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, Vec<B>, }
2274 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &[B], }
2275 __impl_slice_eq1! { [] Vec<A>, &mut [B], }
2276 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &[B], A: Clone }
2277 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, &mut [B], A: Clone }
2278 __impl_slice_eq1! { [] Cow<'_, [A]>, Vec<B>, A: Clone }
2279 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2280 __impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2281
2282 // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
2283 // FIXME(Centril): Reconsider this?
2284 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Vec<A>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2285 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2286 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &[B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2287 //__impl_slice_eq1! { [const N: usize] Cow<'a, [A]>, &mut [B; N], [B; N]: LengthAtMost32 }
2288
2289 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2290 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2291 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2292     #[inline]
2293     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2294         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2295     }
2296 }
2297
2298 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2299 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2300
2301 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2302 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2303 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2304     #[inline]
2305     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2306         Ord::cmp(&**self, &**other)
2307     }
2308 }
2309
2310 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2311 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2312     fn drop(&mut self) {
2313         unsafe {
2314             // use drop for [T]
2315             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2316         }
2317         // RawVec handles deallocation
2318     }
2319 }
2320
2321 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2322 impl<T> Default for Vec<T> {
2323     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2324     fn default() -> Vec<T> {
2325         Vec::new()
2326     }
2327 }
2328
2329 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2330 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2331     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2332         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2333     }
2334 }
2335
2336 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2337 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2338     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2339         self
2340     }
2341 }
2342
2343 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2344 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2345     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2346         self
2347     }
2348 }
2349
2350 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2351 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2352     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2353         self
2354     }
2355 }
2356
2357 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2358 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2359     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2360         self
2361     }
2362 }
2363
2364 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2365 impl<T: Clone> From<&[T]> for Vec<T> {
2366     #[cfg(not(test))]
2367     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2368         s.to_vec()
2369     }
2370     #[cfg(test)]
2371     fn from(s: &[T]) -> Vec<T> {
2372         crate::slice::to_vec(s)
2373     }
2374 }
2375
2376 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.19.0")]
2377 impl<T: Clone> From<&mut [T]> for Vec<T> {
2378     #[cfg(not(test))]
2379     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2380         s.to_vec()
2381     }
2382     #[cfg(test)]
2383     fn from(s: &mut [T]) -> Vec<T> {
2384         crate::slice::to_vec(s)
2385     }
2386 }
2387
2388 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2389 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T>
2390 where
2391     [T]: ToOwned<Owned = Vec<T>>,
2392 {
2393     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2394         s.into_owned()
2395     }
2396 }
2397
2398 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2399 #[cfg(not(test))]
2400 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.18.0")]
2401 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2402     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2403         s.into_vec()
2404     }
2405 }
2406
2407 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2408 #[cfg(not(test))]
2409 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.20.0")]
2410 impl<T> From<Vec<T>> for Box<[T]> {
2411     fn from(v: Vec<T>) -> Box<[T]> {
2412         v.into_boxed_slice()
2413     }
2414 }
2415
2416 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2417 impl From<&str> for Vec<u8> {
2418     fn from(s: &str) -> Vec<u8> {
2419         From::from(s.as_bytes())
2420     }
2421 }
2422
2423 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2424 // Clone-on-write
2425 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2426
2427 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2428 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2429     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2430         Cow::Borrowed(s)
2431     }
2432 }
2433
2434 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.8.0")]
2435 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2436     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2437         Cow::Owned(v)
2438     }
2439 }
2440
2441 #[stable(feature = "cow_from_vec_ref", since = "1.28.0")]
2442 impl<'a, T: Clone> From<&'a Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2443     fn from(v: &'a Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2444         Cow::Borrowed(v.as_slice())
2445     }
2446 }
2447
2448 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2449 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]>
2450 where
2451     T: Clone,
2452 {
2453     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2454         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2455     }
2456 }
2457
2458 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2459 // Iterators
2460 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2461
2462 /// An iterator that moves out of a vector.
2463 ///
2464 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`] (provided
2465 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2466 ///
2467 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2468 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2469 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2470 pub struct IntoIter<T> {
2471     buf: NonNull<T>,
2472     phantom: PhantomData<T>,
2473     cap: usize,
2474     ptr: *const T,
2475     end: *const T,
2476 }
2477
2478 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2479 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2480     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2481         f.debug_tuple("IntoIter").field(&self.as_slice()).finish()
2482     }
2483 }
2484
2485 impl<T> IntoIter<T> {
2486     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2487     ///
2488     /// # Examples
2489     ///
2490     /// ```
2491     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2492     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2493     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2494     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2495     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2496     /// ```
2497     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2498     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2499         unsafe { slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len()) }
2500     }
2501
2502     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2503     ///
2504     /// # Examples
2505     ///
2506     /// ```
2507     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2508     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2509     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2510     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2511     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2512     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2513     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2514     /// ```
2515     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2516     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2517         unsafe { slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len()) }
2518     }
2519 }
2520
2521 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2522 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2523 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2524 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2525
2526 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2527 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2528     type Item = T;
2529
2530     #[inline]
2531     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2532         unsafe {
2533             if self.ptr as *const _ == self.end {
2534                 None
2535             } else {
2536                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2537                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2538                     // vectors with 0-size elements this would return the
2539                     // same pointer.
2540                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2541
2542                     // Make up a value of this ZST.
2543                     Some(mem::zeroed())
2544                 } else {
2545                     let old = self.ptr;
2546                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2547
2548                     Some(ptr::read(old))
2549                 }
2550             }
2551         }
2552     }
2553
2554     #[inline]
2555     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2556         let exact = if mem::size_of::<T>() == 0 {
2557             (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize)
2558         } else {
2559             unsafe { self.end.offset_from(self.ptr) as usize }
2560         };
2561         (exact, Some(exact))
2562     }
2563
2564     #[inline]
2565     fn count(self) -> usize {
2566         self.len()
2567     }
2568 }
2569
2570 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2571 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2572     #[inline]
2573     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2574         unsafe {
2575             if self.end == self.ptr {
2576                 None
2577             } else {
2578                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2579                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2580                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2581
2582                     // Make up a value of this ZST.
2583                     Some(mem::zeroed())
2584                 } else {
2585                     self.end = self.end.offset(-1);
2586
2587                     Some(ptr::read(self.end))
2588                 }
2589             }
2590         }
2591     }
2592 }
2593
2594 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2595 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2596     fn is_empty(&self) -> bool {
2597         self.ptr == self.end
2598     }
2599 }
2600
2601 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2602 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2603
2604 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2605 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2606
2607 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2608 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2609     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2610         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2611     }
2612 }
2613
2614 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2615 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2616     fn drop(&mut self) {
2617         // destroy the remaining elements
2618         for _x in self.by_ref() {}
2619
2620         // RawVec handles deallocation
2621         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2622     }
2623 }
2624
2625 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2626 ///
2627 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2628 ///
2629 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2630 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2631 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2632 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2633     /// Index of tail to preserve
2634     tail_start: usize,
2635     /// Length of tail
2636     tail_len: usize,
2637     /// Current remaining range to remove
2638     iter: slice::Iter<'a, T>,
2639     vec: NonNull<Vec<T>>,
2640 }
2641
2642 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2643 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'_, T> {
2644     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
2645         f.debug_tuple("Drain").field(&self.iter.as_slice()).finish()
2646     }
2647 }
2648
2649 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2650     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2651     ///
2652     /// # Examples
2653     ///
2654     /// ```
2655     /// # #![feature(vec_drain_as_slice)]
2656     /// let mut vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2657     /// let mut drain = vec.drain(..);
2658     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2659     /// let _ = drain.next().unwrap();
2660     /// assert_eq!(drain.as_slice(), &['b', 'c']);
2661     /// ```
2662     #[unstable(feature = "vec_drain_as_slice", reason = "recently added", issue = "58957")]
2663     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2664         self.iter.as_slice()
2665     }
2666 }
2667
2668 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2669 unsafe impl<T: Sync> Sync for Drain<'_, T> {}
2670 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2671 unsafe impl<T: Send> Send for Drain<'_, T> {}
2672
2673 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2674 impl<T> Iterator for Drain<'_, T> {
2675     type Item = T;
2676
2677     #[inline]
2678     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2679         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2680     }
2681
2682     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2683         self.iter.size_hint()
2684     }
2685 }
2686
2687 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2688 impl<T> DoubleEndedIterator for Drain<'_, T> {
2689     #[inline]
2690     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2691         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2692     }
2693 }
2694
2695 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2696 impl<T> Drop for Drain<'_, T> {
2697     fn drop(&mut self) {
2698         // exhaust self first
2699         self.for_each(drop);
2700
2701         if self.tail_len > 0 {
2702             unsafe {
2703                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2704                 // memmove back untouched tail, update to new length
2705                 let start = source_vec.len();
2706                 let tail = self.tail_start;
2707                 if tail != start {
2708                     let src = source_vec.as_ptr().add(tail);
2709                     let dst = source_vec.as_mut_ptr().add(start);
2710                     ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2711                 }
2712                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2713             }
2714         }
2715     }
2716 }
2717
2718 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2719 impl<T> ExactSizeIterator for Drain<'_, T> {
2720     fn is_empty(&self) -> bool {
2721         self.iter.is_empty()
2722     }
2723 }
2724
2725 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2726 unsafe impl<T> TrustedLen for Drain<'_, T> {}
2727
2728 #[stable(feature = "fused", since = "1.26.0")]
2729 impl<T> FusedIterator for Drain<'_, T> {}
2730
2731 /// A splicing iterator for `Vec`.
2732 ///
2733 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2734 /// documentation for more.
2735 ///
2736 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2737 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2738 #[derive(Debug)]
2739 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2740 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2741     drain: Drain<'a, I::Item>,
2742     replace_with: I,
2743 }
2744
2745 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2746 impl<I: Iterator> Iterator for Splice<'_, I> {
2747     type Item = I::Item;
2748
2749     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2750         self.drain.next()
2751     }
2752
2753     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2754         self.drain.size_hint()
2755     }
2756 }
2757
2758 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2759 impl<I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'_, I> {
2760     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2761         self.drain.next_back()
2762     }
2763 }
2764
2765 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2766 impl<I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'_, I> {}
2767
2768 #[stable(feature = "vec_splice", since = "1.21.0")]
2769 impl<I: Iterator> Drop for Splice<'_, I> {
2770     fn drop(&mut self) {
2771         self.drain.by_ref().for_each(drop);
2772
2773         unsafe {
2774             if self.drain.tail_len == 0 {
2775                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2776                 return;
2777             }
2778
2779             // First fill the range left by drain().
2780             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2781                 return;
2782             }
2783
2784             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2785             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2786             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2787             if lower_bound > 0 {
2788                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2789                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2790                     return;
2791                 }
2792             }
2793
2794             // Collect any remaining elements.
2795             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2796             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2797             // Now we have an exact count.
2798             if collected.len() > 0 {
2799                 self.drain.move_tail(collected.len());
2800                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2801                 debug_assert!(filled);
2802                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2803             }
2804         }
2805         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2806     }
2807 }
2808
2809 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2810 impl<T> Drain<'_, T> {
2811     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2812     /// that have been moved out.
2813     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2814     /// Returns `true` if we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2815     unsafe fn fill<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2816         let vec = self.vec.as_mut();
2817         let range_start = vec.len;
2818         let range_end = self.tail_start;
2819         let range_slice =
2820             slice::from_raw_parts_mut(vec.as_mut_ptr().add(range_start), range_end - range_start);
2821
2822         for place in range_slice {
2823             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2824                 ptr::write(place, new_item);
2825                 vec.len += 1;
2826             } else {
2827                 return false;
2828             }
2829         }
2830         true
2831     }
2832
2833     /// Makes room for inserting more elements before the tail.
2834     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2835         let vec = self.vec.as_mut();
2836         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2837         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2838
2839         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2840         let src = vec.as_ptr().add(self.tail_start);
2841         let dst = vec.as_mut_ptr().add(new_tail_start);
2842         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2843         self.tail_start = new_tail_start;
2844     }
2845 }
2846
2847 /// An iterator produced by calling `drain_filter` on Vec.
2848 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2849 #[derive(Debug)]
2850 pub struct DrainFilter<'a, T, F>
2851 where
2852     F: FnMut(&mut T) -> bool,
2853 {
2854     vec: &'a mut Vec<T>,
2855     /// The index of the item that will be inspected by the next call to `next`.
2856     idx: usize,
2857     /// The number of items that have been drained (removed) thus far.
2858     del: usize,
2859     /// The original length of `vec` prior to draining.
2860     old_len: usize,
2861     /// The filter test predicate.
2862     pred: F,
2863     /// A flag that indicates a panic has occurred in the filter test prodicate.
2864     /// This is used as a hint in the drop implmentation to prevent consumption
2865     /// of the remainder of the `DrainFilter`. Any unprocessed items will be
2866     /// backshifted in the `vec`, but no further items will be dropped or
2867     /// tested by the filter predicate.
2868     panic_flag: bool,
2869 }
2870
2871 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2872 impl<T, F> Iterator for DrainFilter<'_, T, F>
2873 where
2874     F: FnMut(&mut T) -> bool,
2875 {
2876     type Item = T;
2877
2878     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2879         unsafe {
2880             while self.idx < self.old_len {
2881                 let i = self.idx;
2882                 let v = slice::from_raw_parts_mut(self.vec.as_mut_ptr(), self.old_len);
2883                 self.panic_flag = true;
2884                 let drained = (self.pred)(&mut v[i]);
2885                 self.panic_flag = false;
2886                 // Update the index *after* the predicate is called. If the index
2887                 // is updated prior and the predicate panics, the element at this
2888                 // index would be leaked.
2889                 self.idx += 1;
2890                 if drained {
2891                     self.del += 1;
2892                     return Some(ptr::read(&v[i]));
2893                 } else if self.del > 0 {
2894                     let del = self.del;
2895                     let src: *const T = &v[i];
2896                     let dst: *mut T = &mut v[i - del];
2897                     ptr::copy_nonoverlapping(src, dst, 1);
2898                 }
2899             }
2900             None
2901         }
2902     }
2903
2904     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2905         (0, Some(self.old_len - self.idx))
2906     }
2907 }
2908
2909 #[unstable(feature = "drain_filter", reason = "recently added", issue = "43244")]
2910 impl<T, F> Drop for DrainFilter<'_, T, F>
2911 where
2912     F: FnMut(&mut T) -> bool,
2913 {
2914     fn drop(&mut self) {
2915         struct BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2916         where
2917             F: FnMut(&mut T) -> bool,
2918         {
2919             drain: &'b mut DrainFilter<'a, T, F>,
2920         }
2921
2922         impl<'a, 'b, T, F> Drop for BackshiftOnDrop<'a, 'b, T, F>
2923         where
2924             F: FnMut(&mut T) -> bool,
2925         {
2926             fn drop(&mut self) {
2927                 unsafe {
2928                     if self.drain.idx < self.drain.old_len && self.drain.del > 0 {
2929                         // This is a pretty messed up state, and there isn't really an
2930                         // obviously right thing to do. We don't want to keep trying
2931                         // to execute `pred`, so we just backshift all the unprocessed
2932                         // elements and tell the vec that they still exist. The backshift
2933                         // is required to prevent a double-drop of the last successfully
2934                         // drained item prior to a panic in the predicate.
2935                         let ptr = self.drain.vec.as_mut_ptr();
2936                         let src = ptr.add(self.drain.idx);
2937                         let dst = src.sub(self.drain.del);
2938                         let tail_len = self.drain.old_len - self.drain.idx;
2939                         src.copy_to(dst, tail_len);
2940                     }
2941                     self.drain.vec.set_len(self.drain.old_len - self.drain.del);
2942                 }
2943             }
2944         }
2945
2946         let backshift = BackshiftOnDrop { drain: self };
2947
2948         // Attempt to consume any remaining elements if the filter predicate
2949         // has not yet panicked. We'll backshift any remaining elements
2950         // whether we've already panicked or if the consumption here panics.
2951         if !backshift.drain.panic_flag {
2952             backshift.drain.for_each(drop);
2953         }
2954     }
2955 }