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 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
  21
  22 use core::fmt;
  23 use core::hash;
  24 use core::iter::FromIterator;
  25 use core::mem;
  26 use core::ops::{self, Add};
  27 use core::ptr;
  28 use core::slice;
  29 use core::str::pattern::Pattern;
  30 use rustc_unicode::char::{decode_utf16, REPLACEMENT_CHARACTER};
  31 use rustc_unicode::str as unicode_str;
  32
  33 use borrow::{Cow, IntoCow};
  34 use range::RangeArgument;
  35 use str::{self, FromStr, Utf8Error, Chars};
  36 use vec::Vec;
  37 use boxed::Box;
  38
  39 /// A UTF-8 encoded, growable string.
  40 ///
  41 /// The `String` type is the most common string type that has ownership over the
  42 /// contents of the string. It has a close relationship with its borrowed
  43 /// counterpart, the primitive [`str`].
  44 ///
  45 /// [`str`]: ../primitive.str.html
  46 ///
  47 /// # Examples
  48 ///
  49 /// You can create a `String` from a literal string with `String::from`:
  50 ///
  51 /// ```
  52 /// let hello = String::from("Hello, world!");
  53 /// ```
  54 ///
  55 /// You can append a [`char`] to a `String` with the [`push()`] method, and
  56 /// append a [`&str`] with the [`push_str()`] method:
  57 ///
  58 /// ```
  59 /// let mut hello = String::from("Hello, ");
  60 ///
  61 /// hello.push('w');
  62 /// hello.push_str("orld!");
  63 /// ```
  64 ///
  65 /// [`push()`]: #method.push
  66 /// [`push_str()`]: #method.push_str
  67 ///
  68 /// If you have a vector of UTF-8 bytes, you can create a `String` from it with
  69 /// the [`from_utf8()`] method:
  70 ///
  71 /// ```
  72 /// // some bytes, in a vector
  73 /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
  74 ///
  75 /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
  76 /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
  77 ///
  78 /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
  79 /// ```
  80 ///
  81 /// [`from_utf8()`]: #method.from_utf8
  82 ///
  83 /// # UTF-8
  84 ///
  85 /// `String`s are always valid UTF-8. This has a few implications, the first of
  86 /// which is that if you need a non-UTF-8 string, consider [`OsString`]. It is
  87 /// similar, but without the UTF-8 constraint. The second implication is that
  88 /// you cannot index into a `String`:
  89 ///
  90 /// ```ignore
  91 /// let s = "hello";
  92 ///
  93 /// println!("The first letter of s is {}", s[0]); // ERROR!!!
  94 /// ```
  95 ///
  96 /// [`OsString`]: ../ffi/struct.OsString.html
  97 ///
  98 /// Indexing is intended to be a constant-time operation, but UTF-8 encoding
  99 /// does not allow us to do this. Furtheremore, it's not clear what sort of
 100 /// thing the index should return: a byte, a codepoint, or a grapheme cluster.
 101 /// The [`as_bytes()`] and [`chars()`] methods return iterators over the first
 102 /// two, respectively.
 103 ///
 104 /// [`as_bytes()`]: #method.as_bytes
 105 /// [`chars()`]: #method.chars
 106 ///
 107 /// # Deref
 108 ///
 109 /// `String`s implement [`Deref`]`<Target=str>`, and so inherit all of [`str`]'s
 110 /// methods. In addition, this means that you can pass a `String` to any
 111 /// function which takes a [`&str`] by using an ampersand (`&`):
 112 ///
 113 /// ```
 114 /// fn takes_str(s: &str) { }
 115 ///
 116 /// let s = String::from("Hello");
 117 ///
 118 /// takes_str(&s);
 119 /// ```
 120 ///
 121 /// [`&str`]: ../primitive.str.html
 122 /// [`Deref`]: ../ops/trait.Deref.html
 123 ///
 124 /// This will create a [`&str`] from the `String` and pass it in. This
 125 /// conversion is very inexpensive, and so generally, functions will accept
 126 /// [`&str`]s as arguments unless they need a `String` for some specific reason.
 127 ///
 128 ///
 129 /// # Representation
 130 ///
 131 /// A `String` is made up of three components: a pointer to some bytes, a
 132 /// length, and a capacity. The pointer points to an internal buffer `String`
 133 /// uses to store its data. The length is the number of bytes currently stored
 134 /// in the buffer, and the capacity is the size of the buffer in bytes. As such,
 135 /// the length will always be less than or equal to the capacity.
 136 ///
 137 /// This buffer is always stored on the heap.
 138 ///
 139 /// You can look at these with the [`as_ptr()`], [`len()`], and [`capacity()`]
 140 /// methods:
 141 ///
 142 /// ```
 143 /// use std::mem;
 144 ///
 145 /// let story = String::from("Once upon a time...");
 146 ///
 147 /// let ptr = story.as_ptr();
 148 /// let len = story.len();
 149 /// let capacity = story.capacity();
 150 ///
 151 /// // story has thirteen bytes
 152 /// assert_eq!(19, len);
 153 ///
 154 /// // Now that we have our parts, we throw the story away.
 155 /// mem::forget(story);
 156 ///
 157 /// // We can re-build a String out of ptr, len, and capacity. This is all
 158 /// // unsafe becuase we are responsible for making sure the components are
 159 /// // valid:
 160 /// let s = unsafe { String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity) } ;
 161 ///
 162 /// assert_eq!(String::from("Once upon a time..."), s);
 163 /// ```
 164 ///
 165 /// [`as_ptr()`]: #method.as_ptr
 166 /// [`len()`]: # method.len
 167 /// [`capacity()`]: # method.capacity
 168 ///
 169 /// If a `String` has enough capacity, adding elements to it will not
 170 /// re-allocate. For example, consider this program:
 171 ///
 172 /// ```
 173 /// let mut s = String::new();
 174 ///
 175 /// println!("{}", s.capacity());
 176 ///
 177 /// for _ in 0..5 {
 178 ///     s.push_str("hello");
 179 ///     println!("{}", s.capacity());
 180 /// }
 181 /// ```
 182 ///
 183 /// This will output the following:
 184 ///
 185 /// ```text
 186 /// 0
 187 /// 5
 188 /// 10
 189 /// 20
 190 /// 20
 191 /// 40
 192 /// ```
 193 ///
 194 /// At first, we have no memory allocated at all, but as we append to the
 195 /// string, it increases its capacity appropriately. If we instead use the
 196 /// [`with_capacity()`] method to allocate the correct capacity initially:
 197 ///
 198 /// ```
 199 /// let mut s = String::with_capacity(25);
 200 ///
 201 /// println!("{}", s.capacity());
 202 ///
 203 /// for _ in 0..5 {
 204 ///     s.push_str("hello");
 205 ///     println!("{}", s.capacity());
 206 /// }
 207 /// ```
 208 ///
 209 /// [`with_capacity()`]: #method.with_capacity
 210 ///
 211 /// We end up with a different output:
 212 ///
 213 /// ```text
 214 /// 25
 215 /// 25
 216 /// 25
 217 /// 25
 218 /// 25
 219 /// 25
 220 /// ```
 221 ///
 222 /// Here, there's no need to allocate more memory inside the loop.
 223 #[derive(PartialOrd, Eq, Ord)]
 224 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 225 pub struct String {
 226     vec: Vec<u8>,
 227 }
 228
 229 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-8 byte vector.
 230 ///
 231 /// This type is the error type for the [`from_utf8()`] method on [`String`]. It
 232 /// is designed in such a way to carefully avoid reallocations: the
 233 /// [`into_bytes()`] method will give back the byte vector that was used in the
 234 /// conversion attempt.
 235 ///
 236 /// [`from_utf8()`]: struct.String.html#method.from_utf8
 237 /// [`String`]: struct.String.html
 238 /// [`into_bytes()`]: struct.FromUtf8Error.html#method.into_bytes
 239 ///
 240 /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
 241 /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
 242 /// an analogue to `FromUtf8Error`, and you can get one from a `FromUtf8Error`
 243 /// through the [`utf8_error()`] method.
 244 ///
 245 /// [`Utf8Error`]: ../str/struct.Utf8Error.html
 246 /// [`std::str`]: ../str/index.html
 247 /// [`u8`]: ../primitive.u8.html
 248 /// [`&str`]: ../primitive.str.html
 249 /// [`utf8_error()`]: #method.utf8_error
 250 ///
 251 /// # Examples
 252 ///
 253 /// Basic usage:
 254 ///
 255 /// ```
 256 /// // some invalid bytes, in a vector
 257 /// let bytes = vec![0, 159];
 258 ///
 259 /// let value = String::from_utf8(bytes);
 260 ///
 261 /// assert!(value.is_err());
 262 /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
 263 /// ```
 264 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 265 #[derive(Debug)]
 266 pub struct FromUtf8Error {
 267     bytes: Vec<u8>,
 268     error: Utf8Error,
 269 }
 270
 271 /// A possible error value when converting a `String` from a UTF-16 byte slice.
 272 ///
 273 /// This type is the error type for the [`from_utf16()`] method on [`String`].
 274 ///
 275 /// [`from_utf16()`]: struct.String.html#method.from_utf16
 276 /// [`String`]: struct.String.html
 277 ///
 278 /// # Examples
 279 ///
 280 /// Basic usage:
 281 ///
 282 /// ```
 283 /// // 𝄞mu<invalid>ic
 284 /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 285 ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
 286 ///
 287 /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
 288 /// ```
 289 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 290 #[derive(Debug)]
 291 pub struct FromUtf16Error(());
 292
 293 impl String {
 294     /// Creates a new empty `String`.
 295     ///
 296     /// Given that the `String` is empty, this will not allocate any initial
 297     /// buffer. While that means that this initial operation is very
 298     /// inexpensive, but may cause excessive allocation later, when you add
 299     /// data. If you have an idea of how much data the `String` will hold,
 300     /// consider the [`with_capacity()`] method to prevent excessive
 301     /// re-allocation.
 302     ///
 303     /// [`with_capacity()`]: #method.with_capacity
 304     ///
 305     /// # Examples
 306     ///
 307     /// Basic usage:
 308     ///
 309     /// ```
 310     /// let s = String::new();
 311     /// ```
 312     #[inline]
 313     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 314     pub fn new() -> String {
 315         String { vec: Vec::new() }
 316     }
 317
 318     /// Creates a new empty `String` with a particular capacity.
 319     ///
 320     /// `String`s have an internal buffer to hold their data. The capacity is
 321     /// the length of that buffer, and can be queried with the [`capacity()`]
 322     /// method. This method creates an empty `String`, but one with an initial
 323     /// buffer that can hold `capacity` bytes. This is useful when you may be
 324     /// appending a bunch of data to the `String`, reducing the number of
 325     /// reallocations it needs to do.
 326     ///
 327     /// [`capacity()`]: #method.capacity
 328     ///
 329     /// If the given capacity is `0`, no allocation will occur, and this method
 330     /// is identical to the [`new()`] method.
 331     ///
 332     /// [`new()`]: #method.new
 333     ///
 334     /// # Examples
 335     ///
 336     /// Basic usage:
 337     ///
 338     /// ```
 339     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 340     ///
 341     /// // The String contains no chars, even though it has capacity for more
 342     /// assert_eq!(s.len(), 0);
 343     ///
 344     /// // These are all done without reallocating...
 345     /// let cap = s.capacity();
 346     /// for i in 0..10 {
 347     ///     s.push('a');
 348     /// }
 349     ///
 350     /// assert_eq!(s.capacity(), cap);
 351     ///
 352     /// // ...but this may make the vector reallocate
 353     /// s.push('a');
 354     /// ```
 355     #[inline]
 356     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 357     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> String {
 358         String { vec: Vec::with_capacity(capacity) }
 359     }
 360
 361     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
 362     // required for this method definition, is not available. Since we don't
 363     // require this method for testing purposes, I'll just stub it
 364     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
 365     #[inline]
 366     #[cfg(test)]
 367     pub fn from_str(_: &str) -> String {
 368         panic!("not available with cfg(test)");
 369     }
 370
 371     /// Converts a vector of bytes to a `String`.
 372     ///
 373     /// A string slice ([`&str`]) is made of bytes ([`u8`]), and a vector of bytes
 374     /// ([`Vec<u8>`]) is made of bytes, so this function converts between the
 375     /// two. Not all byte slices are valid `String`s, however: `String`
 376     /// requires that it is valid UTF-8. `from_utf8()` checks to ensure that
 377     /// the bytes are valid UTF-8, and then does the conversion.
 378     ///
 379     /// [`&str`]: ../primitive.str.html
 380     /// [`u8`]: ../primitive.u8.html
 381     /// [`Vec<u8>`]: ../vec/struct.Vec.html
 382     ///
 383     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
 384     /// to incur the overhead of the validity check, there is an unsafe version
 385     /// of this function, [`from_utf8_unchecked()`], which has the same behavior
 386     /// but skips the check.
 387     ///
 388     /// [`from_utf8_unchecked()`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
 389     ///
 390     /// This method will take care to not copy the vector, for efficiency's
 391     /// sake.
 392     ///
 393     /// If you need a `&str` instead of a `String`, consider
 394     /// [`str::from_utf8()`].
 395     ///
 396     /// [`str::from_utf8()`]: ../str/fn.from_utf8.html
 397     ///
 398     /// # Failure
 399     ///
 400     /// Returns `Err` if the slice is not UTF-8 with a description as to why the
 401     /// provided bytes are not UTF-8. The vector you moved in is also included.
 402     ///
 403     /// # Examples
 404     ///
 405     /// Basic usage:
 406     ///
 407     /// ```
 408     /// // some bytes, in a vector
 409     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 410     ///
 411     /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
 412     /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
 413     ///
 414     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 415     /// ```
 416     ///
 417     /// Incorrect bytes:
 418     ///
 419     /// ```
 420     /// // some invalid bytes, in a vector
 421     /// let sparkle_heart = vec![0, 159, 146, 150];
 422     ///
 423     /// assert!(String::from_utf8(sparkle_heart).is_err());
 424     /// ```
 425     ///
 426     /// See the docs for [`FromUtf8Error`] for more details on what you can do
 427     /// with this error.
 428     ///
 429     /// [`FromUtf8Error`]: struct.FromUtf8Error.html
 430     #[inline]
 431     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 432     pub fn from_utf8(vec: Vec<u8>) -> Result<String, FromUtf8Error> {
 433         match str::from_utf8(&vec) {
 434             Ok(..) => Ok(String { vec: vec }),
 435             Err(e) => {
 436                 Err(FromUtf8Error {
 437                     bytes: vec,
 438                     error: e,
 439                 })
 440             }
 441         }
 442     }
 443
 444     /// Converts a slice of bytes to a `String`, including invalid characters.
 445     ///
 446     /// A string slice ([`&str`]) is made of bytes ([`u8`]), and a slice of
 447     /// bytes ([`&[u8]`]) is made of bytes, so this function converts between
 448     /// the two. Not all byte slices are valid string slices, however: [`&str`]
 449     /// requires that it is valid UTF-8. During this conversion,
 450     /// `from_utf8_lossy()` will replace any invalid UTF-8 sequences with
 451     /// `U+FFFD REPLACEMENT CHARACTER`, which looks like this: �
 452     ///
 453     /// [`&str`]: ../primitive.str.html
 454     /// [`u8`]: ../primitive.u8.html
 455     /// [`&[u8]`]: ../primitive.slice.html
 456     ///
 457     /// If you are sure that the byte slice is valid UTF-8, and you don't want
 458     /// to incur the overhead of the conversion, there is an unsafe version
 459     /// of this function, [`from_utf8_unchecked()`], which has the same behavior
 460     /// but skips the checks.
 461     ///
 462     /// [`from_utf8_unchecked()`]: struct.String.html#method.from_utf8_unchecked
 463     ///
 464     /// If you need a [`&str`] instead of a `String`, consider
 465     /// [`str::from_utf8()`].
 466     ///
 467     /// [`str::from_utf8()`]: ../str/fn.from_utf8.html
 468     ///
 469     /// # Examples
 470     ///
 471     /// Basic usage:
 472     ///
 473     /// ```
 474     /// // some bytes, in a vector
 475     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 476     ///
 477     /// // We know these bytes are valid, so we'll use `unwrap()`.
 478     /// let sparkle_heart = String::from_utf8(sparkle_heart).unwrap();
 479     ///
 480     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 481     /// ```
 482     ///
 483     /// Incorrect bytes:
 484     ///
 485     /// ```
 486     /// // some invalid bytes
 487     /// let input = b"Hello \xF0\x90\x80World";
 488     /// let output = String::from_utf8_lossy(input);
 489     ///
 490     /// assert_eq!("Hello �World", output);
 491     /// ```
 492     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 493     pub fn from_utf8_lossy<'a>(v: &'a [u8]) -> Cow<'a, str> {
 494         let mut i;
 495         match str::from_utf8(v) {
 496             Ok(s) => return Cow::Borrowed(s),
 497             Err(e) => i = e.valid_up_to(),
 498         }
 499
 500         const TAG_CONT_U8: u8 = 128;
 501         const REPLACEMENT: &'static [u8] = b"\xEF\xBF\xBD"; // U+FFFD in UTF-8
 502         let total = v.len();
 503         fn unsafe_get(xs: &[u8], i: usize) -> u8 {
 504             unsafe { *xs.get_unchecked(i) }
 505         }
 506         fn safe_get(xs: &[u8], i: usize, total: usize) -> u8 {
 507             if i >= total {
 508                 0
 509             } else {
 510                 unsafe_get(xs, i)
 511             }
 512         }
 513
 514         let mut res = String::with_capacity(total);
 515
 516         if i > 0 {
 517             unsafe { res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[..i]) };
 518         }
 519
 520         // subseqidx is the index of the first byte of the subsequence we're
 521         // looking at.  It's used to copy a bunch of contiguous good codepoints
 522         // at once instead of copying them one by one.
 523         let mut subseqidx = i;
 524
 525         while i < total {
 526             let i_ = i;
 527             let byte = unsafe_get(v, i);
 528             i += 1;
 529
 530             macro_rules! error { () => ({
 531                 unsafe {
 532                     if subseqidx != i_ {
 533                         res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[subseqidx..i_]);
 534                     }
 535                     subseqidx = i;
 536                     res.as_mut_vec().extend_from_slice(REPLACEMENT);
 537                 }
 538             })}
 539
 540             if byte < 128 {
 541                 // subseqidx handles this
 542             } else {
 543                 let w = unicode_str::utf8_char_width(byte);
 544
 545                 match w {
 546                     2 => {
 547                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
 548                             error!();
 549                             continue;
 550                         }
 551                         i += 1;
 552                     }
 553                     3 => {
 554                         match (byte, safe_get(v, i, total)) {
 555                             (0xE0, 0xA0...0xBF) => (),
 556                             (0xE1...0xEC, 0x80...0xBF) => (),
 557                             (0xED, 0x80...0x9F) => (),
 558                             (0xEE...0xEF, 0x80...0xBF) => (),
 559                             _ => {
 560                                 error!();
 561                                 continue;
 562                             }
 563                         }
 564                         i += 1;
 565                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
 566                             error!();
 567                             continue;
 568                         }
 569                         i += 1;
 570                     }
 571                     4 => {
 572                         match (byte, safe_get(v, i, total)) {
 573                             (0xF0, 0x90...0xBF) => (),
 574                             (0xF1...0xF3, 0x80...0xBF) => (),
 575                             (0xF4, 0x80...0x8F) => (),
 576                             _ => {
 577                                 error!();
 578                                 continue;
 579                             }
 580                         }
 581                         i += 1;
 582                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
 583                             error!();
 584                             continue;
 585                         }
 586                         i += 1;
 587                         if safe_get(v, i, total) & 192 != TAG_CONT_U8 {
 588                             error!();
 589                             continue;
 590                         }
 591                         i += 1;
 592                     }
 593                     _ => {
 594                         error!();
 595                         continue;
 596                     }
 597                 }
 598             }
 599         }
 600         if subseqidx < total {
 601             unsafe { res.as_mut_vec().extend_from_slice(&v[subseqidx..total]) };
 602         }
 603         Cow::Owned(res)
 604     }
 605
 606     /// Decode a UTF-16 encoded vector `v` into a `String`, returning `None`
 607     /// if `v` contains any invalid data.
 608     ///
 609     /// # Examples
 610     ///
 611     /// Basic usage:
 612     ///
 613     /// ```
 614     /// // 𝄞music
 615     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 616     ///           0x0073, 0x0069, 0x0063];
 617     /// assert_eq!(String::from("𝄞music"),
 618     ///            String::from_utf16(v).unwrap());
 619     ///
 620     /// // 𝄞mu<invalid>ic
 621     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 622     ///           0xD800, 0x0069, 0x0063];
 623     /// assert!(String::from_utf16(v).is_err());
 624     /// ```
 625     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 626     pub fn from_utf16(v: &[u16]) -> Result<String, FromUtf16Error> {
 627         decode_utf16(v.iter().cloned()).collect::<Result<_, _>>().map_err(|_| FromUtf16Error(()))
 628     }
 629
 630     /// Decode a UTF-16 encoded vector `v` into a string, replacing
 631     /// invalid data with the replacement character (U+FFFD).
 632     ///
 633     /// # Examples
 634     ///
 635     /// Basic usage:
 636     ///
 637     /// ```
 638     /// // 𝄞mus<invalid>ic<invalid>
 639     /// let v = &[0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
 640     ///           0x0073, 0xDD1E, 0x0069, 0x0063,
 641     ///           0xD834];
 642     ///
 643     /// assert_eq!(String::from("𝄞mus\u{FFFD}ic\u{FFFD}"),
 644     ///            String::from_utf16_lossy(v));
 645     /// ```
 646     #[inline]
 647     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 648     pub fn from_utf16_lossy(v: &[u16]) -> String {
 649         decode_utf16(v.iter().cloned()).map(|r| r.unwrap_or(REPLACEMENT_CHARACTER)).collect()
 650     }
 651
 652     /// Creates a new `String` from a length, capacity, and pointer.
 653     ///
 654     /// # Safety
 655     ///
 656     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
 657     /// checked:
 658     ///
 659     /// * The memory at `ptr` needs to have been previously allocated by the
 660     ///   same allocator the standard library uses.
 661     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
 662     /// * `capacity` needs to be the correct value.
 663     ///
 664     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
 665     /// internal datastructures.
 666     ///
 667     /// # Examples
 668     ///
 669     /// Basic usage:
 670     ///
 671     /// ```
 672     /// use std::mem;
 673     ///
 674     /// unsafe {
 675     ///     let s = String::from("hello");
 676     ///     let ptr = s.as_ptr();
 677     ///     let len = s.len();
 678     ///     let capacity = s.capacity();
 679     ///
 680     ///     mem::forget(s);
 681     ///
 682     ///     let s = String::from_raw_parts(ptr as *mut _, len, capacity);
 683     ///
 684     ///     assert_eq!(String::from("hello"), s);
 685     /// }
 686     /// ```
 687     #[inline]
 688     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 689     pub unsafe fn from_raw_parts(buf: *mut u8, length: usize, capacity: usize) -> String {
 690         String { vec: Vec::from_raw_parts(buf, length, capacity) }
 691     }
 692
 693     /// Converts a vector of bytes to a `String` without checking that the
 694     /// string contains valid UTF-8.
 695     ///
 696     /// See the safe version, [`from_utf8()`], for more details.
 697     ///
 698     /// [`from_utf8()`]: struct.String.html#method.from_utf8
 699     ///
 700     /// # Safety
 701     ///
 702     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
 703     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
 704     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
 705     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
 706     ///
 707     /// # Examples
 708     ///
 709     /// Basic usage:
 710     ///
 711     /// ```
 712     /// // some bytes, in a vector
 713     /// let sparkle_heart = vec![240, 159, 146, 150];
 714     ///
 715     /// let sparkle_heart = unsafe {
 716     ///     String::from_utf8_unchecked(sparkle_heart)
 717     /// };
 718     ///
 719     /// assert_eq!("💖", sparkle_heart);
 720     /// ```
 721     #[inline]
 722     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 723     pub unsafe fn from_utf8_unchecked(bytes: Vec<u8>) -> String {
 724         String { vec: bytes }
 725     }
 726
 727     /// Converts a `String` into a byte vector.
 728     ///
 729     /// This consumes the `String`, so we do not need to copy its contents.
 730     ///
 731     /// # Examples
 732     ///
 733     /// Basic usage:
 734     ///
 735     /// ```
 736     /// let s = String::from("hello");
 737     /// let bytes = s.into_bytes();
 738     ///
 739     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &bytes[..]);
 740     /// ```
 741     #[inline]
 742     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 743     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
 744         self.vec
 745     }
 746
 747     /// Extracts a string slice containing the entire string.
 748     #[inline]
 749     #[unstable(feature = "convert",
 750                reason = "waiting on RFC revision",
 751                issue = "27729")]
 752     pub fn as_str(&self) -> &str {
 753         self
 754     }
 755
 756     /// Appends a given string slice onto the end of this `String`.
 757     ///
 758     /// # Examples
 759     ///
 760     /// Basic usage:
 761     ///
 762     /// ```
 763     /// let mut s = String::from("foo");
 764     ///
 765     /// s.push_str("bar");
 766     ///
 767     /// assert_eq!("foobar", s);
 768     /// ```
 769     #[inline]
 770     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 771     pub fn push_str(&mut self, string: &str) {
 772         self.vec.extend_from_slice(string.as_bytes())
 773     }
 774
 775     /// Returns this `String`'s capacity, in bytes.
 776     ///
 777     /// # Examples
 778     ///
 779     /// Basic usage:
 780     ///
 781     /// ```
 782     /// let s = String::with_capacity(10);
 783     ///
 784     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 785     /// ```
 786     #[inline]
 787     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 788     pub fn capacity(&self) -> usize {
 789         self.vec.capacity()
 790     }
 791
 792     /// Ensures that this `String`'s capacity is at least `additional` bytes
 793     /// larger than its length.
 794     ///
 795     /// The capacity may be increased by more than `additional` bytes if it
 796     /// chooses, to prevent frequent reallocations.
 797     ///
 798     /// If you do not want this "at least" behavior, see the [`reserve_exact()`]
 799     /// method.
 800     ///
 801     /// [`reserve_exact()`]: #method.reserve_exact
 802     ///
 803     /// # Panics
 804     ///
 805     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
 806     ///
 807     /// # Examples
 808     ///
 809     /// Basic usage:
 810     ///
 811     /// ```
 812     /// let mut s = String::new();
 813     ///
 814     /// s.reserve(10);
 815     ///
 816     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 817     /// ```
 818     ///
 819     /// This may not actually increase the capacity:
 820     ///
 821     /// ```
 822     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 823     /// s.push('a');
 824     /// s.push('b');
 825     ///
 826     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
 827     /// assert_eq!(2, s.len());
 828     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 829     ///
 830     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
 831     /// s.reserve(8);
 832     ///
 833     /// // ... doesn't actually increase.
 834     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 835     /// ```
 836     #[inline]
 837     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 838     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
 839         self.vec.reserve(additional)
 840     }
 841
 842     /// Ensures that this `String`'s capacity is `additional` bytes
 843     /// larger than its length.
 844     ///
 845     /// Consider using the [`reserve()`] method unless you absolutely know
 846     /// better than the allocator.
 847     ///
 848     /// [`reserve()`]: #method.reserve
 849     ///
 850     /// # Panics
 851     ///
 852     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
 853     ///
 854     /// # Examples
 855     ///
 856     /// Basic usage:
 857     ///
 858     /// ```
 859     /// let mut s = String::new();
 860     ///
 861     /// s.reserve_exact(10);
 862     ///
 863     /// assert!(s.capacity() >= 10);
 864     /// ```
 865     ///
 866     /// This may not actually increase the capacity:
 867     ///
 868     /// ```
 869     /// let mut s = String::with_capacity(10);
 870     /// s.push('a');
 871     /// s.push('b');
 872     ///
 873     /// // s now has a length of 2 and a capacity of 10
 874     /// assert_eq!(2, s.len());
 875     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 876     ///
 877     /// // Since we already have an extra 8 capacity, calling this...
 878     /// s.reserve_exact(8);
 879     ///
 880     /// // ... doesn't actually increase.
 881     /// assert_eq!(10, s.capacity());
 882     /// ```
 883     #[inline]
 884     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 885     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
 886         self.vec.reserve_exact(additional)
 887     }
 888
 889     /// Shrinks the capacity of this `String` to match its length.
 890     ///
 891     /// # Examples
 892     ///
 893     /// Basic usage:
 894     ///
 895     /// ```
 896     /// let mut s = String::from("foo");
 897     ///
 898     /// s.reserve(100);
 899     /// assert!(s.capacity() >= 100);
 900     ///
 901     /// s.shrink_to_fit();
 902     /// assert_eq!(3, s.capacity());
 903     /// ```
 904     #[inline]
 905     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 906     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
 907         self.vec.shrink_to_fit()
 908     }
 909
 910     /// Appends the given `char` to the end of this `String`.
 911     ///
 912     /// # Examples
 913     ///
 914     /// Basic usage:
 915     ///
 916     /// ```
 917     /// let mut s = String::from("abc");
 918     ///
 919     /// s.push('1');
 920     /// s.push('2');
 921     /// s.push('3');
 922     ///
 923     /// assert_eq!("abc123", s);
 924     /// ```
 925     #[inline]
 926     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 927     pub fn push(&mut self, ch: char) {
 928         match ch.len_utf8() {
 929             1 => self.vec.push(ch as u8),
 930             ch_len => {
 931                 let cur_len = self.len();
 932                 // This may use up to 4 bytes.
 933                 self.vec.reserve(ch_len);
 934
 935                 unsafe {
 936                     // Attempt to not use an intermediate buffer by just pushing bytes
 937                     // directly onto this string.
 938                     let slice = slice::from_raw_parts_mut(self.vec
 939                                                               .as_mut_ptr()
 940                                                               .offset(cur_len as isize),
 941                                                           ch_len);
 942                     let used = ch.encode_utf8(slice).unwrap_or(0);
 943                     self.vec.set_len(cur_len + used);
 944                 }
 945             }
 946         }
 947     }
 948
 949     /// Returns a byte slice of this `String`'s contents.
 950     ///
 951     /// # Examples
 952     ///
 953     /// Basic usage:
 954     ///
 955     /// ```
 956     /// let s = String::from("hello");
 957     ///
 958     /// assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111], s.as_bytes());
 959     /// ```
 960     #[inline]
 961     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 962     pub fn as_bytes(&self) -> &[u8] {
 963         &self.vec
 964     }
 965
 966     /// Shortens this `String` to the specified length.
 967     ///
 968     /// # Panics
 969     ///
 970     /// Panics if `new_len` > current length, or if `new_len` does not lie on a
 971     /// [`char`] boundary.
 972     ///
 973     /// [`char`]: ../primitive.char.html
 974     ///
 975     /// # Examples
 976     ///
 977     /// Basic usage:
 978     ///
 979     /// ```
 980     /// let mut s = String::from("hello");
 981     ///
 982     /// s.truncate(2);
 983     ///
 984     /// assert_eq!("he", s);
 985     /// ```
 986     #[inline]
 987     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
 988     pub fn truncate(&mut self, new_len: usize) {
 989         assert!(self.is_char_boundary(new_len));
 990         self.vec.truncate(new_len)
 991     }
 992
 993     /// Removes the last character from the string buffer and returns it.
 994     ///
 995     /// Returns `None` if this `String` is empty.
 996     ///
 997     /// # Examples
 998     ///
 999     /// Basic usage:
1000     ///
1001     /// ```
1002     /// let mut s = String::from("foo");
1003     ///
1004     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1005     /// assert_eq!(s.pop(), Some('o'));
1006     /// assert_eq!(s.pop(), Some('f'));
1007     ///
1008     /// assert_eq!(s.pop(), None);
1009     /// ```
1010     #[inline]
1011     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1012     pub fn pop(&mut self) -> Option<char> {
1013         let len = self.len();
1014         if len == 0 {
1015             return None;
1016         }
1017
1018         let ch = self.char_at_reverse(len);
1019         unsafe {
1020             self.vec.set_len(len - ch.len_utf8());
1021         }
1022         Some(ch)
1023     }
1024
1025     /// Removes a `char` from this `String` at a byte position and returns it.
1026     ///
1027     /// This is an `O(n)` operation, as it requires copying every element in the
1028     /// buffer.
1029     ///
1030     /// # Panics
1031     ///
1032     /// Panics if `idx` is larger than or equal to the `String`'s length,
1033     /// or if it does not lie on a [`char`] boundary.
1034     ///
1035     /// [`char`]: ../primitive.char.html
1036     ///
1037     /// # Examples
1038     ///
1039     /// Basic usage:
1040     ///
1041     /// ```
1042     /// let mut s = String::from("foo");
1043     ///
1044     /// assert_eq!(s.remove(0), 'f');
1045     /// assert_eq!(s.remove(1), 'o');
1046     /// assert_eq!(s.remove(0), 'o');
1047     /// ```
1048     #[inline]
1049     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1050     pub fn remove(&mut self, idx: usize) -> char {
1051         let len = self.len();
1052         assert!(idx < len);
1053
1054         let ch = self.char_at(idx);
1055         let next = idx + ch.len_utf8();
1056         unsafe {
1057             ptr::copy(self.vec.as_ptr().offset(next as isize),
1058                       self.vec.as_mut_ptr().offset(idx as isize),
1059                       len - next);
1060             self.vec.set_len(len - (next - idx));
1061         }
1062         ch
1063     }
1064
1065     /// Inserts a character into this `String` at a byte position.
1066     ///
1067     /// This is an `O(n)` operation as it requires copying every element in the
1068     /// buffer.
1069     ///
1070     /// # Panics
1071     ///
1072     /// Panics if `idx` is larger than the `String`'s length, or if it does not
1073     /// lie on a [`char`] boundary.
1074     ///
1075     /// [`char`]: ../primitive.char.html
1076     ///
1077     /// # Examples
1078     ///
1079     /// Basic usage:
1080     ///
1081     /// ```
1082     /// let mut s = String::with_capacity(3);
1083     ///
1084     /// s.insert(0, 'f');
1085     /// s.insert(1, 'o');
1086     /// s.insert(2, 'o');
1087     ///
1088     /// assert_eq!("foo", s);
1089     /// ```
1090     #[inline]
1091     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1092     pub fn insert(&mut self, idx: usize, ch: char) {
1093         let len = self.len();
1094         assert!(idx <= len);
1095         assert!(self.is_char_boundary(idx));
1096         self.vec.reserve(4);
1097         let mut bits = [0; 4];
1098         let amt = ch.encode_utf8(&mut bits).unwrap();
1099
1100         unsafe {
1101             ptr::copy(self.vec.as_ptr().offset(idx as isize),
1102                       self.vec.as_mut_ptr().offset((idx + amt) as isize),
1103                       len - idx);
1104             ptr::copy(bits.as_ptr(),
1105                       self.vec.as_mut_ptr().offset(idx as isize),
1106                       amt);
1107             self.vec.set_len(len + amt);
1108         }
1109     }
1110
1111     /// Returns a mutable reference to the contents of this `String`.
1112     ///
1113     /// # Safety
1114     ///
1115     /// This function is unsafe because it does not check that the bytes passed
1116     /// to it are valid UTF-8. If this constraint is violated, it may cause
1117     /// memory unsafety issues with future users of the `String`, as the rest of
1118     /// the standard library assumes that `String`s are valid UTF-8.
1119     ///
1120     /// # Examples
1121     ///
1122     /// Basic usage:
1123     ///
1124     /// ```
1125     /// let mut s = String::from("hello");
1126     ///
1127     /// unsafe {
1128     ///     let vec = s.as_mut_vec();
1129     ///     assert_eq!(&[104, 101, 108, 108, 111][..], &vec[..]);
1130     ///
1131     ///     vec.reverse();
1132     /// }
1133     /// assert_eq!(s, "olleh");
1134     /// ```
1135     #[inline]
1136     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1137     pub unsafe fn as_mut_vec(&mut self) -> &mut Vec<u8> {
1138         &mut self.vec
1139     }
1140
1141     /// Returns the length of this `String`, in bytes.
1142     ///
1143     /// # Examples
1144     ///
1145     /// Basic usage:
1146     ///
1147     /// ```
1148     /// let a = String::from("foo");
1149     ///
1150     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1151     /// ```
1152     #[inline]
1153     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1154     pub fn len(&self) -> usize {
1155         self.vec.len()
1156     }
1157
1158     /// Returns `true` if this `String` has a length of zero.
1159     ///
1160     /// Returns `false` otherwise.
1161     ///
1162     /// # Examples
1163     ///
1164     /// Basic usage:
1165     ///
1166     /// ```
1167     /// let mut v = String::new();
1168     /// assert!(v.is_empty());
1169     ///
1170     /// v.push('a');
1171     /// assert!(!v.is_empty());
1172     /// ```
1173     #[inline]
1174     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1175     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1176         self.len() == 0
1177     }
1178
1179     /// Truncates this `String`, removing all contents.
1180     ///
1181     /// While this means the `String` will have a length of zero, it does not
1182     /// touch its capacity.
1183     ///
1184     /// # Examples
1185     ///
1186     /// Basic usage:
1187     ///
1188     /// ```
1189     /// let mut s = String::from("foo");
1190     ///
1191     /// s.clear();
1192     ///
1193     /// assert!(s.is_empty());
1194     /// assert_eq!(0, s.len());
1195     /// assert_eq!(3, s.capacity());
1196     /// ```
1197     #[inline]
1198     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1199     pub fn clear(&mut self) {
1200         self.vec.clear()
1201     }
1202
1203     /// Create a draining iterator that removes the specified range in the string
1204     /// and yields the removed chars.
1205     ///
1206     /// Note: The element range is removed even if the iterator is not
1207     /// consumed until the end.
1208     ///
1209     /// # Panics
1210     ///
1211     /// Panics if the starting point or end point do not lie on a [`char`]
1212     /// boundary, or if they're out of bounds.
1213     ///
1214     /// [`char`]: ../primitive.char.html
1215     ///
1216     /// # Examples
1217     ///
1218     /// Basic usage:
1219     ///
1220     /// ```
1221     /// let mut s = String::from("α is alpha, β is beta");
1222     /// let beta_offset = s.find('β').unwrap_or(s.len());
1223     ///
1224     /// // Remove the range up until the β from the string
1225     /// let t: String = s.drain(..beta_offset).collect();
1226     /// assert_eq!(t, "α is alpha, ");
1227     /// assert_eq!(s, "β is beta");
1228     ///
1229     /// // A full range clears the string
1230     /// s.drain(..);
1231     /// assert_eq!(s, "");
1232     /// ```
1233     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1234     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain
1235         where R: RangeArgument<usize>
1236     {
1237         // Memory safety
1238         //
1239         // The String version of Drain does not have the memory safety issues
1240         // of the vector version. The data is just plain bytes.
1241         // Because the range removal happens in Drop, if the Drain iterator is leaked,
1242         // the removal will not happen.
1243         let len = self.len();
1244         let start = *range.start().unwrap_or(&0);
1245         let end = *range.end().unwrap_or(&len);
1246
1247         // Take out two simultaneous borrows. The &mut String won't be accessed
1248         // until iteration is over, in Drop.
1249         let self_ptr = self as *mut _;
1250         // slicing does the appropriate bounds checks
1251         let chars_iter = self[start..end].chars();
1252
1253         Drain {
1254             start: start,
1255             end: end,
1256             iter: chars_iter,
1257             string: self_ptr,
1258         }
1259     }
1260
1261     /// Converts this `String` into a `Box<str>`.
1262     ///
1263     /// This will drop any excess capacity.
1264     ///
1265     /// # Examples
1266     ///
1267     /// Basic usage:
1268     ///
1269     /// ```
1270     /// let s = String::from("hello");
1271     ///
1272     /// let b = s.into_boxed_str();
1273     /// ```
1274     #[stable(feature = "box_str", since = "1.4.0")]
1275     pub fn into_boxed_str(self) -> Box<str> {
1276         let slice = self.vec.into_boxed_slice();
1277         unsafe { mem::transmute::<Box<[u8]>, Box<str>>(slice) }
1278     }
1279 }
1280
1281 impl FromUtf8Error {
1282     /// Returns the bytes that were attempted to convert to a `String`.
1283     ///
1284     /// This method is carefully constructed to avoid allocation. It will
1285     /// consume the error, moving out the bytes, so that a copy of the bytes
1286     /// does not need to be made.
1287     ///
1288     /// # Examples
1289     ///
1290     /// Basic usage:
1291     ///
1292     /// ```
1293     /// // some invalid bytes, in a vector
1294     /// let bytes = vec![0, 159];
1295     ///
1296     /// let value = String::from_utf8(bytes);
1297     ///
1298     /// assert_eq!(vec![0, 159], value.unwrap_err().into_bytes());
1299     /// ```
1300     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1301     pub fn into_bytes(self) -> Vec<u8> {
1302         self.bytes
1303     }
1304
1305     /// Fetch a `Utf8Error` to get more details about the conversion failure.
1306     ///
1307     /// The [`Utf8Error`] type provided by [`std::str`] represents an error that may
1308     /// occur when converting a slice of [`u8`]s to a [`&str`]. In this sense, it's
1309     /// an analogue to `FromUtf8Error`. See its documentation for more details
1310     /// on using it.
1311     ///
1312     /// [`Utf8Error`]: ../str/struct.Utf8Error.html
1313     /// [`std::str`]: ../str/index.html
1314     ///
1315     /// # Examples
1316     ///
1317     /// Basic usage:
1318     ///
1319     /// ```
1320     /// // some invalid bytes, in a vector
1321     /// let bytes = vec![0, 159];
1322     ///
1323     /// let error = String::from_utf8(bytes).unwrap_err().utf8_error();
1324     ///
1325     /// // the first byte is invalid here
1326     /// assert_eq!(1, error.valid_up_to());
1327     /// ```
1328     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1329     pub fn utf8_error(&self) -> Utf8Error {
1330         self.error
1331     }
1332 }
1333
1334 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1335 impl fmt::Display for FromUtf8Error {
1336     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1337         fmt::Display::fmt(&self.error, f)
1338     }
1339 }
1340
1341 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1342 impl fmt::Display for FromUtf16Error {
1343     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1344         fmt::Display::fmt("invalid utf-16: lone surrogate found", f)
1345     }
1346 }
1347
1348 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1349 impl Clone for String {
1350     fn clone(&self) -> Self {
1351         String { vec: self.vec.clone() }
1352     }
1353
1354     fn clone_from(&mut self, source: &Self) {
1355         self.vec.clone_from(&source.vec);
1356     }
1357 }
1358
1359 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1360 impl FromIterator<char> for String {
1361     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = char>>(iterable: I) -> String {
1362         let mut buf = String::new();
1363         buf.extend(iterable);
1364         buf
1365     }
1366 }
1367
1368 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1369 impl<'a> FromIterator<&'a str> for String {
1370     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(iterable: I) -> String {
1371         let mut buf = String::new();
1372         buf.extend(iterable);
1373         buf
1374     }
1375 }
1376
1377 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1378 impl FromIterator<String> for String {
1379     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = String>>(iterable: I) -> String {
1380         let mut buf = String::new();
1381         buf.extend(iterable);
1382         buf
1383     }
1384 }
1385
1386 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1387 impl Extend<char> for String {
1388     fn extend<I: IntoIterator<Item = char>>(&mut self, iterable: I) {
1389         let iterator = iterable.into_iter();
1390         let (lower_bound, _) = iterator.size_hint();
1391         self.reserve(lower_bound);
1392         for ch in iterator {
1393             self.push(ch)
1394         }
1395     }
1396 }
1397
1398 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
1399 impl<'a> Extend<&'a char> for String {
1400     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a char>>(&mut self, iterable: I) {
1401         self.extend(iterable.into_iter().cloned());
1402     }
1403 }
1404
1405 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1406 impl<'a> Extend<&'a str> for String {
1407     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a str>>(&mut self, iterable: I) {
1408         for s in iterable {
1409             self.push_str(s)
1410         }
1411     }
1412 }
1413
1414 #[stable(feature = "extend_string", since = "1.4.0")]
1415 impl Extend<String> for String {
1416     fn extend<I: IntoIterator<Item = String>>(&mut self, iterable: I) {
1417         for s in iterable {
1418             self.push_str(&s)
1419         }
1420     }
1421 }
1422
1423 /// A convenience impl that delegates to the impl for `&str`
1424 #[unstable(feature = "pattern",
1425            reason = "API not fully fleshed out and ready to be stabilized",
1426            issue = "27721")]
1427 impl<'a, 'b> Pattern<'a> for &'b String {
1428     type Searcher = <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher;
1429
1430     fn into_searcher(self, haystack: &'a str) -> <&'b str as Pattern<'a>>::Searcher {
1431         self[..].into_searcher(haystack)
1432     }
1433
1434     #[inline]
1435     fn is_contained_in(self, haystack: &'a str) -> bool {
1436         self[..].is_contained_in(haystack)
1437     }
1438
1439     #[inline]
1440     fn is_prefix_of(self, haystack: &'a str) -> bool {
1441         self[..].is_prefix_of(haystack)
1442     }
1443 }
1444
1445 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1446 impl PartialEq for String {
1447     #[inline]
1448     fn eq(&self, other: &String) -> bool {
1449         PartialEq::eq(&self[..], &other[..])
1450     }
1451     #[inline]
1452     fn ne(&self, other: &String) -> bool {
1453         PartialEq::ne(&self[..], &other[..])
1454     }
1455 }
1456
1457 macro_rules! impl_eq {
1458     ($lhs:ty, $rhs: ty) => {
1459         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1460         impl<'a, 'b> PartialEq<$rhs> for $lhs {
1461             #[inline]
1462             fn eq(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1463             #[inline]
1464             fn ne(&self, other: &$rhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1465         }
1466
1467         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1468         impl<'a, 'b> PartialEq<$lhs> for $rhs {
1469             #[inline]
1470             fn eq(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::eq(&self[..], &other[..]) }
1471             #[inline]
1472             fn ne(&self, other: &$lhs) -> bool { PartialEq::ne(&self[..], &other[..]) }
1473         }
1474
1475     }
1476 }
1477
1478 impl_eq! { String, str }
1479 impl_eq! { String, &'a str }
1480 impl_eq! { Cow<'a, str>, str }
1481 impl_eq! { Cow<'a, str>, &'b str }
1482 impl_eq! { Cow<'a, str>, String }
1483
1484 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1485 impl Default for String {
1486     #[inline]
1487     fn default() -> String {
1488         String::new()
1489     }
1490 }
1491
1492 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1493 impl fmt::Display for String {
1494     #[inline]
1495     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1496         fmt::Display::fmt(&**self, f)
1497     }
1498 }
1499
1500 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1501 impl fmt::Debug for String {
1502     #[inline]
1503     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1504         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
1505     }
1506 }
1507
1508 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1509 impl hash::Hash for String {
1510     #[inline]
1511     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, hasher: &mut H) {
1512         (**self).hash(hasher)
1513     }
1514 }
1515
1516 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1517 impl<'a> Add<&'a str> for String {
1518     type Output = String;
1519
1520     #[inline]
1521     fn add(mut self, other: &str) -> String {
1522         self.push_str(other);
1523         self
1524     }
1525 }
1526
1527 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1528 impl ops::Index<ops::Range<usize>> for String {
1529     type Output = str;
1530
1531     #[inline]
1532     fn index(&self, index: ops::Range<usize>) -> &str {
1533         &self[..][index]
1534     }
1535 }
1536 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1537 impl ops::Index<ops::RangeTo<usize>> for String {
1538     type Output = str;
1539
1540     #[inline]
1541     fn index(&self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &str {
1542         &self[..][index]
1543     }
1544 }
1545 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1546 impl ops::Index<ops::RangeFrom<usize>> for String {
1547     type Output = str;
1548
1549     #[inline]
1550     fn index(&self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &str {
1551         &self[..][index]
1552     }
1553 }
1554 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1555 impl ops::Index<ops::RangeFull> for String {
1556     type Output = str;
1557
1558     #[inline]
1559     fn index(&self, _index: ops::RangeFull) -> &str {
1560         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
1561     }
1562 }
1563
1564 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1565 impl ops::IndexMut<ops::Range<usize>> for String {
1566     #[inline]
1567     fn index_mut(&mut self, index: ops::Range<usize>) -> &mut str {
1568         &mut self[..][index]
1569     }
1570 }
1571 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1572 impl ops::IndexMut<ops::RangeTo<usize>> for String {
1573     #[inline]
1574     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &mut str {
1575         &mut self[..][index]
1576     }
1577 }
1578 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1579 impl ops::IndexMut<ops::RangeFrom<usize>> for String {
1580     #[inline]
1581     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &mut str {
1582         &mut self[..][index]
1583     }
1584 }
1585 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1586 impl ops::IndexMut<ops::RangeFull> for String {
1587     #[inline]
1588     fn index_mut(&mut self, _index: ops::RangeFull) -> &mut str {
1589         unsafe { mem::transmute(&mut *self.vec) }
1590     }
1591 }
1592
1593 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1594 impl ops::Deref for String {
1595     type Target = str;
1596
1597     #[inline]
1598     fn deref(&self) -> &str {
1599         unsafe { str::from_utf8_unchecked(&self.vec) }
1600     }
1601 }
1602
1603 #[stable(feature = "derefmut_for_string", since = "1.2.0")]
1604 impl ops::DerefMut for String {
1605     #[inline]
1606     fn deref_mut(&mut self) -> &mut str {
1607         unsafe { mem::transmute(&mut *self.vec) }
1608     }
1609 }
1610
1611 /// An error when parsing a `String`.
1612 ///
1613 /// This `enum` is slightly awkward: it will never actually exist. This error is
1614 /// part of the type signature of the implementation of [`FromStr`] on
1615 /// [`String`]. The return type of [`from_str()`], requires that an error be
1616 /// defined, but, given that a [`String`] can always be made into a new
1617 /// [`String`] without error, this type will never actually be returned. As
1618 /// such, it is only here to satisfy said signature, and is useless otherwise.
1619 ///
1620 /// [`FromStr`]: ../str/trait.FromStr.html
1621 /// [`String`]: struct.String.html
1622 /// [`from_str()`]: ../str/trait.FromStr.html#tymethod.from_str
1623 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1624 #[derive(Copy)]
1625 pub enum ParseError {}
1626
1627 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1628 impl FromStr for String {
1629     type Err = ParseError;
1630     #[inline]
1631     fn from_str(s: &str) -> Result<String, ParseError> {
1632         Ok(String::from(s))
1633     }
1634 }
1635
1636 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1637 impl Clone for ParseError {
1638     fn clone(&self) -> ParseError {
1639         match *self {}
1640     }
1641 }
1642
1643 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1644 impl fmt::Debug for ParseError {
1645     fn fmt(&self, _: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
1646         match *self {}
1647     }
1648 }
1649
1650 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1651 impl PartialEq for ParseError {
1652     fn eq(&self, _: &ParseError) -> bool {
1653         match *self {}
1654     }
1655 }
1656
1657 #[stable(feature = "str_parse_error", since = "1.5.0")]
1658 impl Eq for ParseError {}
1659
1660 /// A trait for converting a value to a `String`.
1661 ///
1662 /// This trait is automatically implemented for any type which implements the
1663 /// [`Display`] trait. As such, `ToString` shouldn't be implemented directly:
1664 /// [`Display`] should be implemented instead, and you get the `ToString`
1665 /// implementation for free.
1666 ///
1667 /// [`Display`]: ../fmt/trait.Display.html
1668 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1669 pub trait ToString {
1670     /// Converts the given value to a `String`.
1671     ///
1672     /// # Examples
1673     ///
1674     /// Basic usage:
1675     ///
1676     /// ```
1677     /// let i = 5;
1678     /// let five = String::from("5");
1679     ///
1680     /// assert_eq!(five, i.to_string());
1681     /// ```
1682     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1683     fn to_string(&self) -> String;
1684 }
1685
1686 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1687 impl<T: fmt::Display + ?Sized> ToString for T {
1688     #[inline]
1689     fn to_string(&self) -> String {
1690         use core::fmt::Write;
1691         let mut buf = String::new();
1692         let _ = buf.write_fmt(format_args!("{}", self));
1693         buf.shrink_to_fit();
1694         buf
1695     }
1696 }
1697
1698 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1699 impl AsRef<str> for String {
1700     #[inline]
1701     fn as_ref(&self) -> &str {
1702         self
1703     }
1704 }
1705
1706 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1707 impl AsRef<[u8]> for String {
1708     #[inline]
1709     fn as_ref(&self) -> &[u8] {
1710         self.as_bytes()
1711     }
1712 }
1713
1714 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1715 impl<'a> From<&'a str> for String {
1716     #[cfg(not(test))]
1717     #[inline]
1718     fn from(s: &'a str) -> String {
1719         String { vec: <[_]>::to_vec(s.as_bytes()) }
1720     }
1721
1722     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1723     // required for this method definition, is not available. Since we don't
1724     // require this method for testing purposes, I'll just stub it
1725     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1726     #[inline]
1727     #[cfg(test)]
1728     fn from(_: &str) -> String {
1729         panic!("not available with cfg(test)");
1730     }
1731 }
1732
1733 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1734 impl<'a> From<&'a str> for Cow<'a, str> {
1735     #[inline]
1736     fn from(s: &'a str) -> Cow<'a, str> {
1737         Cow::Borrowed(s)
1738     }
1739 }
1740
1741 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1742 impl<'a> From<String> for Cow<'a, str> {
1743     #[inline]
1744     fn from(s: String) -> Cow<'a, str> {
1745         Cow::Owned(s)
1746     }
1747 }
1748
1749 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1750 impl Into<Vec<u8>> for String {
1751     fn into(self) -> Vec<u8> {
1752         self.into_bytes()
1753     }
1754 }
1755
1756 #[unstable(feature = "into_cow", reason = "may be replaced by `convert::Into`",
1757            issue= "27735")]
1758 impl IntoCow<'static, str> for String {
1759     #[inline]
1760     fn into_cow(self) -> Cow<'static, str> {
1761         Cow::Owned(self)
1762     }
1763 }
1764
1765 #[unstable(feature = "into_cow", reason = "may be replaced by `convert::Into`",
1766            issue = "27735")]
1767 impl<'a> IntoCow<'a, str> for &'a str {
1768     #[inline]
1769     fn into_cow(self) -> Cow<'a, str> {
1770         Cow::Borrowed(self)
1771     }
1772 }
1773
1774 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1775 impl fmt::Write for String {
1776     #[inline]
1777     fn write_str(&mut self, s: &str) -> fmt::Result {
1778         self.push_str(s);
1779         Ok(())
1780     }
1781
1782     #[inline]
1783     fn write_char(&mut self, c: char) -> fmt::Result {
1784         self.push(c);
1785         Ok(())
1786     }
1787 }
1788
1789 /// A draining iterator for `String`.
1790 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1791 pub struct Drain<'a> {
1792     /// Will be used as &'a mut String in the destructor
1793     string: *mut String,
1794     /// Start of part to remove
1795     start: usize,
1796     /// End of part to remove
1797     end: usize,
1798     /// Current remaining range to remove
1799     iter: Chars<'a>,
1800 }
1801
1802 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1803 unsafe impl<'a> Sync for Drain<'a> {}
1804 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1805 unsafe impl<'a> Send for Drain<'a> {}
1806
1807 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1808 impl<'a> Drop for Drain<'a> {
1809     fn drop(&mut self) {
1810         unsafe {
1811             // Use Vec::drain. "Reaffirm" the bounds checks to avoid
1812             // panic code being inserted again.
1813             let self_vec = (*self.string).as_mut_vec();
1814             if self.start <= self.end && self.end <= self_vec.len() {
1815                 self_vec.drain(self.start..self.end);
1816             }
1817         }
1818     }
1819 }
1820
1821 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1822 impl<'a> Iterator for Drain<'a> {
1823     type Item = char;
1824
1825     #[inline]
1826     fn next(&mut self) -> Option<char> {
1827         self.iter.next()
1828     }
1829
1830     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
1831         self.iter.size_hint()
1832     }
1833 }
1834
1835 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1836 impl<'a> DoubleEndedIterator for Drain<'a> {
1837     #[inline]
1838     fn next_back(&mut self) -> Option<char> {
1839         self.iter.next_back()
1840     }
1841 }