]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libcollections/vec.rs
Add Vec::resize_default.
[rust.git] / src / libcollections / vec.rs
1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10
11 //! A contiguous growable array type with heap-allocated contents, written
12 //! `Vec<T>` but pronounced 'vector.'
13 //!
14 //! Vectors have `O(1)` indexing, amortized `O(1)` push (to the end) and
15 //! `O(1)` pop (from the end).
16 //!
17 //! # Examples
18 //!
19 //! You can explicitly create a [`Vec<T>`] with [`new`]:
20 //!
21 //! ```
22 //! let v: Vec<i32> = Vec::new();
23 //! ```
24 //!
25 //! ...or by using the [`vec!`] macro:
26 //!
27 //! ```
28 //! let v: Vec<i32> = vec![];
29 //!
30 //! let v = vec![1, 2, 3, 4, 5];
31 //!
32 //! let v = vec![0; 10]; // ten zeroes
33 //! ```
34 //!
35 //! You can [`push`] values onto the end of a vector (which will grow the vector
36 //! as needed):
37 //!
38 //! ```
39 //! let mut v = vec![1, 2];
40 //!
41 //! v.push(3);
42 //! ```
43 //!
44 //! Popping values works in much the same way:
45 //!
46 //! ```
47 //! let mut v = vec![1, 2];
48 //!
49 //! let two = v.pop();
50 //! ```
51 //!
52 //! Vectors also support indexing (through the [`Index`] and [`IndexMut`] traits):
53 //!
54 //! ```
55 //! let mut v = vec![1, 2, 3];
56 //! let three = v[2];
57 //! v[1] = v[1] + 5;
58 //! ```
59 //!
60 //! [`Vec<T>`]: ../../std/vec/struct.Vec.html
61 //! [`new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
62 //! [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
63 //! [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
64 //! [`IndexMut`]: ../../std/ops/trait.IndexMut.html
65 //! [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
66
67 #![stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
68
69 use alloc::boxed::Box;
70 use alloc::raw_vec::RawVec;
71 use borrow::ToOwned;
72 use borrow::Cow;
73 use core::cmp::Ordering;
74 use core::fmt;
75 use core::hash::{self, Hash};
76 use core::intrinsics::{arith_offset, assume};
77 use core::iter::{FromIterator, FusedIterator, TrustedLen};
78 use core::mem;
79 #[cfg(not(test))]
80 use core::num::Float;
81 use core::ops::{InPlace, Index, IndexMut, Place, Placer};
82 use core::ops;
83 use core::ptr;
84 use core::ptr::Shared;
85 use core::slice;
86
87 use super::range::RangeArgument;
88 use Bound::{Excluded, Included, Unbounded};
89
90 /// A contiguous growable array type, written `Vec<T>` but pronounced 'vector'.
91 ///
92 /// # Examples
93 ///
94 /// ```
95 /// let mut vec = Vec::new();
96 /// vec.push(1);
97 /// vec.push(2);
98 ///
99 /// assert_eq!(vec.len(), 2);
100 /// assert_eq!(vec[0], 1);
101 ///
102 /// assert_eq!(vec.pop(), Some(2));
103 /// assert_eq!(vec.len(), 1);
104 ///
105 /// vec[0] = 7;
106 /// assert_eq!(vec[0], 7);
107 ///
108 /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
109 ///
110 /// for x in &vec {
111 ///     println!("{}", x);
112 /// }
113 /// assert_eq!(vec, [7, 1, 2, 3]);
114 /// ```
115 ///
116 /// The [`vec!`] macro is provided to make initialization more convenient:
117 ///
118 /// ```
119 /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
120 /// vec.push(4);
121 /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
122 /// ```
123 ///
124 /// It can also initialize each element of a `Vec<T>` with a given value:
125 ///
126 /// ```
127 /// let vec = vec![0; 5];
128 /// assert_eq!(vec, [0, 0, 0, 0, 0]);
129 /// ```
130 ///
131 /// Use a `Vec<T>` as an efficient stack:
132 ///
133 /// ```
134 /// let mut stack = Vec::new();
135 ///
136 /// stack.push(1);
137 /// stack.push(2);
138 /// stack.push(3);
139 ///
140 /// while let Some(top) = stack.pop() {
141 ///     // Prints 3, 2, 1
142 ///     println!("{}", top);
143 /// }
144 /// ```
145 ///
146 /// # Indexing
147 ///
148 /// The `Vec` type allows to access values by index, because it implements the
149 /// [`Index`] trait. An example will be more explicit:
150 ///
151 /// ```
152 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
153 /// println!("{}", v[1]); // it will display '2'
154 /// ```
155 ///
156 /// However be careful: if you try to access an index which isn't in the `Vec`,
157 /// your software will panic! You cannot do this:
158 ///
159 /// ```ignore
160 /// let v = vec![0, 2, 4, 6];
161 /// println!("{}", v[6]); // it will panic!
162 /// ```
163 ///
164 /// In conclusion: always check if the index you want to get really exists
165 /// before doing it.
166 ///
167 /// # Slicing
168 ///
169 /// A `Vec` can be mutable. Slices, on the other hand, are read-only objects.
170 /// To get a slice, use `&`. Example:
171 ///
172 /// ```
173 /// fn read_slice(slice: &[usize]) {
174 ///     // ...
175 /// }
176 ///
177 /// let v = vec![0, 1];
178 /// read_slice(&v);
179 ///
180 /// // ... and that's all!
181 /// // you can also do it like this:
182 /// let x : &[usize] = &v;
183 /// ```
184 ///
185 /// In Rust, it's more common to pass slices as arguments rather than vectors
186 /// when you just want to provide a read access. The same goes for [`String`] and
187 /// [`&str`].
188 ///
189 /// # Capacity and reallocation
190 ///
191 /// The capacity of a vector is the amount of space allocated for any future
192 /// elements that will be added onto the vector. This is not to be confused with
193 /// the *length* of a vector, which specifies the number of actual elements
194 /// within the vector. If a vector's length exceeds its capacity, its capacity
195 /// will automatically be increased, but its elements will have to be
196 /// reallocated.
197 ///
198 /// For example, a vector with capacity 10 and length 0 would be an empty vector
199 /// with space for 10 more elements. Pushing 10 or fewer elements onto the
200 /// vector will not change its capacity or cause reallocation to occur. However,
201 /// if the vector's length is increased to 11, it will have to reallocate, which
202 /// can be slow. For this reason, it is recommended to use [`Vec::with_capacity`]
203 /// whenever possible to specify how big the vector is expected to get.
204 ///
205 /// # Guarantees
206 ///
207 /// Due to its incredibly fundamental nature, `Vec` makes a lot of guarantees
208 /// about its design. This ensures that it's as low-overhead as possible in
209 /// the general case, and can be correctly manipulated in primitive ways
210 /// by unsafe code. Note that these guarantees refer to an unqualified `Vec<T>`.
211 /// If additional type parameters are added (e.g. to support custom allocators),
212 /// overriding their defaults may change the behavior.
213 ///
214 /// Most fundamentally, `Vec` is and always will be a (pointer, capacity, length)
215 /// triplet. No more, no less. The order of these fields is completely
216 /// unspecified, and you should use the appropriate methods to modify these.
217 /// The pointer will never be null, so this type is null-pointer-optimized.
218 ///
219 /// However, the pointer may not actually point to allocated memory. In particular,
220 /// if you construct a `Vec` with capacity 0 via [`Vec::new`], [`vec![]`][`vec!`],
221 /// [`Vec::with_capacity(0)`][`Vec::with_capacity`], or by calling [`shrink_to_fit`]
222 /// on an empty Vec, it will not allocate memory. Similarly, if you store zero-sized
223 /// types inside a `Vec`, it will not allocate space for them. *Note that in this case
224 /// the `Vec` may not report a [`capacity`] of 0*. `Vec` will allocate if and only
225 /// if [`mem::size_of::<T>`]` * capacity() > 0`. In general, `Vec`'s allocation
226 /// details are subtle enough that it is strongly recommended that you only
227 /// free memory allocated by a `Vec` by creating a new `Vec` and dropping it.
228 ///
229 /// If a `Vec` *has* allocated memory, then the memory it points to is on the heap
230 /// (as defined by the allocator Rust is configured to use by default), and its
231 /// pointer points to [`len`] initialized elements in order (what you would see
232 /// if you coerced it to a slice), followed by [`capacity`]` - `[`len`]
233 /// logically uninitialized elements.
234 ///
235 /// `Vec` will never perform a "small optimization" where elements are actually
236 /// stored on the stack for two reasons:
237 ///
238 /// * It would make it more difficult for unsafe code to correctly manipulate
239 ///   a `Vec`. The contents of a `Vec` wouldn't have a stable address if it were
240 ///   only moved, and it would be more difficult to determine if a `Vec` had
241 ///   actually allocated memory.
242 ///
243 /// * It would penalize the general case, incurring an additional branch
244 ///   on every access.
245 ///
246 /// `Vec` will never automatically shrink itself, even if completely empty. This
247 /// ensures no unnecessary allocations or deallocations occur. Emptying a `Vec`
248 /// and then filling it back up to the same [`len`] should incur no calls to
249 /// the allocator. If you wish to free up unused memory, use
250 /// [`shrink_to_fit`][`shrink_to_fit`].
251 ///
252 /// [`push`] and [`insert`] will never (re)allocate if the reported capacity is
253 /// sufficient. [`push`] and [`insert`] *will* (re)allocate if
254 /// [`len`]` == `[`capacity`]. That is, the reported capacity is completely
255 /// accurate, and can be relied on. It can even be used to manually free the memory
256 /// allocated by a `Vec` if desired. Bulk insertion methods *may* reallocate, even
257 /// when not necessary.
258 ///
259 /// `Vec` does not guarantee any particular growth strategy when reallocating
260 /// when full, nor when [`reserve`] is called. The current strategy is basic
261 /// and it may prove desirable to use a non-constant growth factor. Whatever
262 /// strategy is used will of course guarantee `O(1)` amortized [`push`].
263 ///
264 /// `vec![x; n]`, `vec![a, b, c, d]`, and
265 /// [`Vec::with_capacity(n)`][`Vec::with_capacity`], will all produce a `Vec`
266 /// with exactly the requested capacity. If [`len`]` == `[`capacity`],
267 /// (as is the case for the [`vec!`] macro), then a `Vec<T>` can be converted to
268 /// and from a [`Box<[T]>`][owned slice] without reallocating or moving the elements.
269 ///
270 /// `Vec` will not specifically overwrite any data that is removed from it,
271 /// but also won't specifically preserve it. Its uninitialized memory is
272 /// scratch space that it may use however it wants. It will generally just do
273 /// whatever is most efficient or otherwise easy to implement. Do not rely on
274 /// removed data to be erased for security purposes. Even if you drop a `Vec`, its
275 /// buffer may simply be reused by another `Vec`. Even if you zero a `Vec`'s memory
276 /// first, that may not actually happen because the optimizer does not consider
277 /// this a side-effect that must be preserved. There is one case which we will
278 /// not break, however: using `unsafe` code to write to the excess capacity,
279 /// and then increasing the length to match, is always valid.
280 ///
281 /// `Vec` does not currently guarantee the order in which elements are dropped
282 /// (the order has changed in the past, and may change again).
283 ///
284 /// [`vec!`]: ../../std/macro.vec.html
285 /// [`Index`]: ../../std/ops/trait.Index.html
286 /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
287 /// [`&str`]: ../../std/primitive.str.html
288 /// [`Vec::with_capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.with_capacity
289 /// [`Vec::new`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.new
290 /// [`shrink_to_fit`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.shrink_to_fit
291 /// [`capacity`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.capacity
292 /// [`mem::size_of::<T>`]: ../../std/mem/fn.size_of.html
293 /// [`len`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.len
294 /// [`push`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.push
295 /// [`insert`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.insert
296 /// [`reserve`]: ../../std/vec/struct.Vec.html#method.reserve
297 /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
298 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
299 pub struct Vec<T> {
300     buf: RawVec<T>,
301     len: usize,
302 }
303
304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
305 // Inherent methods
306 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
307
308 impl<T> Vec<T> {
309     /// Constructs a new, empty `Vec<T>`.
310     ///
311     /// The vector will not allocate until elements are pushed onto it.
312     ///
313     /// # Examples
314     ///
315     /// ```
316     /// # #![allow(unused_mut)]
317     /// let mut vec: Vec<i32> = Vec::new();
318     /// ```
319     #[inline]
320     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
321     pub fn new() -> Vec<T> {
322         Vec {
323             buf: RawVec::new(),
324             len: 0,
325         }
326     }
327
328     /// Constructs a new, empty `Vec<T>` with the specified capacity.
329     ///
330     /// The vector will be able to hold exactly `capacity` elements without
331     /// reallocating. If `capacity` is 0, the vector will not allocate.
332     ///
333     /// It is important to note that this function does not specify the *length*
334     /// of the returned vector, but only the *capacity*. For an explanation of
335     /// the difference between length and capacity, see *[Capacity and reallocation]*.
336     ///
337     /// [Capacity and reallocation]: #capacity-and-reallocation
338     ///
339     /// # Examples
340     ///
341     /// ```
342     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
343     ///
344     /// // The vector contains no items, even though it has capacity for more
345     /// assert_eq!(vec.len(), 0);
346     ///
347     /// // These are all done without reallocating...
348     /// for i in 0..10 {
349     ///     vec.push(i);
350     /// }
351     ///
352     /// // ...but this may make the vector reallocate
353     /// vec.push(11);
354     /// ```
355     #[inline]
356     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
357     pub fn with_capacity(capacity: usize) -> Vec<T> {
358         Vec {
359             buf: RawVec::with_capacity(capacity),
360             len: 0,
361         }
362     }
363
364     /// Creates a `Vec<T>` directly from the raw components of another vector.
365     ///
366     /// # Safety
367     ///
368     /// This is highly unsafe, due to the number of invariants that aren't
369     /// checked:
370     ///
371     /// * `ptr` needs to have been previously allocated via [`String`]/`Vec<T>`
372     ///   (at least, it's highly likely to be incorrect if it wasn't).
373     /// * `length` needs to be less than or equal to `capacity`.
374     /// * `capacity` needs to be the capacity that the pointer was allocated with.
375     ///
376     /// Violating these may cause problems like corrupting the allocator's
377     /// internal datastructures. For example it is **not** safe
378     /// to build a `Vec<u8>` from a pointer to a C `char` array and a `size_t`.
379     ///
380     /// The ownership of `ptr` is effectively transferred to the
381     /// `Vec<T>` which may then deallocate, reallocate or change the
382     /// contents of memory pointed to by the pointer at will. Ensure
383     /// that nothing else uses the pointer after calling this
384     /// function.
385     ///
386     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
387     ///
388     /// # Examples
389     ///
390     /// ```
391     /// use std::ptr;
392     /// use std::mem;
393     ///
394     /// fn main() {
395     ///     let mut v = vec![1, 2, 3];
396     ///
397     ///     // Pull out the various important pieces of information about `v`
398     ///     let p = v.as_mut_ptr();
399     ///     let len = v.len();
400     ///     let cap = v.capacity();
401     ///
402     ///     unsafe {
403     ///         // Cast `v` into the void: no destructor run, so we are in
404     ///         // complete control of the allocation to which `p` points.
405     ///         mem::forget(v);
406     ///
407     ///         // Overwrite memory with 4, 5, 6
408     ///         for i in 0..len as isize {
409     ///             ptr::write(p.offset(i), 4 + i);
410     ///         }
411     ///
412     ///         // Put everything back together into a Vec
413     ///         let rebuilt = Vec::from_raw_parts(p, len, cap);
414     ///         assert_eq!(rebuilt, [4, 5, 6]);
415     ///     }
416     /// }
417     /// ```
418     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
419     pub unsafe fn from_raw_parts(ptr: *mut T, length: usize, capacity: usize) -> Vec<T> {
420         Vec {
421             buf: RawVec::from_raw_parts(ptr, capacity),
422             len: length,
423         }
424     }
425
426     /// Returns the number of elements the vector can hold without
427     /// reallocating.
428     ///
429     /// # Examples
430     ///
431     /// ```
432     /// let vec: Vec<i32> = Vec::with_capacity(10);
433     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
434     /// ```
435     #[inline]
436     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
437     pub fn capacity(&self) -> usize {
438         self.buf.cap()
439     }
440
441     /// Reserves capacity for at least `additional` more elements to be inserted
442     /// in the given `Vec<T>`. The collection may reserve more space to avoid
443     /// frequent reallocations. After calling `reserve`, capacity will be
444     /// greater than or equal to `self.len() + additional`. Does nothing if
445     /// capacity is already sufficient.
446     ///
447     /// # Panics
448     ///
449     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
450     ///
451     /// # Examples
452     ///
453     /// ```
454     /// let mut vec = vec![1];
455     /// vec.reserve(10);
456     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
457     /// ```
458     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
459     pub fn reserve(&mut self, additional: usize) {
460         self.buf.reserve(self.len, additional);
461     }
462
463     /// Reserves the minimum capacity for exactly `additional` more elements to
464     /// be inserted in the given `Vec<T>`. After calling `reserve_exact`,
465     /// capacity will be greater than or equal to `self.len() + additional`.
466     /// Does nothing if the capacity is already sufficient.
467     ///
468     /// Note that the allocator may give the collection more space than it
469     /// requests. Therefore capacity can not be relied upon to be precisely
470     /// minimal. Prefer `reserve` if future insertions are expected.
471     ///
472     /// # Panics
473     ///
474     /// Panics if the new capacity overflows `usize`.
475     ///
476     /// # Examples
477     ///
478     /// ```
479     /// let mut vec = vec![1];
480     /// vec.reserve_exact(10);
481     /// assert!(vec.capacity() >= 11);
482     /// ```
483     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
484     pub fn reserve_exact(&mut self, additional: usize) {
485         self.buf.reserve_exact(self.len, additional);
486     }
487
488     /// Shrinks the capacity of the vector as much as possible.
489     ///
490     /// It will drop down as close as possible to the length but the allocator
491     /// may still inform the vector that there is space for a few more elements.
492     ///
493     /// # Examples
494     ///
495     /// ```
496     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
497     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
498     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
499     /// vec.shrink_to_fit();
500     /// assert!(vec.capacity() >= 3);
501     /// ```
502     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
503     pub fn shrink_to_fit(&mut self) {
504         self.buf.shrink_to_fit(self.len);
505     }
506
507     /// Converts the vector into [`Box<[T]>`][owned slice].
508     ///
509     /// Note that this will drop any excess capacity. Calling this and
510     /// converting back to a vector with [`into_vec`] is equivalent to calling
511     /// [`shrink_to_fit`].
512     ///
513     /// [owned slice]: ../../std/boxed/struct.Box.html
514     /// [`into_vec`]: ../../std/primitive.slice.html#method.into_vec
515     /// [`shrink_to_fit`]: #method.shrink_to_fit
516     ///
517     /// # Examples
518     ///
519     /// ```
520     /// let v = vec![1, 2, 3];
521     ///
522     /// let slice = v.into_boxed_slice();
523     /// ```
524     ///
525     /// Any excess capacity is removed:
526     ///
527     /// ```
528     /// let mut vec = Vec::with_capacity(10);
529     /// vec.extend([1, 2, 3].iter().cloned());
530     ///
531     /// assert_eq!(vec.capacity(), 10);
532     /// let slice = vec.into_boxed_slice();
533     /// assert_eq!(slice.into_vec().capacity(), 3);
534     /// ```
535     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
536     pub fn into_boxed_slice(mut self) -> Box<[T]> {
537         unsafe {
538             self.shrink_to_fit();
539             let buf = ptr::read(&self.buf);
540             mem::forget(self);
541             buf.into_box()
542         }
543     }
544
545     /// Shortens the vector, keeping the first `len` elements and dropping
546     /// the rest.
547     ///
548     /// If `len` is greater than the vector's current length, this has no
549     /// effect.
550     ///
551     /// The [`drain`] method can emulate `truncate`, but causes the excess
552     /// elements to be returned instead of dropped.
553     ///
554     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
555     /// of the vector.
556     ///
557     /// # Examples
558     ///
559     /// Truncating a five element vector to two elements:
560     ///
561     /// ```
562     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4, 5];
563     /// vec.truncate(2);
564     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
565     /// ```
566     ///
567     /// No truncation occurs when `len` is greater than the vector's current
568     /// length:
569     ///
570     /// ```
571     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
572     /// vec.truncate(8);
573     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
574     /// ```
575     ///
576     /// Truncating when `len == 0` is equivalent to calling the [`clear`]
577     /// method.
578     ///
579     /// ```
580     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
581     /// vec.truncate(0);
582     /// assert_eq!(vec, []);
583     /// ```
584     ///
585     /// [`clear`]: #method.clear
586     /// [`drain`]: #method.drain
587     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
588     pub fn truncate(&mut self, len: usize) {
589         unsafe {
590             // drop any extra elements
591             while len < self.len {
592                 // decrement len before the drop_in_place(), so a panic on Drop
593                 // doesn't re-drop the just-failed value.
594                 self.len -= 1;
595                 let len = self.len;
596                 ptr::drop_in_place(self.get_unchecked_mut(len));
597             }
598         }
599     }
600
601     /// Extracts a slice containing the entire vector.
602     ///
603     /// Equivalent to `&s[..]`.
604     ///
605     /// # Examples
606     ///
607     /// ```
608     /// use std::io::{self, Write};
609     /// let buffer = vec![1, 2, 3, 5, 8];
610     /// io::sink().write(buffer.as_slice()).unwrap();
611     /// ```
612     #[inline]
613     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
614     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
615         self
616     }
617
618     /// Extracts a mutable slice of the entire vector.
619     ///
620     /// Equivalent to `&mut s[..]`.
621     ///
622     /// # Examples
623     ///
624     /// ```
625     /// use std::io::{self, Read};
626     /// let mut buffer = vec![0; 3];
627     /// io::repeat(0b101).read_exact(buffer.as_mut_slice()).unwrap();
628     /// ```
629     #[inline]
630     #[stable(feature = "vec_as_slice", since = "1.7.0")]
631     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
632         self
633     }
634
635     /// Sets the length of a vector.
636     ///
637     /// This will explicitly set the size of the vector, without actually
638     /// modifying its buffers, so it is up to the caller to ensure that the
639     /// vector is actually the specified size.
640     ///
641     /// # Examples
642     ///
643     /// ```
644     /// use std::ptr;
645     ///
646     /// let mut vec = vec!['r', 'u', 's', 't'];
647     ///
648     /// unsafe {
649     ///     ptr::drop_in_place(&mut vec[3]);
650     ///     vec.set_len(3);
651     /// }
652     /// assert_eq!(vec, ['r', 'u', 's']);
653     /// ```
654     ///
655     /// In this example, there is a memory leak since the memory locations
656     /// owned by the inner vectors were not freed prior to the `set_len` call:
657     ///
658     /// ```
659     /// let mut vec = vec![vec![1, 0, 0],
660     ///                    vec![0, 1, 0],
661     ///                    vec![0, 0, 1]];
662     /// unsafe {
663     ///     vec.set_len(0);
664     /// }
665     /// ```
666     ///
667     /// In this example, the vector gets expanded from zero to four items
668     /// without any memory allocations occurring, resulting in vector
669     /// values of unallocated memory:
670     ///
671     /// ```
672     /// let mut vec: Vec<char> = Vec::new();
673     ///
674     /// unsafe {
675     ///     vec.set_len(4);
676     /// }
677     /// ```
678     #[inline]
679     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
680     pub unsafe fn set_len(&mut self, len: usize) {
681         self.len = len;
682     }
683
684     /// Removes an element from the vector and returns it.
685     ///
686     /// The removed element is replaced by the last element of the vector.
687     ///
688     /// This does not preserve ordering, but is O(1).
689     ///
690     /// # Panics
691     ///
692     /// Panics if `index` is out of bounds.
693     ///
694     /// # Examples
695     ///
696     /// ```
697     /// let mut v = vec!["foo", "bar", "baz", "qux"];
698     ///
699     /// assert_eq!(v.swap_remove(1), "bar");
700     /// assert_eq!(v, ["foo", "qux", "baz"]);
701     ///
702     /// assert_eq!(v.swap_remove(0), "foo");
703     /// assert_eq!(v, ["baz", "qux"]);
704     /// ```
705     #[inline]
706     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
707     pub fn swap_remove(&mut self, index: usize) -> T {
708         let length = self.len();
709         self.swap(index, length - 1);
710         self.pop().unwrap()
711     }
712
713     /// Inserts an element at position `index` within the vector, shifting all
714     /// elements after it to the right.
715     ///
716     /// # Panics
717     ///
718     /// Panics if `index` is out of bounds.
719     ///
720     /// # Examples
721     ///
722     /// ```
723     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
724     /// vec.insert(1, 4);
725     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3]);
726     /// vec.insert(4, 5);
727     /// assert_eq!(vec, [1, 4, 2, 3, 5]);
728     /// ```
729     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
730     pub fn insert(&mut self, index: usize, element: T) {
731         let len = self.len();
732         assert!(index <= len);
733
734         // space for the new element
735         if len == self.buf.cap() {
736             self.buf.double();
737         }
738
739         unsafe {
740             // infallible
741             // The spot to put the new value
742             {
743                 let p = self.as_mut_ptr().offset(index as isize);
744                 // Shift everything over to make space. (Duplicating the
745                 // `index`th element into two consecutive places.)
746                 ptr::copy(p, p.offset(1), len - index);
747                 // Write it in, overwriting the first copy of the `index`th
748                 // element.
749                 ptr::write(p, element);
750             }
751             self.set_len(len + 1);
752         }
753     }
754
755     /// Removes and returns the element at position `index` within the vector,
756     /// shifting all elements after it to the left.
757     ///
758     /// # Panics
759     ///
760     /// Panics if `index` is out of bounds.
761     ///
762     /// # Examples
763     ///
764     /// ```
765     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
766     /// assert_eq!(v.remove(1), 2);
767     /// assert_eq!(v, [1, 3]);
768     /// ```
769     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
770     pub fn remove(&mut self, index: usize) -> T {
771         let len = self.len();
772         assert!(index < len);
773         unsafe {
774             // infallible
775             let ret;
776             {
777                 // the place we are taking from.
778                 let ptr = self.as_mut_ptr().offset(index as isize);
779                 // copy it out, unsafely having a copy of the value on
780                 // the stack and in the vector at the same time.
781                 ret = ptr::read(ptr);
782
783                 // Shift everything down to fill in that spot.
784                 ptr::copy(ptr.offset(1), ptr, len - index - 1);
785             }
786             self.set_len(len - 1);
787             ret
788         }
789     }
790
791     /// Retains only the elements specified by the predicate.
792     ///
793     /// In other words, remove all elements `e` such that `f(&e)` returns `false`.
794     /// This method operates in place and preserves the order of the retained
795     /// elements.
796     ///
797     /// # Examples
798     ///
799     /// ```
800     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
801     /// vec.retain(|&x| x%2 == 0);
802     /// assert_eq!(vec, [2, 4]);
803     /// ```
804     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
805     pub fn retain<F>(&mut self, mut f: F)
806         where F: FnMut(&T) -> bool
807     {
808         let len = self.len();
809         let mut del = 0;
810         {
811             let v = &mut **self;
812
813             for i in 0..len {
814                 if !f(&v[i]) {
815                     del += 1;
816                 } else if del > 0 {
817                     v.swap(i - del, i);
818                 }
819             }
820         }
821         if del > 0 {
822             self.truncate(len - del);
823         }
824     }
825
826     /// Removes consecutive elements in the vector that resolve to the same key.
827     ///
828     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
829     ///
830     /// # Examples
831     ///
832     /// ```
833     /// let mut vec = vec![10, 20, 21, 30, 20];
834     ///
835     /// vec.dedup_by_key(|i| *i / 10);
836     ///
837     /// assert_eq!(vec, [10, 20, 30, 20]);
838     /// ```
839     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
840     #[inline]
841     pub fn dedup_by_key<F, K>(&mut self, mut key: F) where F: FnMut(&mut T) -> K, K: PartialEq {
842         self.dedup_by(|a, b| key(a) == key(b))
843     }
844
845     /// Removes consecutive elements in the vector according to a predicate.
846     ///
847     /// The `same_bucket` function is passed references to two elements from the vector, and
848     /// returns `true` if the elements compare equal, or `false` if they do not. Only the first
849     /// of adjacent equal items is kept.
850     ///
851     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
852     ///
853     /// # Examples
854     ///
855     /// ```
856     /// use std::ascii::AsciiExt;
857     ///
858     /// let mut vec = vec!["foo", "bar", "Bar", "baz", "bar"];
859     ///
860     /// vec.dedup_by(|a, b| a.eq_ignore_ascii_case(b));
861     ///
862     /// assert_eq!(vec, ["foo", "bar", "baz", "bar"]);
863     /// ```
864     #[stable(feature = "dedup_by", since = "1.16.0")]
865     pub fn dedup_by<F>(&mut self, mut same_bucket: F) where F: FnMut(&mut T, &mut T) -> bool {
866         unsafe {
867             // Although we have a mutable reference to `self`, we cannot make
868             // *arbitrary* changes. The `same_bucket` calls could panic, so we
869             // must ensure that the vector is in a valid state at all time.
870             //
871             // The way that we handle this is by using swaps; we iterate
872             // over all the elements, swapping as we go so that at the end
873             // the elements we wish to keep are in the front, and those we
874             // wish to reject are at the back. We can then truncate the
875             // vector. This operation is still O(n).
876             //
877             // Example: We start in this state, where `r` represents "next
878             // read" and `w` represents "next_write`.
879             //
880             //           r
881             //     +---+---+---+---+---+---+
882             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
883             //     +---+---+---+---+---+---+
884             //           w
885             //
886             // Comparing self[r] against self[w-1], this is not a duplicate, so
887             // we swap self[r] and self[w] (no effect as r==w) and then increment both
888             // r and w, leaving us with:
889             //
890             //               r
891             //     +---+---+---+---+---+---+
892             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
893             //     +---+---+---+---+---+---+
894             //               w
895             //
896             // Comparing self[r] against self[w-1], this value is a duplicate,
897             // so we increment `r` but leave everything else unchanged:
898             //
899             //                   r
900             //     +---+---+---+---+---+---+
901             //     | 0 | 1 | 1 | 2 | 3 | 3 |
902             //     +---+---+---+---+---+---+
903             //               w
904             //
905             // Comparing self[r] against self[w-1], this is not a duplicate,
906             // so swap self[r] and self[w] and advance r and w:
907             //
908             //                       r
909             //     +---+---+---+---+---+---+
910             //     | 0 | 1 | 2 | 1 | 3 | 3 |
911             //     +---+---+---+---+---+---+
912             //                   w
913             //
914             // Not a duplicate, repeat:
915             //
916             //                           r
917             //     +---+---+---+---+---+---+
918             //     | 0 | 1 | 2 | 3 | 1 | 3 |
919             //     +---+---+---+---+---+---+
920             //                       w
921             //
922             // Duplicate, advance r. End of vec. Truncate to w.
923
924             let ln = self.len();
925             if ln <= 1 {
926                 return;
927             }
928
929             // Avoid bounds checks by using raw pointers.
930             let p = self.as_mut_ptr();
931             let mut r: usize = 1;
932             let mut w: usize = 1;
933
934             while r < ln {
935                 let p_r = p.offset(r as isize);
936                 let p_wm1 = p.offset((w - 1) as isize);
937                 if !same_bucket(&mut *p_r, &mut *p_wm1) {
938                     if r != w {
939                         let p_w = p_wm1.offset(1);
940                         mem::swap(&mut *p_r, &mut *p_w);
941                     }
942                     w += 1;
943                 }
944                 r += 1;
945             }
946
947             self.truncate(w);
948         }
949     }
950
951     /// Appends an element to the back of a collection.
952     ///
953     /// # Panics
954     ///
955     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
956     ///
957     /// # Examples
958     ///
959     /// ```
960     /// let mut vec = vec![1, 2];
961     /// vec.push(3);
962     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3]);
963     /// ```
964     #[inline]
965     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
966     pub fn push(&mut self, value: T) {
967         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
968         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
969         if self.len == self.buf.cap() {
970             self.buf.double();
971         }
972         unsafe {
973             let end = self.as_mut_ptr().offset(self.len as isize);
974             ptr::write(end, value);
975             self.len += 1;
976         }
977     }
978
979     /// Returns a place for insertion at the back of the `Vec`.
980     ///
981     /// Using this method with placement syntax is equivalent to [`push`](#method.push),
982     /// but may be more efficient.
983     ///
984     /// # Examples
985     ///
986     /// ```
987     /// #![feature(collection_placement)]
988     /// #![feature(placement_in_syntax)]
989     ///
990     /// let mut vec = vec![1, 2];
991     /// vec.place_back() <- 3;
992     /// vec.place_back() <- 4;
993     /// assert_eq!(&vec, &[1, 2, 3, 4]);
994     /// ```
995     #[unstable(feature = "collection_placement",
996                reason = "placement protocol is subject to change",
997                issue = "30172")]
998     pub fn place_back(&mut self) -> PlaceBack<T> {
999         PlaceBack { vec: self }
1000     }
1001
1002     /// Removes the last element from a vector and returns it, or [`None`] if it
1003     /// is empty.
1004     ///
1005     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1006     ///
1007     /// # Examples
1008     ///
1009     /// ```
1010     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1011     /// assert_eq!(vec.pop(), Some(3));
1012     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1013     /// ```
1014     #[inline]
1015     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1016     pub fn pop(&mut self) -> Option<T> {
1017         if self.len == 0 {
1018             None
1019         } else {
1020             unsafe {
1021                 self.len -= 1;
1022                 Some(ptr::read(self.get_unchecked(self.len())))
1023             }
1024         }
1025     }
1026
1027     /// Moves all the elements of `other` into `Self`, leaving `other` empty.
1028     ///
1029     /// # Panics
1030     ///
1031     /// Panics if the number of elements in the vector overflows a `usize`.
1032     ///
1033     /// # Examples
1034     ///
1035     /// ```
1036     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1037     /// let mut vec2 = vec![4, 5, 6];
1038     /// vec.append(&mut vec2);
1039     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1040     /// assert_eq!(vec2, []);
1041     /// ```
1042     #[inline]
1043     #[stable(feature = "append", since = "1.4.0")]
1044     pub fn append(&mut self, other: &mut Self) {
1045         unsafe {
1046             self.append_elements(other.as_slice() as _);
1047             other.set_len(0);
1048         }
1049     }
1050
1051     /// Appends elements to `Self` from other buffer.
1052     #[inline]
1053     unsafe fn append_elements(&mut self, other: *const [T]) {
1054         let count = (*other).len();
1055         self.reserve(count);
1056         let len = self.len();
1057         ptr::copy_nonoverlapping(other as *const T, self.get_unchecked_mut(len), count);
1058         self.len += count;
1059     }
1060
1061     /// Creates a draining iterator that removes the specified range in the vector
1062     /// and yields the removed items.
1063     ///
1064     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is only
1065     /// partially consumed or not consumed at all.
1066     ///
1067     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector
1068     /// if the `Drain` value is leaked.
1069     ///
1070     /// # Panics
1071     ///
1072     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1073     /// the end point is greater than the length of the vector.
1074     ///
1075     /// # Examples
1076     ///
1077     /// ```
1078     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1079     /// let u: Vec<_> = v.drain(1..).collect();
1080     /// assert_eq!(v, &[1]);
1081     /// assert_eq!(u, &[2, 3]);
1082     ///
1083     /// // A full range clears the vector
1084     /// v.drain(..);
1085     /// assert_eq!(v, &[]);
1086     /// ```
1087     #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
1088     pub fn drain<R>(&mut self, range: R) -> Drain<T>
1089         where R: RangeArgument<usize>
1090     {
1091         // Memory safety
1092         //
1093         // When the Drain is first created, it shortens the length of
1094         // the source vector to make sure no uninitalized or moved-from elements
1095         // are accessible at all if the Drain's destructor never gets to run.
1096         //
1097         // Drain will ptr::read out the values to remove.
1098         // When finished, remaining tail of the vec is copied back to cover
1099         // the hole, and the vector length is restored to the new length.
1100         //
1101         let len = self.len();
1102         let start = match range.start() {
1103             Included(&n) => n,
1104             Excluded(&n) => n + 1,
1105             Unbounded    => 0,
1106         };
1107         let end = match range.end() {
1108             Included(&n) => n + 1,
1109             Excluded(&n) => n,
1110             Unbounded    => len,
1111         };
1112         assert!(start <= end);
1113         assert!(end <= len);
1114
1115         unsafe {
1116             // set self.vec length's to start, to be safe in case Drain is leaked
1117             self.set_len(start);
1118             // Use the borrow in the IterMut to indicate borrowing behavior of the
1119             // whole Drain iterator (like &mut T).
1120             let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(self.as_mut_ptr().offset(start as isize),
1121                                                         end - start);
1122             Drain {
1123                 tail_start: end,
1124                 tail_len: len - end,
1125                 iter: range_slice.iter(),
1126                 vec: Shared::new(self as *mut _),
1127             }
1128         }
1129     }
1130
1131     /// Clears the vector, removing all values.
1132     ///
1133     /// Note that this method has no effect on the allocated capacity
1134     /// of the vector.
1135     ///
1136     /// # Examples
1137     ///
1138     /// ```
1139     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1140     ///
1141     /// v.clear();
1142     ///
1143     /// assert!(v.is_empty());
1144     /// ```
1145     #[inline]
1146     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1147     pub fn clear(&mut self) {
1148         self.truncate(0)
1149     }
1150
1151     /// Returns the number of elements in the vector, also referred to
1152     /// as its 'length'.
1153     ///
1154     /// # Examples
1155     ///
1156     /// ```
1157     /// let a = vec![1, 2, 3];
1158     /// assert_eq!(a.len(), 3);
1159     /// ```
1160     #[inline]
1161     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1162     pub fn len(&self) -> usize {
1163         self.len
1164     }
1165
1166     /// Returns `true` if the vector contains no elements.
1167     ///
1168     /// # Examples
1169     ///
1170     /// ```
1171     /// let mut v = Vec::new();
1172     /// assert!(v.is_empty());
1173     ///
1174     /// v.push(1);
1175     /// assert!(!v.is_empty());
1176     /// ```
1177     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1178     pub fn is_empty(&self) -> bool {
1179         self.len() == 0
1180     }
1181
1182     /// Splits the collection into two at the given index.
1183     ///
1184     /// Returns a newly allocated `Self`. `self` contains elements `[0, at)`,
1185     /// and the returned `Self` contains elements `[at, len)`.
1186     ///
1187     /// Note that the capacity of `self` does not change.
1188     ///
1189     /// # Panics
1190     ///
1191     /// Panics if `at > len`.
1192     ///
1193     /// # Examples
1194     ///
1195     /// ```
1196     /// let mut vec = vec![1,2,3];
1197     /// let vec2 = vec.split_off(1);
1198     /// assert_eq!(vec, [1]);
1199     /// assert_eq!(vec2, [2, 3]);
1200     /// ```
1201     #[inline]
1202     #[stable(feature = "split_off", since = "1.4.0")]
1203     pub fn split_off(&mut self, at: usize) -> Self {
1204         assert!(at <= self.len(), "`at` out of bounds");
1205
1206         let other_len = self.len - at;
1207         let mut other = Vec::with_capacity(other_len);
1208
1209         // Unsafely `set_len` and copy items to `other`.
1210         unsafe {
1211             self.set_len(at);
1212             other.set_len(other_len);
1213
1214             ptr::copy_nonoverlapping(self.as_ptr().offset(at as isize),
1215                                      other.as_mut_ptr(),
1216                                      other.len());
1217         }
1218         other
1219     }
1220 }
1221
1222 impl<T: Clone> Vec<T> {
1223     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1224     ///
1225     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1226     /// difference, with each additional slot filled with `value`.
1227     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1228     ///
1229     /// This method requires `Clone` to clone the passed value. If you'd
1230     /// rather create a value with `Default` instead, see [`resize_default`].
1231     ///
1232     /// # Examples
1233     ///
1234     /// ```
1235     /// let mut vec = vec!["hello"];
1236     /// vec.resize(3, "world");
1237     /// assert_eq!(vec, ["hello", "world", "world"]);
1238     ///
1239     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1240     /// vec.resize(2, 0);
1241     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1242     /// ```
1243     ///
1244     /// [`resize_default`]: #method.resize_default
1245     #[stable(feature = "vec_resize", since = "1.5.0")]
1246     pub fn resize(&mut self, new_len: usize, value: T) {
1247         let len = self.len();
1248
1249         if new_len > len {
1250             self.extend_with(new_len - len, ExtendElement(value))
1251         } else {
1252             self.truncate(new_len);
1253         }
1254     }
1255
1256     /// Clones and appends all elements in a slice to the `Vec`.
1257     ///
1258     /// Iterates over the slice `other`, clones each element, and then appends
1259     /// it to this `Vec`. The `other` vector is traversed in-order.
1260     ///
1261     /// Note that this function is same as `extend` except that it is
1262     /// specialized to work with slices instead. If and when Rust gets
1263     /// specialization this function will likely be deprecated (but still
1264     /// available).
1265     ///
1266     /// # Examples
1267     ///
1268     /// ```
1269     /// let mut vec = vec![1];
1270     /// vec.extend_from_slice(&[2, 3, 4]);
1271     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 4]);
1272     /// ```
1273     #[stable(feature = "vec_extend_from_slice", since = "1.6.0")]
1274     pub fn extend_from_slice(&mut self, other: &[T]) {
1275         self.spec_extend(other.iter())
1276     }
1277 }
1278
1279 impl<T: Default> Vec<T> {
1280     /// Resizes the `Vec` in-place so that `len` is equal to `new_len`.
1281     ///
1282     /// If `new_len` is greater than `len`, the `Vec` is extended by the
1283     /// difference, with each additional slot filled with `Default::default()`.
1284     /// If `new_len` is less than `len`, the `Vec` is simply truncated.
1285     ///
1286     /// This method uses `Default` to create new values on every push. If
1287     /// you'd rather `Clone` a given value, use [`resize`].
1288     ///
1289     ///
1290     /// # Examples
1291     ///
1292     /// ```
1293     /// #![feature(vec_resize_default)]
1294     ///
1295     /// let mut vec = vec![1, 2, 3];
1296     /// vec.resize_default(5);
1297     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 0, 0]);
1298     ///
1299     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 4];
1300     /// vec.resize_default(2);
1301     /// assert_eq!(vec, [1, 2]);
1302     /// ```
1303     ///
1304     /// [`resize`]: #method.resize
1305     #[unstable(feature = "vec_resize_default", issue = "41758")]
1306     pub fn resize_default(&mut self, new_len: usize) {
1307         let len = self.len();
1308
1309         if new_len > len {
1310             self.extend_with(new_len - len, ExtendDefault);
1311         } else {
1312             self.truncate(new_len);
1313         }
1314     }
1315 }
1316
1317 // This code generalises `extend_with_{element,default}`.
1318 trait ExtendWith<T> {
1319     fn next(&self) -> T;
1320     fn last(self) -> T;
1321 }
1322
1323 struct ExtendElement<T>(T);
1324 impl<T: Clone> ExtendWith<T> for ExtendElement<T> {
1325     fn next(&self) -> T { self.0.clone() }
1326     fn last(self) -> T { self.0 }
1327 }
1328
1329 struct ExtendDefault;
1330 impl<T: Default> ExtendWith<T> for ExtendDefault {
1331     fn next(&self) -> T { Default::default() }
1332     fn last(self) -> T { Default::default() }
1333 }
1334 impl<T> Vec<T> {
1335     /// Extend the vector by `n` values, using the given generator.
1336     fn extend_with<E: ExtendWith<T>>(&mut self, n: usize, value: E) {
1337         self.reserve(n);
1338
1339         unsafe {
1340             let mut ptr = self.as_mut_ptr().offset(self.len() as isize);
1341             // Use SetLenOnDrop to work around bug where compiler
1342             // may not realize the store through `ptr` through self.set_len()
1343             // don't alias.
1344             let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1345
1346             // Write all elements except the last one
1347             for _ in 1..n {
1348                 ptr::write(ptr, value.next());
1349                 ptr = ptr.offset(1);
1350                 // Increment the length in every step in case next() panics
1351                 local_len.increment_len(1);
1352             }
1353
1354             if n > 0 {
1355                 // We can write the last element directly without cloning needlessly
1356                 ptr::write(ptr, value.last());
1357                 local_len.increment_len(1);
1358             }
1359
1360             // len set by scope guard
1361         }
1362     }
1363 }
1364
1365 // Set the length of the vec when the `SetLenOnDrop` value goes out of scope.
1366 //
1367 // The idea is: The length field in SetLenOnDrop is a local variable
1368 // that the optimizer will see does not alias with any stores through the Vec's data
1369 // pointer. This is a workaround for alias analysis issue #32155
1370 struct SetLenOnDrop<'a> {
1371     len: &'a mut usize,
1372     local_len: usize,
1373 }
1374
1375 impl<'a> SetLenOnDrop<'a> {
1376     #[inline]
1377     fn new(len: &'a mut usize) -> Self {
1378         SetLenOnDrop { local_len: *len, len: len }
1379     }
1380
1381     #[inline]
1382     fn increment_len(&mut self, increment: usize) {
1383         self.local_len += increment;
1384     }
1385 }
1386
1387 impl<'a> Drop for SetLenOnDrop<'a> {
1388     #[inline]
1389     fn drop(&mut self) {
1390         *self.len = self.local_len;
1391     }
1392 }
1393
1394 impl<T: PartialEq> Vec<T> {
1395     /// Removes consecutive repeated elements in the vector.
1396     ///
1397     /// If the vector is sorted, this removes all duplicates.
1398     ///
1399     /// # Examples
1400     ///
1401     /// ```
1402     /// let mut vec = vec![1, 2, 2, 3, 2];
1403     ///
1404     /// vec.dedup();
1405     ///
1406     /// assert_eq!(vec, [1, 2, 3, 2]);
1407     /// ```
1408     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1409     #[inline]
1410     pub fn dedup(&mut self) {
1411         self.dedup_by(|a, b| a == b)
1412     }
1413
1414     /// Removes the first instance of `item` from the vector if the item exists.
1415     ///
1416     /// # Examples
1417     ///
1418     /// ```
1419     /// # #![feature(vec_remove_item)]
1420     /// let mut vec = vec![1, 2, 3, 1];
1421     ///
1422     /// vec.remove_item(&1);
1423     ///
1424     /// assert_eq!(vec, vec![2, 3, 1]);
1425     /// ```
1426     #[unstable(feature = "vec_remove_item", reason = "recently added", issue = "40062")]
1427     pub fn remove_item(&mut self, item: &T) -> Option<T> {
1428         let pos = match self.iter().position(|x| *x == *item) {
1429             Some(x) => x,
1430             None => return None,
1431         };
1432         Some(self.remove(pos))
1433     }
1434 }
1435
1436 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1437 // Internal methods and functions
1438 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1439
1440 #[doc(hidden)]
1441 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1442 pub fn from_elem<T: Clone>(elem: T, n: usize) -> Vec<T> {
1443     <T as SpecFromElem>::from_elem(elem, n)
1444 }
1445
1446 // Specialization trait used for Vec::from_elem
1447 trait SpecFromElem: Sized {
1448     fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self>;
1449 }
1450
1451 impl<T: Clone> SpecFromElem for T {
1452     default fn from_elem(elem: Self, n: usize) -> Vec<Self> {
1453         let mut v = Vec::with_capacity(n);
1454         v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1455         v
1456     }
1457 }
1458
1459 impl SpecFromElem for u8 {
1460     #[inline]
1461     fn from_elem(elem: u8, n: usize) -> Vec<u8> {
1462         if elem == 0 {
1463             return Vec {
1464                 buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1465                 len: n,
1466             }
1467         }
1468         unsafe {
1469             let mut v = Vec::with_capacity(n);
1470             ptr::write_bytes(v.as_mut_ptr(), elem, n);
1471             v.set_len(n);
1472             v
1473         }
1474     }
1475 }
1476
1477 macro_rules! impl_spec_from_elem {
1478     ($t: ty, $is_zero: expr) => {
1479         impl SpecFromElem for $t {
1480             #[inline]
1481             fn from_elem(elem: $t, n: usize) -> Vec<$t> {
1482                 if $is_zero(elem) {
1483                     return Vec {
1484                         buf: RawVec::with_capacity_zeroed(n),
1485                         len: n,
1486                     }
1487                 }
1488                 let mut v = Vec::with_capacity(n);
1489                 v.extend_with(n, ExtendElement(elem));
1490                 v
1491             }
1492         }
1493     };
1494 }
1495
1496 impl_spec_from_elem!(i8, |x| x == 0);
1497 impl_spec_from_elem!(i16, |x| x == 0);
1498 impl_spec_from_elem!(i32, |x| x == 0);
1499 impl_spec_from_elem!(i64, |x| x == 0);
1500 impl_spec_from_elem!(i128, |x| x == 0);
1501 impl_spec_from_elem!(isize, |x| x == 0);
1502
1503 impl_spec_from_elem!(u16, |x| x == 0);
1504 impl_spec_from_elem!(u32, |x| x == 0);
1505 impl_spec_from_elem!(u64, |x| x == 0);
1506 impl_spec_from_elem!(u128, |x| x == 0);
1507 impl_spec_from_elem!(usize, |x| x == 0);
1508
1509 impl_spec_from_elem!(f32, |x: f32| x == 0. && x.is_sign_positive());
1510 impl_spec_from_elem!(f64, |x: f64| x == 0. && x.is_sign_positive());
1511
1512 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1513 // Common trait implementations for Vec
1514 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1515
1516 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1517 impl<T: Clone> Clone for Vec<T> {
1518     #[cfg(not(test))]
1519     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1520         <[T]>::to_vec(&**self)
1521     }
1522
1523     // HACK(japaric): with cfg(test) the inherent `[T]::to_vec` method, which is
1524     // required for this method definition, is not available. Instead use the
1525     // `slice::to_vec`  function which is only available with cfg(test)
1526     // NB see the slice::hack module in slice.rs for more information
1527     #[cfg(test)]
1528     fn clone(&self) -> Vec<T> {
1529         ::slice::to_vec(&**self)
1530     }
1531
1532     fn clone_from(&mut self, other: &Vec<T>) {
1533         other.as_slice().clone_into(self);
1534     }
1535 }
1536
1537 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1538 impl<T: Hash> Hash for Vec<T> {
1539     #[inline]
1540     fn hash<H: hash::Hasher>(&self, state: &mut H) {
1541         Hash::hash(&**self, state)
1542     }
1543 }
1544
1545 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1546 impl<T> Index<usize> for Vec<T> {
1547     type Output = T;
1548
1549     #[inline]
1550     fn index(&self, index: usize) -> &T {
1551         // NB built-in indexing via `&[T]`
1552         &(**self)[index]
1553     }
1554 }
1555
1556 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1557 impl<T> IndexMut<usize> for Vec<T> {
1558     #[inline]
1559     fn index_mut(&mut self, index: usize) -> &mut T {
1560         // NB built-in indexing via `&mut [T]`
1561         &mut (**self)[index]
1562     }
1563 }
1564
1565
1566 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1567 impl<T> ops::Index<ops::Range<usize>> for Vec<T> {
1568     type Output = [T];
1569
1570     #[inline]
1571     fn index(&self, index: ops::Range<usize>) -> &[T] {
1572         Index::index(&**self, index)
1573     }
1574 }
1575 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1576 impl<T> ops::Index<ops::RangeTo<usize>> for Vec<T> {
1577     type Output = [T];
1578
1579     #[inline]
1580     fn index(&self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &[T] {
1581         Index::index(&**self, index)
1582     }
1583 }
1584 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1585 impl<T> ops::Index<ops::RangeFrom<usize>> for Vec<T> {
1586     type Output = [T];
1587
1588     #[inline]
1589     fn index(&self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &[T] {
1590         Index::index(&**self, index)
1591     }
1592 }
1593 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1594 impl<T> ops::Index<ops::RangeFull> for Vec<T> {
1595     type Output = [T];
1596
1597     #[inline]
1598     fn index(&self, _index: ops::RangeFull) -> &[T] {
1599         self
1600     }
1601 }
1602 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1603 impl<T> ops::Index<ops::RangeInclusive<usize>> for Vec<T> {
1604     type Output = [T];
1605
1606     #[inline]
1607     fn index(&self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &[T] {
1608         Index::index(&**self, index)
1609     }
1610 }
1611 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1612 impl<T> ops::Index<ops::RangeToInclusive<usize>> for Vec<T> {
1613     type Output = [T];
1614
1615     #[inline]
1616     fn index(&self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &[T] {
1617         Index::index(&**self, index)
1618     }
1619 }
1620
1621 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1622 impl<T> ops::IndexMut<ops::Range<usize>> for Vec<T> {
1623     #[inline]
1624     fn index_mut(&mut self, index: ops::Range<usize>) -> &mut [T] {
1625         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1626     }
1627 }
1628 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1629 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeTo<usize>> for Vec<T> {
1630     #[inline]
1631     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeTo<usize>) -> &mut [T] {
1632         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1633     }
1634 }
1635 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1636 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeFrom<usize>> for Vec<T> {
1637     #[inline]
1638     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeFrom<usize>) -> &mut [T] {
1639         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1640     }
1641 }
1642 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1643 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeFull> for Vec<T> {
1644     #[inline]
1645     fn index_mut(&mut self, _index: ops::RangeFull) -> &mut [T] {
1646         self
1647     }
1648 }
1649 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1650 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeInclusive<usize>> for Vec<T> {
1651     #[inline]
1652     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeInclusive<usize>) -> &mut [T] {
1653         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1654     }
1655 }
1656 #[unstable(feature = "inclusive_range", reason = "recently added, follows RFC", issue = "28237")]
1657 impl<T> ops::IndexMut<ops::RangeToInclusive<usize>> for Vec<T> {
1658     #[inline]
1659     fn index_mut(&mut self, index: ops::RangeToInclusive<usize>) -> &mut [T] {
1660         IndexMut::index_mut(&mut **self, index)
1661     }
1662 }
1663
1664 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1665 impl<T> ops::Deref for Vec<T> {
1666     type Target = [T];
1667
1668     fn deref(&self) -> &[T] {
1669         unsafe {
1670             let p = self.buf.ptr();
1671             assume(!p.is_null());
1672             slice::from_raw_parts(p, self.len)
1673         }
1674     }
1675 }
1676
1677 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1678 impl<T> ops::DerefMut for Vec<T> {
1679     fn deref_mut(&mut self) -> &mut [T] {
1680         unsafe {
1681             let ptr = self.buf.ptr();
1682             assume(!ptr.is_null());
1683             slice::from_raw_parts_mut(ptr, self.len)
1684         }
1685     }
1686 }
1687
1688 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1689 impl<T> FromIterator<T> for Vec<T> {
1690     #[inline]
1691     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(iter: I) -> Vec<T> {
1692         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::from_iter(iter.into_iter())
1693     }
1694 }
1695
1696 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1697 impl<T> IntoIterator for Vec<T> {
1698     type Item = T;
1699     type IntoIter = IntoIter<T>;
1700
1701     /// Creates a consuming iterator, that is, one that moves each value out of
1702     /// the vector (from start to end). The vector cannot be used after calling
1703     /// this.
1704     ///
1705     /// # Examples
1706     ///
1707     /// ```
1708     /// let v = vec!["a".to_string(), "b".to_string()];
1709     /// for s in v.into_iter() {
1710     ///     // s has type String, not &String
1711     ///     println!("{}", s);
1712     /// }
1713     /// ```
1714     #[inline]
1715     fn into_iter(mut self) -> IntoIter<T> {
1716         unsafe {
1717             let begin = self.as_mut_ptr();
1718             assume(!begin.is_null());
1719             let end = if mem::size_of::<T>() == 0 {
1720                 arith_offset(begin as *const i8, self.len() as isize) as *const T
1721             } else {
1722                 begin.offset(self.len() as isize) as *const T
1723             };
1724             let cap = self.buf.cap();
1725             mem::forget(self);
1726             IntoIter {
1727                 buf: Shared::new(begin),
1728                 cap: cap,
1729                 ptr: begin,
1730                 end: end,
1731             }
1732         }
1733     }
1734 }
1735
1736 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1737 impl<'a, T> IntoIterator for &'a Vec<T> {
1738     type Item = &'a T;
1739     type IntoIter = slice::Iter<'a, T>;
1740
1741     fn into_iter(self) -> slice::Iter<'a, T> {
1742         self.iter()
1743     }
1744 }
1745
1746 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1747 impl<'a, T> IntoIterator for &'a mut Vec<T> {
1748     type Item = &'a mut T;
1749     type IntoIter = slice::IterMut<'a, T>;
1750
1751     fn into_iter(mut self) -> slice::IterMut<'a, T> {
1752         self.iter_mut()
1753     }
1754 }
1755
1756 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1757 impl<T> Extend<T> for Vec<T> {
1758     #[inline]
1759     fn extend<I: IntoIterator<Item = T>>(&mut self, iter: I) {
1760         <Self as SpecExtend<T, I::IntoIter>>::spec_extend(self, iter.into_iter())
1761     }
1762 }
1763
1764 // Specialization trait used for Vec::from_iter and Vec::extend
1765 trait SpecExtend<T, I> {
1766     fn from_iter(iter: I) -> Self;
1767     fn spec_extend(&mut self, iter: I);
1768 }
1769
1770 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1771     where I: Iterator<Item=T>,
1772 {
1773     default fn from_iter(mut iterator: I) -> Self {
1774         // Unroll the first iteration, as the vector is going to be
1775         // expanded on this iteration in every case when the iterable is not
1776         // empty, but the loop in extend_desugared() is not going to see the
1777         // vector being full in the few subsequent loop iterations.
1778         // So we get better branch prediction.
1779         let mut vector = match iterator.next() {
1780             None => return Vec::new(),
1781             Some(element) => {
1782                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1783                 let mut vector = Vec::with_capacity(lower.saturating_add(1));
1784                 unsafe {
1785                     ptr::write(vector.get_unchecked_mut(0), element);
1786                     vector.set_len(1);
1787                 }
1788                 vector
1789             }
1790         };
1791         <Vec<T> as SpecExtend<T, I>>::spec_extend(&mut vector, iterator);
1792         vector
1793     }
1794
1795     default fn spec_extend(&mut self, iter: I) {
1796         self.extend_desugared(iter)
1797     }
1798 }
1799
1800 impl<T, I> SpecExtend<T, I> for Vec<T>
1801     where I: TrustedLen<Item=T>,
1802 {
1803     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1804         let mut vector = Vec::new();
1805         vector.spec_extend(iterator);
1806         vector
1807     }
1808
1809     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1810         // This is the case for a TrustedLen iterator.
1811         let (low, high) = iterator.size_hint();
1812         if let Some(high_value) = high {
1813             debug_assert_eq!(low, high_value,
1814                              "TrustedLen iterator's size hint is not exact: {:?}",
1815                              (low, high));
1816         }
1817         if let Some(additional) = high {
1818             self.reserve(additional);
1819             unsafe {
1820                 let mut ptr = self.as_mut_ptr().offset(self.len() as isize);
1821                 let mut local_len = SetLenOnDrop::new(&mut self.len);
1822                 for element in iterator {
1823                     ptr::write(ptr, element);
1824                     ptr = ptr.offset(1);
1825                     // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1826                     local_len.increment_len(1);
1827                 }
1828             }
1829         } else {
1830             self.extend_desugared(iterator)
1831         }
1832     }
1833 }
1834
1835 impl<T> SpecExtend<T, IntoIter<T>> for Vec<T> {
1836     fn from_iter(iterator: IntoIter<T>) -> Self {
1837         // A common case is passing a vector into a function which immediately
1838         // re-collects into a vector. We can short circuit this if the IntoIter
1839         // has not been advanced at all.
1840         if iterator.buf.as_ptr() as *const _ == iterator.ptr {
1841             unsafe {
1842                 let vec = Vec::from_raw_parts(iterator.buf.as_ptr(),
1843                                               iterator.len(),
1844                                               iterator.cap);
1845                 mem::forget(iterator);
1846                 vec
1847             }
1848         } else {
1849             let mut vector = Vec::new();
1850             vector.spec_extend(iterator);
1851             vector
1852         }
1853     }
1854
1855     fn spec_extend(&mut self, mut iterator: IntoIter<T>) {
1856         unsafe {
1857             self.append_elements(iterator.as_slice() as _);
1858         }
1859         iterator.ptr = iterator.end;
1860     }
1861 }
1862
1863 impl<'a, T: 'a, I> SpecExtend<&'a T, I> for Vec<T>
1864     where I: Iterator<Item=&'a T>,
1865           T: Clone,
1866 {
1867     default fn from_iter(iterator: I) -> Self {
1868         SpecExtend::from_iter(iterator.cloned())
1869     }
1870
1871     default fn spec_extend(&mut self, iterator: I) {
1872         self.spec_extend(iterator.cloned())
1873     }
1874 }
1875
1876 impl<'a, T: 'a> SpecExtend<&'a T, slice::Iter<'a, T>> for Vec<T>
1877     where T: Copy,
1878 {
1879     fn spec_extend(&mut self, iterator: slice::Iter<'a, T>) {
1880         let slice = iterator.as_slice();
1881         self.reserve(slice.len());
1882         unsafe {
1883             let len = self.len();
1884             self.set_len(len + slice.len());
1885             self.get_unchecked_mut(len..).copy_from_slice(slice);
1886         }
1887     }
1888 }
1889
1890 impl<T> Vec<T> {
1891     fn extend_desugared<I: Iterator<Item = T>>(&mut self, mut iterator: I) {
1892         // This is the case for a general iterator.
1893         //
1894         // This function should be the moral equivalent of:
1895         //
1896         //      for item in iterator {
1897         //          self.push(item);
1898         //      }
1899         while let Some(element) = iterator.next() {
1900             let len = self.len();
1901             if len == self.capacity() {
1902                 let (lower, _) = iterator.size_hint();
1903                 self.reserve(lower.saturating_add(1));
1904             }
1905             unsafe {
1906                 ptr::write(self.get_unchecked_mut(len), element);
1907                 // NB can't overflow since we would have had to alloc the address space
1908                 self.set_len(len + 1);
1909             }
1910         }
1911     }
1912
1913     /// Creates a splicing iterator that replaces the specified range in the vector
1914     /// with the given `replace_with` iterator and yields the removed items.
1915     /// `replace_with` does not need to be the same length as `range`.
1916     ///
1917     /// Note 1: The element range is removed even if the iterator is not
1918     /// consumed until the end.
1919     ///
1920     /// Note 2: It is unspecified how many elements are removed from the vector,
1921     /// if the `Splice` value is leaked.
1922     ///
1923     /// Note 3: The input iterator `replace_with` is only consumed
1924     /// when the `Splice` value is dropped.
1925     ///
1926     /// Note 4: This is optimal if:
1927     ///
1928     /// * The tail (elements in the vector after `range`) is empty,
1929     /// * or `replace_with` yields fewer elements than `range`’s length
1930     /// * or the lower bound of its `size_hint()` is exact.
1931     ///
1932     /// Otherwise, a temporary vector is allocated and the tail is moved twice.
1933     ///
1934     /// # Panics
1935     ///
1936     /// Panics if the starting point is greater than the end point or if
1937     /// the end point is greater than the length of the vector.
1938     ///
1939     /// # Examples
1940     ///
1941     /// ```
1942     /// #![feature(splice)]
1943     /// let mut v = vec![1, 2, 3];
1944     /// let new = [7, 8];
1945     /// let u: Vec<_> = v.splice(..2, new.iter().cloned()).collect();
1946     /// assert_eq!(v, &[7, 8, 3]);
1947     /// assert_eq!(u, &[1, 2]);
1948     /// ```
1949     #[inline]
1950     #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
1951     pub fn splice<R, I>(&mut self, range: R, replace_with: I) -> Splice<I::IntoIter>
1952         where R: RangeArgument<usize>, I: IntoIterator<Item=T>
1953     {
1954         Splice {
1955             drain: self.drain(range),
1956             replace_with: replace_with.into_iter(),
1957         }
1958     }
1959
1960 }
1961
1962 #[stable(feature = "extend_ref", since = "1.2.0")]
1963 impl<'a, T: 'a + Copy> Extend<&'a T> for Vec<T> {
1964     fn extend<I: IntoIterator<Item = &'a T>>(&mut self, iter: I) {
1965         self.spec_extend(iter.into_iter())
1966     }
1967 }
1968
1969 macro_rules! __impl_slice_eq1 {
1970     ($Lhs: ty, $Rhs: ty) => {
1971         __impl_slice_eq1! { $Lhs, $Rhs, Sized }
1972     };
1973     ($Lhs: ty, $Rhs: ty, $Bound: ident) => {
1974         #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1975         impl<'a, 'b, A: $Bound, B> PartialEq<$Rhs> for $Lhs where A: PartialEq<B> {
1976             #[inline]
1977             fn eq(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] == other[..] }
1978             #[inline]
1979             fn ne(&self, other: &$Rhs) -> bool { self[..] != other[..] }
1980         }
1981     }
1982 }
1983
1984 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, Vec<B> }
1985 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B] }
1986 __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B] }
1987 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B], Clone }
1988 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B], Clone }
1989 __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, Vec<B>, Clone }
1990
1991 macro_rules! array_impls {
1992     ($($N: expr)+) => {
1993         $(
1994             // NOTE: some less important impls are omitted to reduce code bloat
1995             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, [B; $N] }
1996             __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b [B; $N] }
1997             // __impl_slice_eq1! { Vec<A>, &'b mut [B; $N] }
1998             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, [B; $N], Clone }
1999             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b [B; $N], Clone }
2000             // __impl_slice_eq1! { Cow<'a, [A]>, &'b mut [B; $N], Clone }
2001         )+
2002     }
2003 }
2004
2005 array_impls! {
2006      0  1  2  3  4  5  6  7  8  9
2007     10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
2008     20 21 22 23 24 25 26 27 28 29
2009     30 31 32
2010 }
2011
2012 /// Implements comparison of vectors, lexicographically.
2013 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2014 impl<T: PartialOrd> PartialOrd for Vec<T> {
2015     #[inline]
2016     fn partial_cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Option<Ordering> {
2017         PartialOrd::partial_cmp(&**self, &**other)
2018     }
2019 }
2020
2021 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2022 impl<T: Eq> Eq for Vec<T> {}
2023
2024 /// Implements ordering of vectors, lexicographically.
2025 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2026 impl<T: Ord> Ord for Vec<T> {
2027     #[inline]
2028     fn cmp(&self, other: &Vec<T>) -> Ordering {
2029         Ord::cmp(&**self, &**other)
2030     }
2031 }
2032
2033 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2034 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for Vec<T> {
2035     fn drop(&mut self) {
2036         unsafe {
2037             // use drop for [T]
2038             ptr::drop_in_place(&mut self[..]);
2039         }
2040         // RawVec handles deallocation
2041     }
2042 }
2043
2044 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2045 impl<T> Default for Vec<T> {
2046     /// Creates an empty `Vec<T>`.
2047     fn default() -> Vec<T> {
2048         Vec::new()
2049     }
2050 }
2051
2052 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2053 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for Vec<T> {
2054     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2055         fmt::Debug::fmt(&**self, f)
2056     }
2057 }
2058
2059 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2060 impl<T> AsRef<Vec<T>> for Vec<T> {
2061     fn as_ref(&self) -> &Vec<T> {
2062         self
2063     }
2064 }
2065
2066 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2067 impl<T> AsMut<Vec<T>> for Vec<T> {
2068     fn as_mut(&mut self) -> &mut Vec<T> {
2069         self
2070     }
2071 }
2072
2073 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2074 impl<T> AsRef<[T]> for Vec<T> {
2075     fn as_ref(&self) -> &[T] {
2076         self
2077     }
2078 }
2079
2080 #[stable(feature = "vec_as_mut", since = "1.5.0")]
2081 impl<T> AsMut<[T]> for Vec<T> {
2082     fn as_mut(&mut self) -> &mut [T] {
2083         self
2084     }
2085 }
2086
2087 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2088 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Vec<T> {
2089     #[cfg(not(test))]
2090     fn from(s: &'a [T]) -> Vec<T> {
2091         s.to_vec()
2092     }
2093     #[cfg(test)]
2094     fn from(s: &'a [T]) -> Vec<T> {
2095         ::slice::to_vec(s)
2096     }
2097 }
2098
2099 #[stable(feature = "vec_from_mut", since = "1.21.0")]
2100 impl<'a, T: Clone> From<&'a mut [T]> for Vec<T> {
2101     #[cfg(not(test))]
2102     fn from(s: &'a mut [T]) -> Vec<T> {
2103         s.to_vec()
2104     }
2105     #[cfg(test)]
2106     fn from(s: &'a mut [T]) -> Vec<T> {
2107         ::slice::to_vec(s)
2108     }
2109 }
2110
2111 #[stable(feature = "vec_from_cow_slice", since = "1.14.0")]
2112 impl<'a, T> From<Cow<'a, [T]>> for Vec<T> where [T]: ToOwned<Owned=Vec<T>> {
2113     fn from(s: Cow<'a, [T]>) -> Vec<T> {
2114         s.into_owned()
2115     }
2116 }
2117
2118 // note: test pulls in libstd, which causes errors here
2119 #[cfg(not(test))]
2120 #[stable(feature = "vec_from_box", since = "1.17.0")]
2121 impl<T> From<Box<[T]>> for Vec<T> {
2122     fn from(s: Box<[T]>) -> Vec<T> {
2123         s.into_vec()
2124     }
2125 }
2126
2127 #[stable(feature = "box_from_vec", since = "1.17.0")]
2128 impl<T> Into<Box<[T]>> for Vec<T> {
2129     fn into(self) -> Box<[T]> {
2130         self.into_boxed_slice()
2131     }
2132 }
2133
2134 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2135 impl<'a> From<&'a str> for Vec<u8> {
2136     fn from(s: &'a str) -> Vec<u8> {
2137         From::from(s.as_bytes())
2138     }
2139 }
2140
2141 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2142 // Clone-on-write
2143 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2144
2145 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.7.0")]
2146 impl<'a, T: Clone> From<&'a [T]> for Cow<'a, [T]> {
2147     fn from(s: &'a [T]) -> Cow<'a, [T]> {
2148         Cow::Borrowed(s)
2149     }
2150 }
2151
2152 #[stable(feature = "cow_from_vec", since = "1.7.0")]
2153 impl<'a, T: Clone> From<Vec<T>> for Cow<'a, [T]> {
2154     fn from(v: Vec<T>) -> Cow<'a, [T]> {
2155         Cow::Owned(v)
2156     }
2157 }
2158
2159 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2160 impl<'a, T> FromIterator<T> for Cow<'a, [T]> where T: Clone {
2161     fn from_iter<I: IntoIterator<Item = T>>(it: I) -> Cow<'a, [T]> {
2162         Cow::Owned(FromIterator::from_iter(it))
2163     }
2164 }
2165
2166 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2167 // Iterators
2168 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2169
2170 /// An iterator that moves out of a vector.
2171 ///
2172 /// This `struct` is created by the `into_iter` method on [`Vec`][`Vec`] (provided
2173 /// by the [`IntoIterator`] trait).
2174 ///
2175 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2176 /// [`IntoIterator`]: ../../std/iter/trait.IntoIterator.html
2177 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2178 pub struct IntoIter<T> {
2179     buf: Shared<T>,
2180     cap: usize,
2181     ptr: *const T,
2182     end: *const T,
2183 }
2184
2185 #[stable(feature = "vec_intoiter_debug", since = "1.13.0")]
2186 impl<T: fmt::Debug> fmt::Debug for IntoIter<T> {
2187     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2188         f.debug_tuple("IntoIter")
2189             .field(&self.as_slice())
2190             .finish()
2191     }
2192 }
2193
2194 impl<T> IntoIter<T> {
2195     /// Returns the remaining items of this iterator as a slice.
2196     ///
2197     /// # Examples
2198     ///
2199     /// ```
2200     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2201     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2202     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2203     /// let _ = into_iter.next().unwrap();
2204     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['b', 'c']);
2205     /// ```
2206     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2207     pub fn as_slice(&self) -> &[T] {
2208         unsafe {
2209             slice::from_raw_parts(self.ptr, self.len())
2210         }
2211     }
2212
2213     /// Returns the remaining items of this iterator as a mutable slice.
2214     ///
2215     /// # Examples
2216     ///
2217     /// ```
2218     /// let vec = vec!['a', 'b', 'c'];
2219     /// let mut into_iter = vec.into_iter();
2220     /// assert_eq!(into_iter.as_slice(), &['a', 'b', 'c']);
2221     /// into_iter.as_mut_slice()[2] = 'z';
2222     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'a');
2223     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'b');
2224     /// assert_eq!(into_iter.next().unwrap(), 'z');
2225     /// ```
2226     #[stable(feature = "vec_into_iter_as_slice", since = "1.15.0")]
2227     pub fn as_mut_slice(&mut self) -> &mut [T] {
2228         unsafe {
2229             slice::from_raw_parts_mut(self.ptr as *mut T, self.len())
2230         }
2231     }
2232 }
2233
2234 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2235 unsafe impl<T: Send> Send for IntoIter<T> {}
2236 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2237 unsafe impl<T: Sync> Sync for IntoIter<T> {}
2238
2239 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2240 impl<T> Iterator for IntoIter<T> {
2241     type Item = T;
2242
2243     #[inline]
2244     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2245         unsafe {
2246             if self.ptr as *const _ == self.end {
2247                 None
2248             } else {
2249                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2250                     // purposefully don't use 'ptr.offset' because for
2251                     // vectors with 0-size elements this would return the
2252                     // same pointer.
2253                     self.ptr = arith_offset(self.ptr as *const i8, 1) as *mut T;
2254
2255                     // Use a non-null pointer value
2256                     // (self.ptr might be null because of wrapping)
2257                     Some(ptr::read(1 as *mut T))
2258                 } else {
2259                     let old = self.ptr;
2260                     self.ptr = self.ptr.offset(1);
2261
2262                     Some(ptr::read(old))
2263                 }
2264             }
2265         }
2266     }
2267
2268     #[inline]
2269     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2270         let exact = match self.ptr.offset_to(self.end) {
2271             Some(x) => x as usize,
2272             None => (self.end as usize).wrapping_sub(self.ptr as usize),
2273         };
2274         (exact, Some(exact))
2275     }
2276
2277     #[inline]
2278     fn count(self) -> usize {
2279         self.len()
2280     }
2281 }
2282
2283 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2284 impl<T> DoubleEndedIterator for IntoIter<T> {
2285     #[inline]
2286     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2287         unsafe {
2288             if self.end == self.ptr {
2289                 None
2290             } else {
2291                 if mem::size_of::<T>() == 0 {
2292                     // See above for why 'ptr.offset' isn't used
2293                     self.end = arith_offset(self.end as *const i8, -1) as *mut T;
2294
2295                     // Use a non-null pointer value
2296                     // (self.end might be null because of wrapping)
2297                     Some(ptr::read(1 as *mut T))
2298                 } else {
2299                     self.end = self.end.offset(-1);
2300
2301                     Some(ptr::read(self.end))
2302                 }
2303             }
2304         }
2305     }
2306 }
2307
2308 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2309 impl<T> ExactSizeIterator for IntoIter<T> {
2310     fn is_empty(&self) -> bool {
2311         self.ptr == self.end
2312     }
2313 }
2314
2315 #[unstable(feature = "fused", issue = "35602")]
2316 impl<T> FusedIterator for IntoIter<T> {}
2317
2318 #[unstable(feature = "trusted_len", issue = "37572")]
2319 unsafe impl<T> TrustedLen for IntoIter<T> {}
2320
2321 #[stable(feature = "vec_into_iter_clone", since = "1.8.0")]
2322 impl<T: Clone> Clone for IntoIter<T> {
2323     fn clone(&self) -> IntoIter<T> {
2324         self.as_slice().to_owned().into_iter()
2325     }
2326 }
2327
2328 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2329 unsafe impl<#[may_dangle] T> Drop for IntoIter<T> {
2330     fn drop(&mut self) {
2331         // destroy the remaining elements
2332         for _x in self.by_ref() {}
2333
2334         // RawVec handles deallocation
2335         let _ = unsafe { RawVec::from_raw_parts(self.buf.as_ptr(), self.cap) };
2336     }
2337 }
2338
2339 /// A draining iterator for `Vec<T>`.
2340 ///
2341 /// This `struct` is created by the [`drain`] method on [`Vec`].
2342 ///
2343 /// [`drain`]: struct.Vec.html#method.drain
2344 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2345 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2346 pub struct Drain<'a, T: 'a> {
2347     /// Index of tail to preserve
2348     tail_start: usize,
2349     /// Length of tail
2350     tail_len: usize,
2351     /// Current remaining range to remove
2352     iter: slice::Iter<'a, T>,
2353     vec: Shared<Vec<T>>,
2354 }
2355
2356 #[stable(feature = "collection_debug", since = "1.17.0")]
2357 impl<'a, T: 'a + fmt::Debug> fmt::Debug for Drain<'a, T> {
2358     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
2359         f.debug_tuple("Drain")
2360          .field(&self.iter.as_slice())
2361          .finish()
2362     }
2363 }
2364
2365 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2366 unsafe impl<'a, T: Sync> Sync for Drain<'a, T> {}
2367 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2368 unsafe impl<'a, T: Send> Send for Drain<'a, T> {}
2369
2370 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2371 impl<'a, T> Iterator for Drain<'a, T> {
2372     type Item = T;
2373
2374     #[inline]
2375     fn next(&mut self) -> Option<T> {
2376         self.iter.next().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2377     }
2378
2379     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2380         self.iter.size_hint()
2381     }
2382 }
2383
2384 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2385 impl<'a, T> DoubleEndedIterator for Drain<'a, T> {
2386     #[inline]
2387     fn next_back(&mut self) -> Option<T> {
2388         self.iter.next_back().map(|elt| unsafe { ptr::read(elt as *const _) })
2389     }
2390 }
2391
2392 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2393 impl<'a, T> Drop for Drain<'a, T> {
2394     fn drop(&mut self) {
2395         // exhaust self first
2396         while let Some(_) = self.next() {}
2397
2398         if self.tail_len > 0 {
2399             unsafe {
2400                 let source_vec = self.vec.as_mut();
2401                 // memmove back untouched tail, update to new length
2402                 let start = source_vec.len();
2403                 let tail = self.tail_start;
2404                 let src = source_vec.as_ptr().offset(tail as isize);
2405                 let dst = source_vec.as_mut_ptr().offset(start as isize);
2406                 ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2407                 source_vec.set_len(start + self.tail_len);
2408             }
2409         }
2410     }
2411 }
2412
2413
2414 #[stable(feature = "drain", since = "1.6.0")]
2415 impl<'a, T> ExactSizeIterator for Drain<'a, T> {
2416     fn is_empty(&self) -> bool {
2417         self.iter.is_empty()
2418     }
2419 }
2420
2421 #[unstable(feature = "fused", issue = "35602")]
2422 impl<'a, T> FusedIterator for Drain<'a, T> {}
2423
2424 /// A place for insertion at the back of a `Vec`.
2425 ///
2426 /// See [`Vec::place_back`](struct.Vec.html#method.place_back) for details.
2427 #[must_use = "places do nothing unless written to with `<-` syntax"]
2428 #[unstable(feature = "collection_placement",
2429            reason = "struct name and placement protocol are subject to change",
2430            issue = "30172")]
2431 #[derive(Debug)]
2432 pub struct PlaceBack<'a, T: 'a> {
2433     vec: &'a mut Vec<T>,
2434 }
2435
2436 #[unstable(feature = "collection_placement",
2437            reason = "placement protocol is subject to change",
2438            issue = "30172")]
2439 impl<'a, T> Placer<T> for PlaceBack<'a, T> {
2440     type Place = PlaceBack<'a, T>;
2441
2442     fn make_place(self) -> Self {
2443         // This will panic or abort if we would allocate > isize::MAX bytes
2444         // or if the length increment would overflow for zero-sized types.
2445         if self.vec.len == self.vec.buf.cap() {
2446             self.vec.buf.double();
2447         }
2448         self
2449     }
2450 }
2451
2452 #[unstable(feature = "collection_placement",
2453            reason = "placement protocol is subject to change",
2454            issue = "30172")]
2455 impl<'a, T> Place<T> for PlaceBack<'a, T> {
2456     fn pointer(&mut self) -> *mut T {
2457         unsafe { self.vec.as_mut_ptr().offset(self.vec.len as isize) }
2458     }
2459 }
2460
2461 #[unstable(feature = "collection_placement",
2462            reason = "placement protocol is subject to change",
2463            issue = "30172")]
2464 impl<'a, T> InPlace<T> for PlaceBack<'a, T> {
2465     type Owner = &'a mut T;
2466
2467     unsafe fn finalize(mut self) -> &'a mut T {
2468         let ptr = self.pointer();
2469         self.vec.len += 1;
2470         &mut *ptr
2471     }
2472 }
2473
2474
2475 /// A splicing iterator for `Vec`.
2476 ///
2477 /// This struct is created by the [`splice()`] method on [`Vec`]. See its
2478 /// documentation for more.
2479 ///
2480 /// [`splice()`]: struct.Vec.html#method.splice
2481 /// [`Vec`]: struct.Vec.html
2482 #[derive(Debug)]
2483 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2484 pub struct Splice<'a, I: Iterator + 'a> {
2485     drain: Drain<'a, I::Item>,
2486     replace_with: I,
2487 }
2488
2489 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2490 impl<'a, I: Iterator> Iterator for Splice<'a, I> {
2491     type Item = I::Item;
2492
2493     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2494         self.drain.next()
2495     }
2496
2497     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) {
2498         self.drain.size_hint()
2499     }
2500 }
2501
2502 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2503 impl<'a, I: Iterator> DoubleEndedIterator for Splice<'a, I> {
2504     fn next_back(&mut self) -> Option<Self::Item> {
2505         self.drain.next_back()
2506     }
2507 }
2508
2509 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2510 impl<'a, I: Iterator> ExactSizeIterator for Splice<'a, I> {}
2511
2512
2513 #[unstable(feature = "splice", reason = "recently added", issue = "32310")]
2514 impl<'a, I: Iterator> Drop for Splice<'a, I> {
2515     fn drop(&mut self) {
2516         // exhaust drain first
2517         while let Some(_) = self.drain.next() {}
2518
2519
2520         unsafe {
2521             if self.drain.tail_len == 0 {
2522                 self.drain.vec.as_mut().extend(self.replace_with.by_ref());
2523                 return
2524             }
2525
2526             // First fill the range left by drain().
2527             if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2528                 return
2529             }
2530
2531             // There may be more elements. Use the lower bound as an estimate.
2532             // FIXME: Is the upper bound a better guess? Or something else?
2533             let (lower_bound, _upper_bound) = self.replace_with.size_hint();
2534             if lower_bound > 0  {
2535                 self.drain.move_tail(lower_bound);
2536                 if !self.drain.fill(&mut self.replace_with) {
2537                     return
2538                 }
2539             }
2540
2541             // Collect any remaining elements.
2542             // This is a zero-length vector which does not allocate if `lower_bound` was exact.
2543             let mut collected = self.replace_with.by_ref().collect::<Vec<I::Item>>().into_iter();
2544             // Now we have an exact count.
2545             if collected.len() > 0 {
2546                 self.drain.move_tail(collected.len());
2547                 let filled = self.drain.fill(&mut collected);
2548                 debug_assert!(filled);
2549                 debug_assert_eq!(collected.len(), 0);
2550             }
2551         }
2552         // Let `Drain::drop` move the tail back if necessary and restore `vec.len`.
2553     }
2554 }
2555
2556 /// Private helper methods for `Splice::drop`
2557 impl<'a, T> Drain<'a, T> {
2558     /// The range from `self.vec.len` to `self.tail_start` contains elements
2559     /// that have been moved out.
2560     /// Fill that range as much as possible with new elements from the `replace_with` iterator.
2561     /// Return whether we filled the entire range. (`replace_with.next()` didn’t return `None`.)
2562     unsafe fn fill<I: Iterator<Item=T>>(&mut self, replace_with: &mut I) -> bool {
2563         let vec = self.vec.as_mut();
2564         let range_start = vec.len;
2565         let range_end = self.tail_start;
2566         let range_slice = slice::from_raw_parts_mut(
2567             vec.as_mut_ptr().offset(range_start as isize),
2568             range_end - range_start);
2569
2570         for place in range_slice {
2571             if let Some(new_item) = replace_with.next() {
2572                 ptr::write(place, new_item);
2573                 vec.len += 1;
2574             } else {
2575                 return false
2576             }
2577         }
2578         true
2579     }
2580
2581     /// Make room for inserting more elements before the tail.
2582     unsafe fn move_tail(&mut self, extra_capacity: usize) {
2583         let vec = self.vec.as_mut();
2584         let used_capacity = self.tail_start + self.tail_len;
2585         vec.buf.reserve(used_capacity, extra_capacity);
2586
2587         let new_tail_start = self.tail_start + extra_capacity;
2588         let src = vec.as_ptr().offset(self.tail_start as isize);
2589         let dst = vec.as_mut_ptr().offset(new_tail_start as isize);
2590         ptr::copy(src, dst, self.tail_len);
2591         self.tail_start = new_tail_start;
2592     }
2593 }