]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libcollections/string.rs
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[rust.git] / src / libcollections / string.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
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4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! A UTF-8 encoded, growable string.
12 //!
13 //! This module contains the [`String`] type, a trait for converting
14 //! [`ToString`]s, and several error types that may result from working with
15 //! [`String`]s.
16 //!
17 //! [`String`]: struct.String.html
18 //! [`ToString`]: trait.ToString.html
19 //!
20 //! # Examples
21 //!
22 //! There are multiple ways to create a new `String` from a string literal:
23 //!
24 //! ```rust
25 //! let s = "Hello".to_string();
26 //!
27 //! let s = String::from("world");
28 //! let s: String = "also this".into();
29 //! ```
30 //!
31 //! You can create a new `String` from an existing one by concatenating with
32 //! `+`:
33 //!
34 //! ```rust
35 //! let s = "Hello".to_string();
36 //!
37 //! let message = s + " world!";
38 //! ```
39 //!
40 //! If you have a vector of valid UTF-8 bytes, you can make a `String` out of
41 //! it. You can do the reverse too.
42 //!
43 //! ```rust
44 //! let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
45 //!
46 //! // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
47 //! let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
48 //!
49 //! assert_eq!("💖", sparkle_heart);
50 //!
51 //! let bytes = sparkle_heart.into_bytes();
52 //!
53 //! assert_eq!(bytes, [240, 159, 146, 150]);
54 //! ```
55
56 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
57
58 use core::fmt;
59 use core::hash;
60 use core::iter::FromIterator;
61 use core::mem;
62 use core::ops::{self, Add, AddAssign, Index, IndexMut};
63 use core::ptr;
64 use core::str::pattern::Pattern;
65 use rustc_unicode::char::{decode_utf16, REPLACEMENT_CHARACTER};
66 use rustc_unicode::str as unicode_str;
67
68 use borrow::{Cow, ToOwned};
69 use range::RangeArgument;
70 use str::{self, FromStr, Utf8Error, Chars};
71 use vec::Vec;
72 use boxed::Box;
73
74 /// A UTF-8 encoded, growable string.
75 ///
76 /// The `String` type is the most common string type that has ownership over the
77 /// contents of the string. It has a close relationship with its borrowed
78 /// counterpart, the primitive [`str`].
79 ///
80 /// [`str`]: ../../std/primitive.str.html
81 ///
82 /// # Examples
83 ///
84 /// You can create a `String` from a literal string with `String::from`:
85 ///
86 /// ```
87 /// let hello = String::from("Hello, world!");
88 /// ```
89 ///
90 /// You can append a [`char`] to a `String` with the [`push()`] method, and
91 /// append a [`&str`] with the [`push_str()`] method:
92 ///
93 /// ```
94 /// let mut hello = String::from("Hello, ");
95 ///
96 /// hello.push('w');
97 /// hello.push_str("orld!");
98 /// ```
99 ///
100 /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
101 /// [`push()`]: #method.push
102 /// [`push_str()`]: #method.push_str
103 ///
104 /// If you have a vector of UTF-8 bytes, you can create a `String` from it with
105 /// the [`from_utf8()`] method:
106 ///
107 /// ```
108 /// // some bytes, in a vector
109 /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
110 ///
111 /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
112 /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
113 ///
114 /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
115 /// ```
116 ///
117 /// [`from_utf8()`]: #method.from_utf8
118 ///
119 /// # UTF-8
120 ///
121 /// `String`s are always valid UTF-8. This has a few implications, the first of
122 /// which is that if you need a non-UTF-8 string, consider [`OsString`]. It is
123 /// similar, but without the UTF-8 constraint. The second implication is that
124 /// you cannot index into a `String`:
125 ///
126 /// ```ignore
127 /// let s = "hello";
128 ///
129 /// println!("The first letter of s is {}", s[0]); // ERROR!!!
130 /// ```
131 ///
132 /// [`OsString`]: ../../std/ffi/struct.OsString.html
133 ///
134 /// Indexing is intended to be a constant-time operation, but UTF-8 encoding
135 /// does not allow us to do this. Furtheremore, it's not clear what sort of
136 /// thing the index should return: a byte, a codepoint, or a grapheme cluster.
137 /// The [`as_bytes()`] and [`chars()`] methods return iterators over the first
138 /// two, respectively.
139 ///
140 /// [`as_bytes()`]: #method.as_bytes
141 /// [`chars()`]: #method.chars
142 ///
143 /// # Deref
144 ///
145 /// `String`s implement [`Deref`]`<Target=str>`, and so inherit all of [`str`]'s
146 /// methods. In addition, this means that you can pass a `String` to any
147 /// function which takes a [`&str`] by using an ampersand (`&`):
148 ///
149 /// ```
150 /// fn takes_str(s: &str) { }
151 ///
152 /// let s = String::from("Hello");
153 ///
154 /// takes_str(&s);
155 /// ```
156 ///
157 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
158 /// [`Deref`]: ../../std/ops/trait.Deref.html
159 ///
160 /// This will create a [`&str`] from the `String` and pass it in. This
161 /// conversion is very inexpensive, and so generally, functions will accept
162 /// [`&str`]s as arguments unless they need a `String` for some specific reason.
163 ///
164 ///
165 /// # Representation
166 ///
167 /// A `String` is made up of three components: a pointer to some bytes, a
168 /// length, and a capacity. The pointer points to an internal buffer `String`
169 /// uses to store its data. The length is the number of bytes currently stored
170 /// in the buffer, and the capacity is the size of the buffer in bytes. As such,
171 /// the length will always be less than or equal to the capacity.
172 ///
173 /// This buffer is always stored on the heap.
174 ///
175 /// You can look at these with the [`as_ptr()`], [`len()`], and [`capacity()`]
176 /// methods:
177 ///
178 /// ```
179 /// use std::mem;
180 ///
181 /// let story = String::from("Once upon a time...");
182 ///
183 /// let ptr = story.as_ptr();
184 /// let len = story.len();
185 /// let capacity = story.capacity();
186 ///
187 /// // story has nineteen bytes
188 /// assert_eq!(19, len);
189 ///
190 /// // Now that we have our parts, we throw the story away.
191 /// mem::forget(story);
192 ///
193 /// // We can re-build a String out of ptr, len, and capacity. This is all
194 /// // unsafe because we are responsible for making sure the components are
195 /// // valid:
196 /// let s = unsafe { String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity) } ;
197 ///
198 /// assert_eq!(String::from("Once upon a time..."), s);
199 /// ```
200 ///
201 /// [`as_ptr()`]: #method.as_ptr
202 /// [`len()`]: #method.len
203 /// [`capacity()`]: #method.capacity
204 ///
205 /// If a `String` has enough capacity, adding elements to it will not
206 /// re-allocate. For example, consider this program:
207 ///
208 /// ```
209 /// let mut s = String::new();
210 ///
211 /// println!("{}", s.capacity());
212 ///
213 /// for _ in 0..5 {
214 ///     s.push_str("hello");
215 ///     println!("{}", s.capacity());
216 /// }
217 /// ```
218 ///
219 /// This will output the following:
220 ///
221 /// ```text
222 /// 0
223 /// 5
224 /// 10
225 /// 20
226 /// 20
227 /// 40
228 /// ```
229 ///
230 /// At first, we have no memory allocated at all, but as we append to the
231 /// string, it increases its capacity appropriately. If we instead use the
232 /// [`with_capacity()`] method to allocate the correct capacity initially:
233 ///
234 /// ```
235 /// let mut s = String::with_capacity(25);
236 ///
237 /// println!("{}", s.capacity());
238 ///
239 /// for _ in 0..5 {
240 ///     s.push_str("hello");
241 ///     println!("{}", s.capacity());
242 /// }
243 /// ```
244 ///
245 /// [`with_capacity()`]: #method.with_capacity
246 ///
247 /// We end up with a different output:
248 ///
249 /// ```text
250 /// 25
251 /// 25
252 /// 25
253 /// 25
254 /// 25
255 /// 25
256 /// ```
257 ///
258 /// Here, there's no need to allocate more memory inside the loop.
259 #[derive(PartialOrd, Eq, Ord)]
260 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
261 pub struct String {
262     vec: Vec<u8>,
263 }
264
265 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-8 byte vector.
266 ///
267 /// This type is the error type for the [`from_utf8()`] method on [`String`]. It
268 /// is designed in such a way to carefully avoid reallocations: the
269 /// [`into_bytes()`] method will give back the byte vector that was used in the
270 /// conversion attempt.
271 ///
272 /// [`from_utf8()`]: struct.String.html#method.from_utf8
273 /// [`String`]: struct.String.html
274 /// [`into_bytes()`]: struct.FromUtf8Error.html#method.into_bytes
275 ///
276 /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
277 /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
278 /// an analogue to `FromUtf8Error`, and you can get one from a `FromUtf8Error`
279 /// through the [`utf8_error()`] method.
280 ///
281 /// [`Utf8Error`]: ../../std/str/struct.Utf8Error.html
282 /// [`std::str`]: ../../std/str/index.html
283 /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
284 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
285 /// [`utf8_error()`]: #method.utf8_error
286 ///
287 /// # Examples
288 ///
289 /// Basic usage:
290 ///
291 /// ```
292 /// // some invalid bytes, in a vector
293 /// let bytes = vec![0, 159];
294 ///
295 /// let value = String::from_utf8(bytes);
296 ///
297 /// assert!(value.is_err());
298 /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
299 /// ```
300 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
301 #[derive(Debug)]
302 pub struct FromUtf8Error {
303     bytes: Vec<u8>,
304     error: Utf8Error,
305 }
306
307 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-16 byte slice.
308 ///
309 /// This type is the error type for the [`from_utf16()`] method on [`String`].
310 ///
311 /// [`from_utf16()`]: struct.String.html#method.from_utf16
312 /// [`String`]: struct.String.html
313 ///
314 /// # Examples
315 ///
316 /// Basic usage:
317 ///
318 /// ```
319 /// // 𝄞mu<invalid>ic
320 /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
321 ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
322 ///
323 /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
324 /// ```
325 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
326 #[derive(Debug)]
327 pub struct FromUtf16Error(());
328
329 impl String {
330     /// Creates a new empty `String`.
331     ///
332     /// Given that the `String` is empty, this will not allocate any initial
333     /// buffer. While that means that this initial operation is very
334     /// inexpensive, but may cause excessive allocation later, when you add
335     /// data. If you have an idea of how much data the `String` will hold,
336     /// consider the [`with_capacity()`] method to prevent excessive
337     /// re-allocation.
338     ///
339     /// [`with_capacity()`]: #method.with_capacity
340     ///
341     /// # Examples
342     ///
343     /// Basic usage:
344     ///
345     /// ```
346     /// let s = String::new();
347     /// ```
348     #[inline]
349     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
350     pub fn new() -> String {
351         String { vec: Vec::new() }
352     }
353
354     /// Creates a new empty `String` with a particular capacity.
355     ///
356     /// `String`s have an internal buffer to hold their data. The capacity is
357     /// the length of that buffer, and can be queried with the [`capacity()`]
358     /// method. This method creates an empty `String`, but one with an initial
359     /// buffer that can hold `capacity` bytes. This is useful when you may be
360     /// appending a bunch of data to the `String`, reducing the number of
361     /// reallocations it needs to do.
362     ///
363     /// [`capacity()`]: #method.capacity
364     ///
365     /// If the given capacity is `0`, no allocation will occur, and this method
366     /// is identical to the [`new()`] method.
367     ///
368     /// [`new()`]: #method.new
369     ///
370     /// # Examples
371     ///
372     /// Basic usage:
373     ///
374     /// ```
375     /// let mut s = String::with_capacity(10);
376     ///
377     /// // The String contains no chars, even though it has capacity for more
378     /// assert_eq!(s.len(), 0);
379     ///
380     /// // These are all done without reallocating...
381     /// let cap = s.capacity();
382     /// for i in 0..10 {
383     ///     s.push('a');
384     /// }
385     ///
386     /// assert_eq!(s.capacity(), cap);
387     ///
388     /// // ...but this may make the vector reallocate
389     /// s.push('a');
390     /// ```
391     #[inline]
392     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
393     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> String {
394         String { vec: Vec::with_capacity(capacity) }
395     }
396
397     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
398     // required for this method definition, is not available. Since we don't
399     // require this method for testing purposes, I'll just stub it
400     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
401     #[inline]
402     #[cfg(test)]
403     pub fn from_str(_: &str) -> String {
404         panic!("not available with cfg(test)");
405     }
406
407     /// Converts a vector of bytes to a `String`.
408     ///
409     /// A string slice ([`&str`]) is made of bytes ([`u8`]), and a vector of bytes
410     /// ([`Vec<u8>`]) is made of bytes, so this function converts between the
411     /// two. Not all byte slices are valid `String`s, however: `String`
412     /// requires that it is valid UTF-8. `from_utf8()` checks to ensure that
413     /// the bytes are valid UTF-8, and then does the conversion.
414     ///
415     /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
416     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
417     /// [`Vec<u8>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
418     ///
419     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
420     /// to incur the overhead of the validity check, there is an unsafe version
421     /// of this function, [`from_utf8_unchecked()`], which has the same behavior
422     /// but skips the check.
423     ///
424     /// [`from_utf8_unchecked()`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
425     ///
426     /// This method will take care to not copy the vector, for efficiency's
427     /// sake.
428     ///
429     /// If you need a `&str` instead of a `String`, consider
430     /// [`str::from_utf8()`].
431     ///
432     /// [`str::from_utf8()`]: ../../std/str/fn.from_utf8.html
433     ///
434     /// # Errors
435     ///
436     /// Returns `Err` if the slice is not UTF-8 with a description as to why the
437     /// provided bytes are not UTF-8. The vector you moved in is also included.
438     ///
439     /// # Examples
440     ///
441     /// Basic usage:
442     ///
443     /// ```
444     /// // some bytes, in a vector
445     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
446     ///
447     /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
448     /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
449     ///
450     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
451     /// ```
452     ///
453     /// Incorrect bytes:
454     ///
455     /// ```
456     /// // some invalid bytes, in a vector
457     /// let sparkle_heart = vec![0, 159, 146, 150];
458     ///
459     /// assert!(String::from_utf8(sparkle_heart).is_err());
460     /// ```
461     ///
462     /// See the docs for [`FromUtf8Error`] for more details on what you can do
463     /// with this error.
464     ///
465     /// [`FromUtf8Error`]: struct.FromUtf8Error.html
466     #[inline]
467     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
468     pub fn from_utf8(vec: Vec<u8>) -> Result<String, FromUtf8Error> {
469         match str::from_utf8(&vec) {
470             Ok(..) => Ok(String { vec: vec }),
471             Err(e) => {
472                 Err(FromUtf8Error {
473                     bytes: vec,
474                     error: e,
475                 })
476             }
477         }
478     }
479
480     /// Converts a slice of bytes to a string, including invalid characters.
481     ///
482     /// Strings are made of bytes ([`u8`]), and a slice of bytes
483     /// ([`&[u8]`][byteslice]) is made of bytes, so this function converts
484     /// between the two. Not all byte slices are valid strings, however: strings
485     /// are required to be valid UTF-8. During this conversion,
486     /// `from_utf8_lossy()` will replace any invalid UTF-8 sequences with
487     /// `U+FFFD REPLACEMENT CHARACTER`, which looks like this: �
488     ///
489     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
490     /// [byteslice]: ../../std/primitive.slice.html
491     ///
492     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
493     /// to incur the overhead of the conversion, there is an unsafe version
494     /// of this function, [`from_utf8_unchecked()`], which has the same behavior
495     /// but skips the checks.
496     ///
497     /// [`from_utf8_unchecked()`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
498     ///
499     /// This function returns a [`Cow<'a, str>`]. If our byte slice is invalid
500     /// UTF-8, then we need to insert the replacement characters, which will
501     /// change the size of the string, and hence, require a `String`. But if
502     /// it's already valid UTF-8, we don't need a new allocation. This return
503     /// type allows us to handle both cases.
504     ///
505     /// [`Cow<'a, str>`]: ../../std/borrow/enum.Cow.html
506     ///
507     /// # Examples
508     ///
509     /// Basic usage:
510     ///
511     /// ```
512     /// // some bytes, in a vector
513     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
514     ///
515     /// let sparkle_heart = String::from_utf8_lossy(&sparkle_heart);
516     ///
517     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
518     /// ```
519     ///
520     /// Incorrect bytes:
521     ///
522     /// ```
523     /// // some invalid bytes
524     /// let input = b"Hello \xF0\x90\x80World";
525     /// let output = String::from_utf8_lossy(input);
526     ///
527     /// assert_eq!("Hello �World", output);
528     /// ```
529     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
530     pub fn from_utf8_lossy<'a>(v: &'a [u8]) -> Cow<'a, str> {
531         let mut i;
532         match str::from_utf8(v) {
533             Ok(s) => return Cow::Borrowed(s),
534             Err(e) => i = e.valid_up_to(),
535         }
536
537         const TAG_CONT_U8: u8 = 128;
538         const REPLACEMENT: &'static [u8] = b"\xEF\xBF\xBD"; // U+FFFD in UTF-8
539         let total = v.len();
540         fn unsafe_get(xs: &[u8], i: usize) -> u8 {
541             unsafe { *xs.get_unchecked(i) }
542         }
543         fn safe_get(xs: &[u8], i: usize, total: usize) -> u8 {
544             if i >= total {
545                 0
546             } else {
547                 unsafe_get(xs, i)
548             }
549         }
550
551         let mut res = String::with_capacity(total);
552
553         if i > 0 {
554             unsafe { res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[..i]) };
555         }
556
557         // subseqidx is the index of the first byte of the subsequence we're
558         // looking at.  It's used to copy a bunch of contiguous good codepoints
559         // at once instead of copying them one by one.
560         let mut subseqidx = i;
561
562         while i < total {
563             let i_ = i;
564             let byte = unsafe_get(v, i);
565             i += 1;
566
567             macro_rules! error { () => ({
568                 unsafe {
569                     if subseqidx != i_ {
570                         res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[subseqidx..i_]);
571                     }
572                     subseqidx = i;
573                     res.as_mut_vec().extend_from_slice(REPLACEMENT);
574                 }
575             })}
576
577             if byte < 128 {
578                 // subseqidx handles this
579             } else {
580                 let w = unicode_str::utf8_char_width(byte);
581
582                 match w {
583                     2 => {
584                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
585                             error!();
586                             continue;
587                         }
588                         i += 1;
589                     }
590                     3 => {
591                         match (byte, safe_get(v, i, total)) {
592                             (0xE0, 0xA0...0xBF) => (),
593                             (0xE1...0xEC, 0x80...0xBF) => (),
594                             (0xED, 0x80...0x9F) => (),
595                             (0xEE...0xEF, 0x80...0xBF) => (),
596                             _ => {
597                                 error!();
598                                 continue;
599                             }
600                         }
601                         i += 1;
602                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
603                             error!();
604                             continue;
605                         }
606                         i += 1;
607                     }
608                     4 => {
609                         match (byte, safe_get(v, i, total)) {
610                             (0xF0, 0x90...0xBF) => (),
611                             (0xF1...0xF3, 0x80...0xBF) => (),
612                             (0xF4, 0x80...0x8F) => (),
613                             _ => {
614                                 error!();
615                                 continue;
616                             }
617                         }
618                         i += 1;
619                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
620                             error!();
621                             continue;
622                         }
623                         i += 1;
624                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
625                             error!();
626                             continue;
627                         }
628                         i += 1;
629                     }
630                     _ => {
631                         error!();
632                         continue;
633                     }
634                 }
635             }
636         }
637         if subseqidx < total {
638             unsafe { res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[subseqidx..total]) };
639         }
640         Cow::Owned(res)
641     }
642
643     /// Decode a UTF-16 encoded vector `v` into a `String`, returning `Err`
644     /// if `v` contains any invalid data.
645     ///
646     /// # Examples
647     ///
648     /// Basic usage:
649     ///
650     /// ```
651     /// // 𝄞music
652     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
653     ///           0x0073, 0x0069, 0x0063];
654     /// assert_eq!(String::from("𝄞music"),
655     ///            String::from_utf16(v).unwrap());
656     ///
657     /// // 𝄞mu<invalid>ic
658     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
659     ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
660     /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
661     /// ```
662     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
663     pub fn from_utf16(v: &[u16]) -> Result<String, FromUtf16Error> {
664         decode_utf16(v.iter().cloned()).collect::<Result<_, _>>().map_err(|_| FromUtf16Error(()))
665     }
666
667     /// Decode a UTF-16 encoded vector `v` into a string, replacing
668     /// invalid data with the replacement character (U+FFFD).
669     ///
670     /// # Examples
671     ///
672     /// Basic usage:
673     ///
674     /// ```
675     /// // 𝄞mus<invalid>ic<invalid>
676     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
677     ///           0x0073, 0xDD1E, 0x0069, 0x0063,
678     ///           0xD834];
679     ///
680     /// assert_eq!(String::from("𝄞mus\u{FFFD}ic\u{FFFD}"),
681     ///            String::from_utf16_lossy(v));
682     /// ```
683     #[inline]
684     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
685     pub fn from_utf16_lossy(v: &[u16]) -> String {
686         decode_utf16(v.iter().cloned()).map(|r| r.unwrap_or(REPLACEMENT_CHARACTER)).collect()
687     }
688
689     /// Creates a new `String` from a length, capacity, and pointer.
690     ///
691     /// # Safety
692     ///
693     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
694     /// checked:
695     ///
696     /// * The memory at `ptr` needs to have been previously allocated by the
697     ///   same allocator the standard library uses.
698     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
699     /// * `capacity` needs to be the correct value.
700     ///
701     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
702     /// internal datastructures.
703     ///
704     /// # Examples
705     ///
706     /// Basic usage:
707     ///
708     /// ```
709     /// use std::mem;
710     ///
711     /// unsafe {
712     ///     let s = String::from("hello");
713     ///     let ptr = s.as_ptr();
714     ///     let len = s.len();
715     ///     let capacity = s.capacity();
716     ///
717     ///     mem::forget(s);
718     ///
719     ///     let s = String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity);
720     ///
721     ///     assert_eq!(String::from("hello"), s);
722     /// }
723     /// ```
724     #[inline]
725     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
726     pub unsafe fn from_raw_parts(buf: *mut u8, length: usize, capacity: usize) -> String {
727         String { vec: Vec::from_raw_parts(buf, length, capacity) }
728     }
729
730     /// Converts a vector of bytes to a `String` without checking that the
731     /// string contains valid UTF-8.
732     ///
733     /// See the safe version, [`from_utf8()`], for more details.
734     ///
735     /// [`from_utf8()`]: struct.String.html#method.from_utf8
736     ///
737     /// # Safety
738     ///
739     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
740     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
741     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
742     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
743     ///
744     /// # Examples
745     ///
746     /// Basic usage:
747     ///
748     /// ```
749     /// // some bytes, in a vector
750     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
751     ///
752     /// let sparkle_heart = unsafe {
753     ///     String::from_utf8_unchecked(sparkle_heart)
754     /// };
755     ///
756     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
757     /// ```
758     #[inline]
759     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
760     pub unsafe fn from_utf8_unchecked(bytes: Vec<u8>) -> String {
761         String { vec: bytes }
762     }
763
764     /// Converts a `String` into a byte vector.
765     ///
766     /// This consumes the `String`, so we do not need to copy its contents.
767     ///
768     /// # Examples
769     ///
770     /// Basic usage:
771     ///
772     /// ```
773     /// let s = String::from("hello");
774     /// let bytes = s.into_bytes();
775     ///
776     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &bytes[..]);
777     /// ```
778     #[inline]
779     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
780     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
781         self.vec
782     }
783
784     /// Extracts a string slice containing the entire string.
785     #[inline]
786     #[stable(feature = "string_as_str", since = "1.7.0")]
787     pub fn as_str(&self) -> &str {
788         self
789     }
790
791     /// Extracts a string slice containing the entire string.
792     #[inline]
793     #[stable(feature = "string_as_str", since = "1.7.0")]
794     pub fn as_mut_str(&mut self) -> &mut str {
795         self
796     }
797
798     /// Appends a given string slice onto the end of this `String`.
799     ///
800     /// # Examples
801     ///
802     /// Basic usage:
803     ///
804     /// ```
805     /// let mut s = String::from("foo");
806     ///
807     /// s.push_str("bar");
808     ///
809     /// assert_eq!("foobar", s);
810     /// ```
811     #[inline]
812     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
813     pub fn push_str(&mut self, string: &str) {
814         self.vec.extend_from_slice(string.as_bytes())
815     }
816
817     /// Returns this `String`'s capacity, in bytes.
818     ///
819     /// # Examples
820     ///
821     /// Basic usage:
822     ///
823     /// ```
824     /// let s = String::with_capacity(10);
825     ///
826     /// assert!(s.capacity() >= 10);
827     /// ```
828     #[inline]
829     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
830     pub fn capacity(&self) -> usize {
831         self.vec.capacity()
832     }
833
834     /// Ensures that this `String`'s capacity is at least `additional` bytes
835     /// larger than its length.
836     ///
837     /// The capacity may be increased by more than `additional` bytes if it
838     /// chooses, to prevent frequent reallocations.
839     ///
840     /// If you do not want this "at least" behavior, see the [`reserve_exact()`]
841     /// method.
842     ///
843     /// [`reserve_exact()`]: #method.reserve_exact
844     ///
845     /// # Panics
846     ///
847     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
848     ///
849     /// # Examples
850     ///
851     /// Basic usage:
852     ///
853     /// ```
854     /// let mut s = String::new();
855     ///
856     /// s.reserve(10);
857     ///
858     /// assert!(s.capacity() >= 10);
859     /// ```
860     ///
861     /// This may not actually increase the capacity:
862     ///
863     /// ```
864     /// let mut s = String::with_capacity(10);
865     /// s.push('a');
866     /// s.push('b');
867     ///
868     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
869     /// assert_eq!(2, s.len());
870     /// assert_eq!(10, s.capacity());
871     ///
872     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
873     /// s.reserve(8);
874     ///
875     /// // ... doesn't actually increase.
876     /// assert_eq!(10, s.capacity());
877     /// ```
878     #[inline]
879     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
880     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
881         self.vec.reserve(additional)
882     }
883
884     /// Ensures that this `String`'s capacity is `additional` bytes
885     /// larger than its length.
886     ///
887     /// Consider using the [`reserve()`] method unless you absolutely know
888     /// better than the allocator.
889     ///
890     /// [`reserve()`]: #method.reserve
891     ///
892     /// # Panics
893     ///
894     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
895     ///
896     /// # Examples
897     ///
898     /// Basic usage:
899     ///
900     /// ```
901     /// let mut s = String::new();
902     ///
903     /// s.reserve_exact(10);
904     ///
905     /// assert!(s.capacity() >= 10);
906     /// ```
907     ///
908     /// This may not actually increase the capacity:
909     ///
910     /// ```
911     /// let mut s = String::with_capacity(10);
912     /// s.push('a');
913     /// s.push('b');
914     ///
915     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
916     /// assert_eq!(2, s.len());
917     /// assert_eq!(10, s.capacity());
918     ///
919     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
920     /// s.reserve_exact(8);
921     ///
922     /// // ... doesn't actually increase.
923     /// assert_eq!(10, s.capacity());
924     /// ```
925     #[inline]
926     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
927     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
928         self.vec.reserve_exact(additional)
929     }
930
931     /// Shrinks the capacity of this `String` to match its length.
932     ///
933     /// # Examples
934     ///
935     /// Basic usage:
936     ///
937     /// ```
938     /// let mut s = String::from("foo");
939     ///
940     /// s.reserve(100);
941     /// assert!(s.capacity() >= 100);
942     ///
943     /// s.shrink_to_fit();
944     /// assert_eq!(3, s.capacity());
945     /// ```
946     #[inline]
947     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
948     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
949         self.vec.shrink_to_fit()
950     }
951
952     /// Appends the given `char` to the end of this `String`.
953     ///
954     /// # Examples
955     ///
956     /// Basic usage:
957     ///
958     /// ```
959     /// let mut s = String::from("abc");
960     ///
961     /// s.push('1');
962     /// s.push('2');
963     /// s.push('3');
964     ///
965     /// assert_eq!("abc123", s);
966     /// ```
967     #[inline]
968     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
969     pub fn push(&mut self, ch: char) {
970         match ch.len_utf8() {
971             1 => self.vec.push(ch as u8),
972             _ => self.vec.extend_from_slice(ch.encode_utf8().as_slice()),
973         }
974     }
975
976     /// Returns a byte slice of this `String`'s contents.
977     ///
978     /// # Examples
979     ///
980     /// Basic usage:
981     ///
982     /// ```
983     /// let s = String::from("hello");
984     ///
985     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111], s.as_bytes());
986     /// ```
987     #[inline]
988     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
989     pub fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
990         &self.vec
991     }
992
993     /// Shortens this `String` to the specified length.
994     ///
995     /// If `new_len` is greater than the string's current length, this has no
996     /// effect.
997     ///
998     /// # Panics
999     ///
1000     /// Panics if `new_len` does not lie on a [`char`] boundary.
1001     ///
1002     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1003     ///
1004     /// # Examples
1005     ///
1006     /// Basic usage:
1007     ///
1008     /// ```
1009     /// let mut s = String::from("hello");
1010     ///
1011     /// s.truncate(2);
1012     ///
1013     /// assert_eq!("he", s);
1014     /// ```
1015     #[inline]
1016     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1017     pub fn truncate(&mut self, new_len: usize) {
1018         if new_len <= self.len() {
1019             assert!(self.is_char_boundary(new_len));
1020             self.vec.truncate(new_len)
1021         }
1022     }
1023
1024     /// Removes the last character from the string buffer and returns it.
1025     ///
1026     /// Returns `None` if this `String` is empty.
1027     ///
1028     /// # Examples
1029     ///
1030     /// Basic usage:
1031     ///
1032     /// ```
1033     /// let mut s = String::from("foo");
1034     ///
1035     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1036     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1037     /// assert_eq!(s.pop(), Some('f'));
1038     ///
1039     /// assert_eq!(s.pop(), None);
1040     /// ```
1041     #[inline]
1042     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1043     pub fn pop(&mut self) -> Option<char> {
1044         let ch = match self.chars().rev().next() {
1045             Some(ch) => ch,
1046             None => return None,
1047         };
1048         let newlen = self.len() - ch.len_utf8();
1049         unsafe {
1050             self.vec.set_len(newlen);
1051         }
1052         Some(ch)
1053     }
1054
1055     /// Removes a `char` from this `String` at a byte position and returns it.
1056     ///
1057     /// This is an `O(n)` operation, as it requires copying every element in the
1058     /// buffer.
1059     ///
1060     /// # Panics
1061     ///
1062     /// Panics if `idx` is larger than or equal to the `String`'s length,
1063     /// or if it does not lie on a [`char`] boundary.
1064     ///
1065     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1066     ///
1067     /// # Examples
1068     ///
1069     /// Basic usage:
1070     ///
1071     /// ```
1072     /// let mut s = String::from("foo");
1073     ///
1074     /// assert_eq!(s.remove(0), 'f');
1075     /// assert_eq!(s.remove(1), 'o');
1076     /// assert_eq!(s.remove(0), 'o');
1077     /// ```
1078     #[inline]
1079     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1080     pub fn remove(&mut self, idx: usize) -> char {
1081         let ch = match self[idx..].chars().next() {
1082             Some(ch) => ch,
1083             None => panic!("cannot remove a char from the end of a string"),
1084         };
1085
1086         let next = idx + ch.len_utf8();
1087         let len = self.len();
1088         unsafe {
1089             ptr::copy(self.vec.as_ptr().offset(next as isize),
1090                       self.vec.as_mut_ptr().offset(idx as isize),
1091                       len - next);
1092             self.vec.set_len(len - (next - idx));
1093         }
1094         ch
1095     }
1096
1097     /// Inserts a character into this `String` at a byte position.
1098     ///
1099     /// This is an `O(n)` operation as it requires copying every element in the
1100     /// buffer.
1101     ///
1102     /// # Panics
1103     ///
1104     /// Panics if `idx` is larger than the `String`'s length, or if it does not
1105     /// lie on a [`char`] boundary.
1106     ///
1107     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1108     ///
1109     /// # Examples
1110     ///
1111     /// Basic usage:
1112     ///
1113     /// ```
1114     /// let mut s = String::with_capacity(3);
1115     ///
1116     /// s.insert(0, 'f');
1117     /// s.insert(1, 'o');
1118     /// s.insert(2, 'o');
1119     ///
1120     /// assert_eq!("foo", s);
1121     /// ```
1122     #[inline]
1123     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1124     pub fn insert(&mut self, idx: usize, ch: char) {
1125         let len = self.len();
1126         assert!(idx <= len);
1127         assert!(self.is_char_boundary(idx));
1128         let bits = ch.encode_utf8();
1129         let bits = bits.as_slice();
1130         let amt = bits.len();
1131         self.vec.reserve(amt);
1132
1133         unsafe {
1134             ptr::copy(self.vec.as_ptr().offset(idx as isize),
1135                       self.vec.as_mut_ptr().offset((idx + amt) as isize),
1136                       len - idx);
1137             ptr::copy(bits.as_ptr(),
1138                       self.vec.as_mut_ptr().offset(idx as isize),
1139                       amt);
1140             self.vec.set_len(len + amt);
1141         }
1142     }
1143
1144     /// Returns a mutable reference to the contents of this `String`.
1145     ///
1146     /// # Safety
1147     ///
1148     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
1149     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
1150     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
1151     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
1152     ///
1153     /// # Examples
1154     ///
1155     /// Basic usage:
1156     ///
1157     /// ```
1158     /// let mut s = String::from("hello");
1159     ///
1160     /// unsafe {
1161     ///     let vec = s.as_mut_vec();
1162     ///     assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &vec[..]);
1163     ///
1164     ///     vec.reverse();
1165     /// }
1166     /// assert_eq!(s, "olleh");
1167     /// ```
1168     #[inline]
1169     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1170     pub unsafe fn as_mut_vec(&mut self) -> &mut Vec<u8> {
1171         &mut self.vec
1172     }
1173
1174     /// Returns the length of this `String`, in bytes.
1175     ///
1176     /// # Examples
1177     ///
1178     /// Basic usage:
1179     ///
1180     /// ```
1181     /// let a = String::from("foo");
1182     ///
1183     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1184     /// ```
1185     #[inline]
1186     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1187     pub fn len(&self) -> usize {
1188         self.vec.len()
1189     }
1190
1191     /// Returns `true` if this `String` has a length of zero.
1192     ///
1193     /// Returns `false` otherwise.
1194     ///
1195     /// # Examples
1196     ///
1197     /// Basic usage:
1198     ///
1199     /// ```
1200     /// let mut v = String::new();
1201     /// assert!(v.is_empty());
1202     ///
1203     /// v.push('a');
1204     /// assert!(!v.is_empty());
1205     /// ```
1206     #[inline]
1207     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1208     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1209         self.len() == 0
1210     }
1211
1212     /// Truncates this `String`, removing all contents.
1213     ///
1214     /// While this means the `String` will have a length of zero, it does not
1215     /// touch its capacity.
1216     ///
1217     /// # Examples
1218     ///
1219     /// Basic usage:
1220     ///
1221     /// ```
1222     /// let mut s = String::from("foo");
1223     ///
1224     /// s.clear();
1225     ///
1226     /// assert!(s.is_empty());
1227     /// assert_eq!(0, s.len());
1228     /// assert_eq!(3, s.capacity());
1229     /// ```
1230     #[inline]
1231     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1232     pub fn clear(&mut self) {
1233         self.vec.clear()
1234     }
1235
1236     /// Create a draining iterator that removes the specified range in the string
1237     /// and yields the removed chars.
1238     ///
1239     /// Note: The element range is removed even if the iterator is not
1240     /// consumed until the end.
1241     ///
1242     /// # Panics
1243     ///
1244     /// Panics if the starting point or end point do not lie on a [`char`]
1245     /// boundary, or if they're out of bounds.
1246     ///
1247     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1248     ///
1249     /// # Examples
1250     ///
1251     /// Basic usage:
1252     ///
1253     /// ```
1254     /// let mut s = String::from("α is alpha, β is beta");
1255     /// let beta_offset = s.find('β').unwrap_or(s.len());
1256     ///
1257     /// // Remove the range up until the β from the string
1258     /// let t: String = s.drain(..beta_offset).collect();
1259     /// assert_eq!(t, "α is alpha, ");
1260     /// assert_eq!(s, "β is beta");
1261     ///
1262     /// // A full range clears the string
1263     /// s.drain(..);
1264     /// assert_eq!(s, "");
1265     /// ```
1266     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1267     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain
1268         where R: RangeArgument<usize>
1269     {
1270         // Memory safety
1271         //
1272         // The String version of Drain does not have the memory safety issues
1273         // of the vector version. The data is just plain bytes.
1274         // Because the range removal happens in Drop, if the Drain iterator is leaked,
1275         // the removal will not happen.
1276         let len = self.len();
1277         let start = *range.start().unwrap_or(&0);
1278         let end = *range.end().unwrap_or(&len);
1279
1280         // Take out two simultaneous borrows. The &mut String won't be accessed
1281         // until iteration is over, in Drop.
1282         let self_ptr = self as *mut _;
1283         // slicing does the appropriate bounds checks
1284         let chars_iter = self[start..end].chars();
1285
1286         Drain {
1287             start: start,
1288             end: end,
1289             iter: chars_iter,
1290             string: self_ptr,
1291         }
1292     }
1293
1294     /// Converts this `String` into a `Box<str>`.
1295     ///
1296     /// This will drop any excess capacity.
1297     ///
1298     /// # Examples
1299     ///
1300     /// Basic usage:
1301     ///
1302     /// ```
1303     /// let s = String::from("hello");
1304     ///
1305     /// let b = s.into_boxed_str();
1306     /// ```
1307     #[stable(feature = "box_str", since = "1.4.0")]
1308     pub fn into_boxed_str(self) -> Box<str> {
1309         let slice = self.vec.into_boxed_slice();
1310         unsafe { mem::transmute::<Box<[u8]>, Box<str>>(slice) }
1311     }
1312 }
1313
1314 impl FromUtf8Error {
1315     /// Returns the bytes that were attempted to convert to a `String`.
1316     ///
1317     /// This method is carefully constructed to avoid allocation. It will
1318     /// consume the error, moving out the bytes, so that a copy of the bytes
1319     /// does not need to be made.
1320     ///
1321     /// # Examples
1322     ///
1323     /// Basic usage:
1324     ///
1325     /// ```
1326     /// // some invalid bytes, in a vector
1327     /// let bytes = vec![0, 159];
1328     ///
1329     /// let value = String::from_utf8(bytes);
1330     ///
1331     /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
1332     /// ```
1333     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1334     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
1335         self.bytes
1336     }
1337
1338     /// Fetch a `Utf8Error` to get more details about the conversion failure.
1339     ///
1340     /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
1341     /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
1342     /// an analogue to `FromUtf8Error`. See its documentation for more details
1343     /// on using it.
1344     ///
1345     /// [`Utf8Error`]: ../../std/str/struct.Utf8Error.html
1346     /// [`std::str`]: ../../std/str/index.html
1347     /// [`u8`]: ../../std/primitive.u8.html
1348     /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
1349     ///
1350     /// # Examples
1351     ///
1352     /// Basic usage:
1353     ///
1354     /// ```
1355     /// // some invalid bytes, in a vector
1356     /// let bytes = vec![0, 159];
1357     ///
1358     /// let error = String::from_utf8(bytes).unwrap_err().utf8_error();
1359     ///
1360     /// // the first byte is invalid here
1361     /// assert_eq!(1, error.valid_up_to());
1362     /// ```
1363     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1364     pub fn utf8_error(&self) -> Utf8Error {
1365         self.error
1366     }
1367 }
1368
1369 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1370 impl fmt::Display for FromUtf8Error {
1371     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1372         fmt::Display::fmt(&self.error, f)
1373     }
1374 }
1375
1376 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1377 impl fmt::Display for FromUtf16Error {
1378     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1379         fmt::Display::fmt("invalid utf-16: lone surrogate found", f)
1380     }
1381 }
1382
1383 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1384 impl Clone for String {
1385     fn clone(&self) -> Self {
1386         String { vec: self.vec.clone() }
1387     }
1388
1389     fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
1390         self.vec.clone_from(&source.vec);
1391     }
1392 }
1393
1394 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1395 impl FromIterator<char> for String {
1396     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = char>>(iter: I) -> String {
1397         let mut buf = String::new();
1398         buf.extend(iter);
1399         buf
1400     }
1401 }
1402
1403 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1404 impl<'a> FromIterator<&'a str> for String {
1405     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(iter: I) -> String {
1406         let mut buf = String::new();
1407         buf.extend(iter);
1408         buf
1409     }
1410 }
1411
1412 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1413 impl FromIterator<String> for String {
1414     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = String>>(iter: I) -> String {
1415         let mut buf = String::new();
1416         buf.extend(iter);
1417         buf
1418     }
1419 }
1420
1421 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1422 impl Extend<char> for String {
1423     fn extend<I: IntoIterator<Item = char>>(&mut self, iter: I) {
1424         let iterator = iter.into_iter();
1425         let (lower_bound, _) = iterator.size_hint();
1426         self.reserve(lower_bound);
1427         for ch in iterator {
1428             self.push(ch)
1429         }
1430     }
1431 }
1432
1433 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
1434 impl<'a> Extend<&'a char> for String {
1435     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a char>>(&mut self, iter: I) {
1436         self.extend(iter.into_iter().cloned());
1437     }
1438 }
1439
1440 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1441 impl<'a> Extend<&'a str> for String {
1442     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(&mut self, iter: I) {
1443         for s in iter {
1444             self.push_str(s)
1445         }
1446     }
1447 }
1448
1449 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1450 impl Extend<String> for String {
1451     fn extend<I: IntoIterator<Item = String>>(&mut self, iter: I) {
1452         for s in iter {
1453             self.push_str(&s)
1454         }
1455     }
1456 }
1457
1458 /// A convenience impl that delegates to the impl for `&str`
1459 #[unstable(feature = "pattern",
1460            reason = "API not fully fleshed out and ready to be stabilized",
1461            issue = "27721")]
1462 impl<'a, 'b> Pattern<'a> for &'b String {
1463     type Searcher = <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher;
1464
1465     fn into_searcher(self, haystack: &'a str) -> <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher {
1466         self[..].into_searcher(haystack)
1467     }
1468
1469     #[inline]
1470     fn is_contained_in(self, haystack: &'a str) -> bool {
1471         self[..].is_contained_in(haystack)
1472     }
1473
1474     #[inline]
1475     fn is_prefix_of(self, haystack: &'a str) -> bool {
1476         self[..].is_prefix_of(haystack)
1477     }
1478 }
1479
1480 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1481 impl PartialEq for String {
1482     #[inline]
1483     fn eq(&self, other: &String) -> bool {
1484         PartialEq::eq(&self[..], &other[..])
1485     }
1486     #[inline]
1487     fn ne(&self, other: &String) -> bool {
1488         PartialEq::ne(&self[..], &other[..])
1489     }
1490 }
1491
1492 macro_rules! impl_eq {
1493     ($lhs:ty, $rhs: ty) => {
1494         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1495         impl<'a, 'b> PartialEq<$rhs> for $lhs {
1496             #[inline]
1497             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1498             #[inline]
1499             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1500         }
1501
1502         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1503         impl<'a, 'b> PartialEq<$lhs> for $rhs {
1504             #[inline]
1505             fn eq(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1506             #[inline]
1507             fn ne(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1508         }
1509
1510     }
1511 }
1512
1513 impl_eq! { String, str }
1514 impl_eq! { String, &'a str }
1515 impl_eq! { Cow<'a, str>, str }
1516 impl_eq! { Cow<'a, str>, &'b str }
1517 impl_eq! { Cow<'a, str>, String }
1518
1519 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1520 impl Default for String {
1521     #[inline]
1522     fn default() -> String {
1523         String::new()
1524     }
1525 }
1526
1527 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1528 impl fmt::Display for String {
1529     #[inline]
1530     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1531         fmt::Display::fmt(&**self, f)
1532     }
1533 }
1534
1535 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1536 impl fmt::Debug for String {
1537     #[inline]
1538     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1539         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
1540     }
1541 }
1542
1543 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1544 impl hash::Hash for String {
1545     #[inline]
1546     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, hasher: &mut H) {
1547         (**self).hash(hasher)
1548     }
1549 }
1550
1551 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1552 impl<'a> Add<&'a str> for String {
1553     type Output = String;
1554
1555     #[inline]
1556     fn add(mut self, other: &str) -> String {
1557         self.push_str(other);
1558         self
1559     }
1560 }
1561
1562 #[stable(feature = "rust1", since = "1.11.0")]
1563 impl<'a> AddAssign<&'a str> for String {
1564     #[inline]
1565     fn add_assign(&mut self, other: &str) {
1566         self.push_str(other);
1567     }
1568 }
1569
1570 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1571 impl ops::Index<ops::Range<usize>> for String {
1572     type Output = str;
1573
1574     #[inline]
1575     fn index(&self, index: ops::Range<usize>) -> &str {
1576         &self[..][index]
1577     }
1578 }
1579 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1580 impl ops::Index<ops::RangeTo<usize>> for String {
1581     type Output = str;
1582
1583     #[inline]
1584     fn index(&self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &str {
1585         &self[..][index]
1586     }
1587 }
1588 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1589 impl ops::Index<ops::RangeFrom<usize>> for String {
1590     type Output = str;
1591
1592     #[inline]
1593     fn index(&self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &str {
1594         &self[..][index]
1595     }
1596 }
1597 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1598 impl ops::Index<ops::RangeFull> for String {
1599     type Output = str;
1600
1601     #[inline]
1602     fn index(&self, _index: ops::RangeFull) -> &str {
1603         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
1604     }
1605 }
1606 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1607 impl ops::Index<ops::RangeInclusive<usize>> for String {
1608     type Output = str;
1609
1610     #[inline]
1611     fn index(&self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &str {
1612         Index::index(&**self, index)
1613     }
1614 }
1615 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1616 impl ops::Index<ops::RangeToInclusive<usize>> for String {
1617     type Output = str;
1618
1619     #[inline]
1620     fn index(&self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &str {
1621         Index::index(&**self, index)
1622     }
1623 }
1624
1625 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1626 impl ops::IndexMut<ops::Range<usize>> for String {
1627     #[inline]
1628     fn index_mut(&mut self, index: ops::Range<usize>) -> &mut str {
1629         &mut self[..][index]
1630     }
1631 }
1632 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1633 impl ops::IndexMut<ops::RangeTo<usize>> for String {
1634     #[inline]
1635     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &mut str {
1636         &mut self[..][index]
1637     }
1638 }
1639 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1640 impl ops::IndexMut<ops::RangeFrom<usize>> for String {
1641     #[inline]
1642     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &mut str {
1643         &mut self[..][index]
1644     }
1645 }
1646 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1647 impl ops::IndexMut<ops::RangeFull> for String {
1648     #[inline]
1649     fn index_mut(&mut self, _index: ops::RangeFull) -> &mut str {
1650         unsafe { mem::transmute(&mut *self.vec) }
1651     }
1652 }
1653 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1654 impl ops::IndexMut<ops::RangeInclusive<usize>> for String {
1655     #[inline]
1656     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &mut str {
1657         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1658     }
1659 }
1660 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1661 impl ops::IndexMut<ops::RangeToInclusive<usize>> for String {
1662     #[inline]
1663     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &mut str {
1664         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1665     }
1666 }
1667
1668 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1669 impl ops::Deref for String {
1670     type Target = str;
1671
1672     #[inline]
1673     fn deref(&self) -> &str {
1674         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
1675     }
1676 }
1677
1678 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1679 impl ops::DerefMut for String {
1680     #[inline]
1681     fn deref_mut(&mut self) -> &mut str {
1682         unsafe { mem::transmute(&mut *self.vec) }
1683     }
1684 }
1685
1686 /// An error when parsing a `String`.
1687 ///
1688 /// This `enum` is slightly awkward: it will never actually exist. This error is
1689 /// part of the type signature of the implementation of [`FromStr`] on
1690 /// [`String`]. The return type of [`from_str()`], requires that an error be
1691 /// defined, but, given that a [`String`] can always be made into a new
1692 /// [`String`] without error, this type will never actually be returned. As
1693 /// such, it is only here to satisfy said signature, and is useless otherwise.
1694 ///
1695 /// [`FromStr`]: ../../std/str/trait.FromStr.html
1696 /// [`String`]: struct.String.html
1697 /// [`from_str()`]: ../../std/str/trait.FromStr.html#tymethod.from_str
1698 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1699 #[derive(Copy)]
1700 pub enum ParseError {}
1701
1702 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1703 impl FromStr for String {
1704     type Err = ParseError;
1705     #[inline]
1706     fn from_str(s: &str) -> Result<String, ParseError> {
1707         Ok(String::from(s))
1708     }
1709 }
1710
1711 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1712 impl Clone for ParseError {
1713     fn clone(&self) -> ParseError {
1714         match *self {}
1715     }
1716 }
1717
1718 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1719 impl fmt::Debug for ParseError {
1720     fn fmt(&self, _: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1721         match *self {}
1722     }
1723 }
1724
1725 #[stable(feature = "str_parse_error2", since = "1.8.0")]
1726 impl fmt::Display for ParseError {
1727     fn fmt(&self, _: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1728         match *self {}
1729     }
1730 }
1731
1732 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1733 impl PartialEq for ParseError {
1734     fn eq(&self, _: &ParseError) -> bool {
1735         match *self {}
1736     }
1737 }
1738
1739 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1740 impl Eq for ParseError {}
1741
1742 /// A trait for converting a value to a `String`.
1743 ///
1744 /// This trait is automatically implemented for any type which implements the
1745 /// [`Display`] trait. As such, `ToString` shouldn't be implemented directly:
1746 /// [`Display`] should be implemented instead, and you get the `ToString`
1747 /// implementation for free.
1748 ///
1749 /// [`Display`]: ../../std/fmt/trait.Display.html
1750 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1751 pub trait ToString {
1752     /// Converts the given value to a `String`.
1753     ///
1754     /// # Examples
1755     ///
1756     /// Basic usage:
1757     ///
1758     /// ```
1759     /// let i = 5;
1760     /// let five = String::from("5");
1761     ///
1762     /// assert_eq!(five, i.to_string());
1763     /// ```
1764     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1765     fn to_string(&self) -> String;
1766 }
1767
1768 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1769 impl<T: fmt::Display + ?Sized> ToString for T {
1770     #[inline]
1771     default fn to_string(&self) -> String {
1772         use core::fmt::Write;
1773         let mut buf = String::new();
1774         let _ = buf.write_fmt(format_args!("{}", self));
1775         buf.shrink_to_fit();
1776         buf
1777     }
1778 }
1779
1780 #[stable(feature = "str_to_string_specialization", since = "1.9.0")]
1781 impl ToString for str {
1782     #[inline]
1783     fn to_string(&self) -> String {
1784         String::from(self)
1785     }
1786 }
1787
1788 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1789 impl AsRef<str> for String {
1790     #[inline]
1791     fn as_ref(&self) -> &str {
1792         self
1793     }
1794 }
1795
1796 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1797 impl AsRef<[u8]> for String {
1798     #[inline]
1799     fn as_ref(&self) -> &[u8] {
1800         self.as_bytes()
1801     }
1802 }
1803
1804 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1805 impl<'a> From<&'a str> for String {
1806     fn from(s: &'a str) -> String {
1807         s.to_owned()
1808     }
1809 }
1810
1811 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1812 impl<'a> From<&'a str> for Cow<'a, str> {
1813     #[inline]
1814     fn from(s: &'a str) -> Cow<'a, str> {
1815         Cow::Borrowed(s)
1816     }
1817 }
1818
1819 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1820 impl<'a> From<String> for Cow<'a, str> {
1821     #[inline]
1822     fn from(s: String) -> Cow<'a, str> {
1823         Cow::Owned(s)
1824     }
1825 }
1826
1827 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1828 impl Into<Vec<u8>> for String {
1829     fn into(self) -> Vec<u8> {
1830         self.into_bytes()
1831     }
1832 }
1833
1834 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1835 impl fmt::Write for String {
1836     #[inline]
1837     fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
1838         self.push_str(s);
1839         Ok(())
1840     }
1841
1842     #[inline]
1843     fn write_char(&mut self, c: char) -> fmt::Result {
1844         self.push(c);
1845         Ok(())
1846     }
1847 }
1848
1849 /// A draining iterator for `String`.
1850 ///
1851 /// This struct is created by the [`drain()`] method on [`String`]. See its
1852 /// documentation for more.
1853 ///
1854 /// [`drain()`]: struct.String.html#method.drain
1855 /// [`String`]: struct.String.html
1856 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1857 pub struct Drain<'a> {
1858     /// Will be used as &'a mut String in the destructor
1859     string: *mut String,
1860     /// Start of part to remove
1861     start: usize,
1862     /// End of part to remove
1863     end: usize,
1864     /// Current remaining range to remove
1865     iter: Chars<'a>,
1866 }
1867
1868 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1869 unsafe impl<'a> Sync for Drain<'a> {}
1870 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1871 unsafe impl<'a> Send for Drain<'a> {}
1872
1873 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1874 impl<'a> Drop for Drain<'a> {
1875     fn drop(&mut self) {
1876         unsafe {
1877             // Use Vec::drain. "Reaffirm" the bounds checks to avoid
1878             // panic code being inserted again.
1879             let self_vec = (*self.string).as_mut_vec();
1880             if self.start <= self.end && self.end <= self_vec.len() {
1881                 self_vec.drain(self.start..self.end);
1882             }
1883         }
1884     }
1885 }
1886
1887 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1888 impl<'a> Iterator for Drain<'a> {
1889     type Item = char;
1890
1891     #[inline]
1892     fn next(&mut self) -> Option<char> {
1893         self.iter.next()
1894     }
1895
1896     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
1897         self.iter.size_hint()
1898     }
1899 }
1900
1901 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1902 impl<'a> DoubleEndedIterator for Drain<'a> {
1903     #[inline]
1904     fn next_back(&mut self) -> Option<char> {
1905         self.iter.next_back()
1906     }
1907 }