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[rust.git] / src / libcore / iter / iterator.rs
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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 use cmp::Ordering;
12 use ops::Try;
13
14 use super::{AlwaysOk, LoopState};
15 use super::{Chain, Cycle, Cloned, Enumerate, Filter, FilterMap, Fuse};
16 use super::{Flatten, FlatMap, flatten_compat};
17 use super::{Inspect, Map, Peekable, Scan, Skip, SkipWhile, StepBy, Take, TakeWhile, Rev};
18 use super::{Zip, Sum, Product};
19 use super::{ChainState, FromIterator, ZipImpl};
20
21 fn _assert_is_object_safe(_: &Iterator<Item=()>) {}
22
23 /// An interface for dealing with iterators.
24 ///
25 /// This is the main iterator trait. For more about the concept of iterators
26 /// generally, please see the [module-level documentation]. In particular, you
27 /// may want to know how to [implement `Iterator`][impl].
28 ///
29 /// [module-level documentation]: index.html
30 /// [impl]: index.html#implementing-iterator
31 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
32 #[rustc_on_unimplemented(
33     on(
34         _Self="&str",
35         label="`{Self}` is not an iterator; try calling `.chars()` or `.bytes()`"
36     ),
37     label="`{Self}` is not an iterator; maybe try calling `.iter()` or a similar method"
38 )]
39 #[doc(spotlight)]
40 pub trait Iterator {
41     /// The type of the elements being iterated over.
42     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
43     type Item;
44
45     /// Advances the iterator and returns the next value.
46     ///
47     /// Returns [`None`] when iteration is finished. Individual iterator
48     /// implementations may choose to resume iteration, and so calling `next()`
49     /// again may or may not eventually start returning [`Some(Item)`] again at some
50     /// point.
51     ///
52     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
53     /// [`Some(Item)`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
54     ///
55     /// # Examples
56     ///
57     /// Basic usage:
58     ///
59     /// ```
60     /// let a = [1, 2, 3];
61     ///
62     /// let mut iter = a.iter();
63     ///
64     /// // A call to next() returns the next value...
65     /// assert_eq!(Some(&1), iter.next());
66     /// assert_eq!(Some(&2), iter.next());
67     /// assert_eq!(Some(&3), iter.next());
68     ///
69     /// // ... and then None once it's over.
70     /// assert_eq!(None, iter.next());
71     ///
72     /// // More calls may or may not return None. Here, they always will.
73     /// assert_eq!(None, iter.next());
74     /// assert_eq!(None, iter.next());
75     /// ```
76     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
77     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item>;
78
79     /// Returns the bounds on the remaining length of the iterator.
80     ///
81     /// Specifically, `size_hint()` returns a tuple where the first element
82     /// is the lower bound, and the second element is the upper bound.
83     ///
84     /// The second half of the tuple that is returned is an [`Option`]`<`[`usize`]`>`.
85     /// A [`None`] here means that either there is no known upper bound, or the
86     /// upper bound is larger than [`usize`].
87     ///
88     /// # Implementation notes
89     ///
90     /// It is not enforced that an iterator implementation yields the declared
91     /// number of elements. A buggy iterator may yield less than the lower bound
92     /// or more than the upper bound of elements.
93     ///
94     /// `size_hint()` is primarily intended to be used for optimizations such as
95     /// reserving space for the elements of the iterator, but must not be
96     /// trusted to e.g. omit bounds checks in unsafe code. An incorrect
97     /// implementation of `size_hint()` should not lead to memory safety
98     /// violations.
99     ///
100     /// That said, the implementation should provide a correct estimation,
101     /// because otherwise it would be a violation of the trait's protocol.
102     ///
103     /// The default implementation returns `(0, None)` which is correct for any
104     /// iterator.
105     ///
106     /// [`usize`]: ../../std/primitive.usize.html
107     /// [`Option`]: ../../std/option/enum.Option.html
108     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
109     ///
110     /// # Examples
111     ///
112     /// Basic usage:
113     ///
114     /// ```
115     /// let a = [1, 2, 3];
116     /// let iter = a.iter();
117     ///
118     /// assert_eq!((3, Some(3)), iter.size_hint());
119     /// ```
120     ///
121     /// A more complex example:
122     ///
123     /// ```
124     /// // The even numbers from zero to ten.
125     /// let iter = (0..10).filter(|x| x % 2 == 0);
126     ///
127     /// // We might iterate from zero to ten times. Knowing that it's five
128     /// // exactly wouldn't be possible without executing filter().
129     /// assert_eq!((0, Some(10)), iter.size_hint());
130     ///
131     /// // Let's add five more numbers with chain()
132     /// let iter = (0..10).filter(|x| x % 2 == 0).chain(15..20);
133     ///
134     /// // now both bounds are increased by five
135     /// assert_eq!((5, Some(15)), iter.size_hint());
136     /// ```
137     ///
138     /// Returning `None` for an upper bound:
139     ///
140     /// ```
141     /// // an infinite iterator has no upper bound
142     /// // and the maximum possible lower bound
143     /// let iter = 0..;
144     ///
145     /// assert_eq!((usize::max_value(), None), iter.size_hint());
146     /// ```
147     #[inline]
148     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
149     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { (0, None) }
150
151     /// Consumes the iterator, counting the number of iterations and returning it.
152     ///
153     /// This method will evaluate the iterator until its [`next`] returns
154     /// [`None`]. Once [`None`] is encountered, `count()` returns the number of
155     /// times it called [`next`].
156     ///
157     /// [`next`]: #tymethod.next
158     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
159     ///
160     /// # Overflow Behavior
161     ///
162     /// The method does no guarding against overflows, so counting elements of
163     /// an iterator with more than [`usize::MAX`] elements either produces the
164     /// wrong result or panics. If debug assertions are enabled, a panic is
165     /// guaranteed.
166     ///
167     /// # Panics
168     ///
169     /// This function might panic if the iterator has more than [`usize::MAX`]
170     /// elements.
171     ///
172     /// [`usize::MAX`]: ../../std/usize/constant.MAX.html
173     ///
174     /// # Examples
175     ///
176     /// Basic usage:
177     ///
178     /// ```
179     /// let a = [1, 2, 3];
180     /// assert_eq!(a.iter().count(), 3);
181     ///
182     /// let a = [1, 2, 3, 4, 5];
183     /// assert_eq!(a.iter().count(), 5);
184     /// ```
185     #[inline]
186     #[rustc_inherit_overflow_checks]
187     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
188     fn count(self) -> usize where Self: Sized {
189         // Might overflow.
190         self.fold(0, |cnt, _| cnt + 1)
191     }
192
193     /// Consumes the iterator, returning the last element.
194     ///
195     /// This method will evaluate the iterator until it returns [`None`]. While
196     /// doing so, it keeps track of the current element. After [`None`] is
197     /// returned, `last()` will then return the last element it saw.
198     ///
199     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
200     ///
201     /// # Examples
202     ///
203     /// Basic usage:
204     ///
205     /// ```
206     /// let a = [1, 2, 3];
207     /// assert_eq!(a.iter().last(), Some(&3));
208     ///
209     /// let a = [1, 2, 3, 4, 5];
210     /// assert_eq!(a.iter().last(), Some(&5));
211     /// ```
212     #[inline]
213     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
214     fn last(self) -> Option<Self::Item> where Self: Sized {
215         let mut last = None;
216         for x in self { last = Some(x); }
217         last
218     }
219
220     /// Returns the `n`th element of the iterator.
221     ///
222     /// Like most indexing operations, the count starts from zero, so `nth(0)`
223     /// returns the first value, `nth(1)` the second, and so on.
224     ///
225     /// Note that all preceding elements, as well as the returned element, will be
226     /// consumed from the iterator. That means that the preceding elements will be
227     /// discarded, and also that calling `nth(0)` multiple times on the same iterator
228     /// will return different elements.
229     ///
230     /// `nth()` will return [`None`] if `n` is greater than or equal to the length of the
231     /// iterator.
232     ///
233     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
234     ///
235     /// # Examples
236     ///
237     /// Basic usage:
238     ///
239     /// ```
240     /// let a = [1, 2, 3];
241     /// assert_eq!(a.iter().nth(1), Some(&2));
242     /// ```
243     ///
244     /// Calling `nth()` multiple times doesn't rewind the iterator:
245     ///
246     /// ```
247     /// let a = [1, 2, 3];
248     ///
249     /// let mut iter = a.iter();
250     ///
251     /// assert_eq!(iter.nth(1), Some(&2));
252     /// assert_eq!(iter.nth(1), None);
253     /// ```
254     ///
255     /// Returning `None` if there are less than `n + 1` elements:
256     ///
257     /// ```
258     /// let a = [1, 2, 3];
259     /// assert_eq!(a.iter().nth(10), None);
260     /// ```
261     #[inline]
262     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
263     fn nth(&mut self, mut n: usize) -> Option<Self::Item> {
264         for x in self {
265             if n == 0 { return Some(x) }
266             n -= 1;
267         }
268         None
269     }
270
271     /// Creates an iterator starting at the same point, but stepping by
272     /// the given amount at each iteration.
273     ///
274     /// Note that it will always return the first element of the iterator,
275     /// regardless of the step given.
276     ///
277     /// # Panics
278     ///
279     /// The method will panic if the given step is `0`.
280     ///
281     /// # Examples
282     ///
283     /// Basic usage:
284     ///
285     /// ```
286     /// #![feature(iterator_step_by)]
287     /// let a = [0, 1, 2, 3, 4, 5];
288     /// let mut iter = a.into_iter().step_by(2);
289     ///
290     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&0));
291     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
292     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&4));
293     /// assert_eq!(iter.next(), None);
294     /// ```
295     #[inline]
296     #[unstable(feature = "iterator_step_by",
297                reason = "unstable replacement of Range::step_by",
298                issue = "27741")]
299     fn step_by(self, step: usize) -> StepBy<Self> where Self: Sized {
300         assert!(step != 0);
301         StepBy{iter: self, step: step - 1, first_take: true}
302     }
303
304     /// Takes two iterators and creates a new iterator over both in sequence.
305     ///
306     /// `chain()` will return a new iterator which will first iterate over
307     /// values from the first iterator and then over values from the second
308     /// iterator.
309     ///
310     /// In other words, it links two iterators together, in a chain. ðŸ”—
311     ///
312     /// # Examples
313     ///
314     /// Basic usage:
315     ///
316     /// ```
317     /// let a1 = [1, 2, 3];
318     /// let a2 = [4, 5, 6];
319     ///
320     /// let mut iter = a1.iter().chain(a2.iter());
321     ///
322     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
323     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
324     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
325     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&4));
326     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&5));
327     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&6));
328     /// assert_eq!(iter.next(), None);
329     /// ```
330     ///
331     /// Since the argument to `chain()` uses [`IntoIterator`], we can pass
332     /// anything that can be converted into an [`Iterator`], not just an
333     /// [`Iterator`] itself. For example, slices (`&[T]`) implement
334     /// [`IntoIterator`], and so can be passed to `chain()` directly:
335     ///
336     /// [`IntoIterator`]: trait.IntoIterator.html
337     /// [`Iterator`]: trait.Iterator.html
338     ///
339     /// ```
340     /// let s1 = &[1, 2, 3];
341     /// let s2 = &[4, 5, 6];
342     ///
343     /// let mut iter = s1.iter().chain(s2);
344     ///
345     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
346     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
347     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
348     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&4));
349     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&5));
350     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&6));
351     /// assert_eq!(iter.next(), None);
352     /// ```
353     #[inline]
354     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
355     fn chain<U>(self, other: U) -> Chain<Self, U::IntoIter> where
356         Self: Sized, U: IntoIterator<Item=Self::Item>,
357     {
358         Chain{a: self, b: other.into_iter(), state: ChainState::Both}
359     }
360
361     /// 'Zips up' two iterators into a single iterator of pairs.
362     ///
363     /// `zip()` returns a new iterator that will iterate over two other
364     /// iterators, returning a tuple where the first element comes from the
365     /// first iterator, and the second element comes from the second iterator.
366     ///
367     /// In other words, it zips two iterators together, into a single one.
368     ///
369     /// When either iterator returns [`None`], all further calls to [`next`]
370     /// will return [`None`].
371     ///
372     /// # Examples
373     ///
374     /// Basic usage:
375     ///
376     /// ```
377     /// let a1 = [1, 2, 3];
378     /// let a2 = [4, 5, 6];
379     ///
380     /// let mut iter = a1.iter().zip(a2.iter());
381     ///
382     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&1, &4)));
383     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&2, &5)));
384     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&3, &6)));
385     /// assert_eq!(iter.next(), None);
386     /// ```
387     ///
388     /// Since the argument to `zip()` uses [`IntoIterator`], we can pass
389     /// anything that can be converted into an [`Iterator`], not just an
390     /// [`Iterator`] itself. For example, slices (`&[T]`) implement
391     /// [`IntoIterator`], and so can be passed to `zip()` directly:
392     ///
393     /// [`IntoIterator`]: trait.IntoIterator.html
394     /// [`Iterator`]: trait.Iterator.html
395     ///
396     /// ```
397     /// let s1 = &[1, 2, 3];
398     /// let s2 = &[4, 5, 6];
399     ///
400     /// let mut iter = s1.iter().zip(s2);
401     ///
402     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&1, &4)));
403     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&2, &5)));
404     /// assert_eq!(iter.next(), Some((&3, &6)));
405     /// assert_eq!(iter.next(), None);
406     /// ```
407     ///
408     /// `zip()` is often used to zip an infinite iterator to a finite one.
409     /// This works because the finite iterator will eventually return [`None`],
410     /// ending the zipper. Zipping with `(0..)` can look a lot like [`enumerate`]:
411     ///
412     /// ```
413     /// let enumerate: Vec<_> = "foo".chars().enumerate().collect();
414     ///
415     /// let zipper: Vec<_> = (0..).zip("foo".chars()).collect();
416     ///
417     /// assert_eq!((0, 'f'), enumerate[0]);
418     /// assert_eq!((0, 'f'), zipper[0]);
419     ///
420     /// assert_eq!((1, 'o'), enumerate[1]);
421     /// assert_eq!((1, 'o'), zipper[1]);
422     ///
423     /// assert_eq!((2, 'o'), enumerate[2]);
424     /// assert_eq!((2, 'o'), zipper[2]);
425     /// ```
426     ///
427     /// [`enumerate`]: trait.Iterator.html#method.enumerate
428     /// [`next`]: ../../std/iter/trait.Iterator.html#tymethod.next
429     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
430     #[inline]
431     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
432     fn zip<U>(self, other: U) -> Zip<Self, U::IntoIter> where
433         Self: Sized, U: IntoIterator
434     {
435         Zip::new(self, other.into_iter())
436     }
437
438     /// Takes a closure and creates an iterator which calls that closure on each
439     /// element.
440     ///
441     /// `map()` transforms one iterator into another, by means of its argument:
442     /// something that implements `FnMut`. It produces a new iterator which
443     /// calls this closure on each element of the original iterator.
444     ///
445     /// If you are good at thinking in types, you can think of `map()` like this:
446     /// If you have an iterator that gives you elements of some type `A`, and
447     /// you want an iterator of some other type `B`, you can use `map()`,
448     /// passing a closure that takes an `A` and returns a `B`.
449     ///
450     /// `map()` is conceptually similar to a [`for`] loop. However, as `map()` is
451     /// lazy, it is best used when you're already working with other iterators.
452     /// If you're doing some sort of looping for a side effect, it's considered
453     /// more idiomatic to use [`for`] than `map()`.
454     ///
455     /// [`for`]: ../../book/first-edition/loops.html#for
456     ///
457     /// # Examples
458     ///
459     /// Basic usage:
460     ///
461     /// ```
462     /// let a = [1, 2, 3];
463     ///
464     /// let mut iter = a.into_iter().map(|x| 2 * x);
465     ///
466     /// assert_eq!(iter.next(), Some(2));
467     /// assert_eq!(iter.next(), Some(4));
468     /// assert_eq!(iter.next(), Some(6));
469     /// assert_eq!(iter.next(), None);
470     /// ```
471     ///
472     /// If you're doing some sort of side effect, prefer [`for`] to `map()`:
473     ///
474     /// ```
475     /// # #![allow(unused_must_use)]
476     /// // don't do this:
477     /// (0..5).map(|x| println!("{}", x));
478     ///
479     /// // it won't even execute, as it is lazy. Rust will warn you about this.
480     ///
481     /// // Instead, use for:
482     /// for x in 0..5 {
483     ///     println!("{}", x);
484     /// }
485     /// ```
486     #[inline]
487     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
488     fn map<B, F>(self, f: F) -> Map<Self, F> where
489         Self: Sized, F: FnMut(Self::Item) -> B,
490     {
491         Map{iter: self, f: f}
492     }
493
494     /// Calls a closure on each element of an iterator.
495     ///
496     /// This is equivalent to using a [`for`] loop on the iterator, although
497     /// `break` and `continue` are not possible from a closure.  It's generally
498     /// more idiomatic to use a `for` loop, but `for_each` may be more legible
499     /// when processing items at the end of longer iterator chains.  In some
500     /// cases `for_each` may also be faster than a loop, because it will use
501     /// internal iteration on adaptors like `Chain`.
502     ///
503     /// [`for`]: ../../book/first-edition/loops.html#for
504     ///
505     /// # Examples
506     ///
507     /// Basic usage:
508     ///
509     /// ```
510     /// use std::sync::mpsc::channel;
511     ///
512     /// let (tx, rx) = channel();
513     /// (0..5).map(|x| x * 2 + 1)
514     ///       .for_each(move |x| tx.send(x).unwrap());
515     ///
516     /// let v: Vec<_> =  rx.iter().collect();
517     /// assert_eq!(v, vec![1, 3, 5, 7, 9]);
518     /// ```
519     ///
520     /// For such a small example, a `for` loop may be cleaner, but `for_each`
521     /// might be preferable to keep a functional style with longer iterators:
522     ///
523     /// ```
524     /// (0..5).flat_map(|x| x * 100 .. x * 110)
525     ///       .enumerate()
526     ///       .filter(|&(i, x)| (i + x) % 3 == 0)
527     ///       .for_each(|(i, x)| println!("{}:{}", i, x));
528     /// ```
529     #[inline]
530     #[stable(feature = "iterator_for_each", since = "1.21.0")]
531     fn for_each<F>(self, mut f: F) where
532         Self: Sized, F: FnMut(Self::Item),
533     {
534         self.fold((), move |(), item| f(item));
535     }
536
537     /// Creates an iterator which uses a closure to determine if an element
538     /// should be yielded.
539     ///
540     /// The closure must return `true` or `false`. `filter()` creates an
541     /// iterator which calls this closure on each element. If the closure
542     /// returns `true`, then the element is returned. If the closure returns
543     /// `false`, it will try again, and call the closure on the next element,
544     /// seeing if it passes the test.
545     ///
546     /// # Examples
547     ///
548     /// Basic usage:
549     ///
550     /// ```
551     /// let a = [0i32, 1, 2];
552     ///
553     /// let mut iter = a.into_iter().filter(|x| x.is_positive());
554     ///
555     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
556     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
557     /// assert_eq!(iter.next(), None);
558     /// ```
559     ///
560     /// Because the closure passed to `filter()` takes a reference, and many
561     /// iterators iterate over references, this leads to a possibly confusing
562     /// situation, where the type of the closure is a double reference:
563     ///
564     /// ```
565     /// let a = [0, 1, 2];
566     ///
567     /// let mut iter = a.into_iter().filter(|x| **x > 1); // need two *s!
568     ///
569     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
570     /// assert_eq!(iter.next(), None);
571     /// ```
572     ///
573     /// It's common to instead use destructuring on the argument to strip away
574     /// one:
575     ///
576     /// ```
577     /// let a = [0, 1, 2];
578     ///
579     /// let mut iter = a.into_iter().filter(|&x| *x > 1); // both & and *
580     ///
581     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
582     /// assert_eq!(iter.next(), None);
583     /// ```
584     ///
585     /// or both:
586     ///
587     /// ```
588     /// let a = [0, 1, 2];
589     ///
590     /// let mut iter = a.into_iter().filter(|&&x| x > 1); // two &s
591     ///
592     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
593     /// assert_eq!(iter.next(), None);
594     /// ```
595     ///
596     /// of these layers.
597     #[inline]
598     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
599     fn filter<P>(self, predicate: P) -> Filter<Self, P> where
600         Self: Sized, P: FnMut(&Self::Item) -> bool,
601     {
602         Filter{iter: self, predicate: predicate}
603     }
604
605     /// Creates an iterator that both filters and maps.
606     ///
607     /// The closure must return an [`Option<T>`]. `filter_map` creates an
608     /// iterator which calls this closure on each element. If the closure
609     /// returns [`Some(element)`][`Some`], then that element is returned. If the
610     /// closure returns [`None`], it will try again, and call the closure on the
611     /// next element, seeing if it will return [`Some`].
612     ///
613     /// Why `filter_map` and not just [`filter`] and [`map`]? The key is in this
614     /// part:
615     ///
616     /// [`filter`]: #method.filter
617     /// [`map`]: #method.map
618     ///
619     /// > If the closure returns [`Some(element)`][`Some`], then that element is returned.
620     ///
621     /// In other words, it removes the [`Option<T>`] layer automatically. If your
622     /// mapping is already returning an [`Option<T>`] and you want to skip over
623     /// [`None`]s, then `filter_map` is much, much nicer to use.
624     ///
625     /// # Examples
626     ///
627     /// Basic usage:
628     ///
629     /// ```
630     /// let a = ["1", "lol", "3", "NaN", "5"];
631     ///
632     /// let mut iter = a.iter().filter_map(|s| s.parse().ok());
633     ///
634     /// assert_eq!(iter.next(), Some(1));
635     /// assert_eq!(iter.next(), Some(3));
636     /// assert_eq!(iter.next(), Some(5));
637     /// assert_eq!(iter.next(), None);
638     /// ```
639     ///
640     /// Here's the same example, but with [`filter`] and [`map`]:
641     ///
642     /// ```
643     /// let a = ["1", "lol", "3", "NaN", "5"];
644     /// let mut iter = a.iter().map(|s| s.parse()).filter(|s| s.is_ok()).map(|s| s.unwrap());
645     /// assert_eq!(iter.next(), Some(1));
646     /// assert_eq!(iter.next(), Some(3));
647     /// assert_eq!(iter.next(), Some(5));
648     /// assert_eq!(iter.next(), None);
649     /// ```
650     ///
651     /// [`Option<T>`]: ../../std/option/enum.Option.html
652     /// [`Some`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
653     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
654     #[inline]
655     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
656     fn filter_map<B, F>(self, f: F) -> FilterMap<Self, F> where
657         Self: Sized, F: FnMut(Self::Item) -> Option<B>,
658     {
659         FilterMap { iter: self, f: f }
660     }
661
662     /// Creates an iterator which gives the current iteration count as well as
663     /// the next value.
664     ///
665     /// The iterator returned yields pairs `(i, val)`, where `i` is the
666     /// current index of iteration and `val` is the value returned by the
667     /// iterator.
668     ///
669     /// `enumerate()` keeps its count as a [`usize`]. If you want to count by a
670     /// different sized integer, the [`zip`] function provides similar
671     /// functionality.
672     ///
673     /// # Overflow Behavior
674     ///
675     /// The method does no guarding against overflows, so enumerating more than
676     /// [`usize::MAX`] elements either produces the wrong result or panics. If
677     /// debug assertions are enabled, a panic is guaranteed.
678     ///
679     /// # Panics
680     ///
681     /// The returned iterator might panic if the to-be-returned index would
682     /// overflow a [`usize`].
683     ///
684     /// [`usize::MAX`]: ../../std/usize/constant.MAX.html
685     /// [`usize`]: ../../std/primitive.usize.html
686     /// [`zip`]: #method.zip
687     ///
688     /// # Examples
689     ///
690     /// ```
691     /// let a = ['a', 'b', 'c'];
692     ///
693     /// let mut iter = a.iter().enumerate();
694     ///
695     /// assert_eq!(iter.next(), Some((0, &'a')));
696     /// assert_eq!(iter.next(), Some((1, &'b')));
697     /// assert_eq!(iter.next(), Some((2, &'c')));
698     /// assert_eq!(iter.next(), None);
699     /// ```
700     #[inline]
701     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
702     fn enumerate(self) -> Enumerate<Self> where Self: Sized {
703         Enumerate { iter: self, count: 0 }
704     }
705
706     /// Creates an iterator which can use `peek` to look at the next element of
707     /// the iterator without consuming it.
708     ///
709     /// Adds a [`peek`] method to an iterator. See its documentation for
710     /// more information.
711     ///
712     /// Note that the underlying iterator is still advanced when [`peek`] is
713     /// called for the first time: In order to retrieve the next element,
714     /// [`next`] is called on the underlying iterator, hence any side effects (i.e.
715     /// anything other than fetching the next value) of the [`next`] method
716     /// will occur.
717     ///
718     /// [`peek`]: struct.Peekable.html#method.peek
719     /// [`next`]: ../../std/iter/trait.Iterator.html#tymethod.next
720     ///
721     /// # Examples
722     ///
723     /// Basic usage:
724     ///
725     /// ```
726     /// let xs = [1, 2, 3];
727     ///
728     /// let mut iter = xs.iter().peekable();
729     ///
730     /// // peek() lets us see into the future
731     /// assert_eq!(iter.peek(), Some(&&1));
732     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
733     ///
734     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
735     ///
736     /// // we can peek() multiple times, the iterator won't advance
737     /// assert_eq!(iter.peek(), Some(&&3));
738     /// assert_eq!(iter.peek(), Some(&&3));
739     ///
740     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
741     ///
742     /// // after the iterator is finished, so is peek()
743     /// assert_eq!(iter.peek(), None);
744     /// assert_eq!(iter.next(), None);
745     /// ```
746     #[inline]
747     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
748     fn peekable(self) -> Peekable<Self> where Self: Sized {
749         Peekable{iter: self, peeked: None}
750     }
751
752     /// Creates an iterator that [`skip`]s elements based on a predicate.
753     ///
754     /// [`skip`]: #method.skip
755     ///
756     /// `skip_while()` takes a closure as an argument. It will call this
757     /// closure on each element of the iterator, and ignore elements
758     /// until it returns `false`.
759     ///
760     /// After `false` is returned, `skip_while()`'s job is over, and the
761     /// rest of the elements are yielded.
762     ///
763     /// # Examples
764     ///
765     /// Basic usage:
766     ///
767     /// ```
768     /// let a = [-1i32, 0, 1];
769     ///
770     /// let mut iter = a.into_iter().skip_while(|x| x.is_negative());
771     ///
772     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&0));
773     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
774     /// assert_eq!(iter.next(), None);
775     /// ```
776     ///
777     /// Because the closure passed to `skip_while()` takes a reference, and many
778     /// iterators iterate over references, this leads to a possibly confusing
779     /// situation, where the type of the closure is a double reference:
780     ///
781     /// ```
782     /// let a = [-1, 0, 1];
783     ///
784     /// let mut iter = a.into_iter().skip_while(|x| **x < 0); // need two *s!
785     ///
786     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&0));
787     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
788     /// assert_eq!(iter.next(), None);
789     /// ```
790     ///
791     /// Stopping after an initial `false`:
792     ///
793     /// ```
794     /// let a = [-1, 0, 1, -2];
795     ///
796     /// let mut iter = a.into_iter().skip_while(|x| **x < 0);
797     ///
798     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&0));
799     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
800     ///
801     /// // while this would have been false, since we already got a false,
802     /// // skip_while() isn't used any more
803     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&-2));
804     ///
805     /// assert_eq!(iter.next(), None);
806     /// ```
807     #[inline]
808     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
809     fn skip_while<P>(self, predicate: P) -> SkipWhile<Self, P> where
810         Self: Sized, P: FnMut(&Self::Item) -> bool,
811     {
812         SkipWhile{iter: self, flag: false, predicate: predicate}
813     }
814
815     /// Creates an iterator that yields elements based on a predicate.
816     ///
817     /// `take_while()` takes a closure as an argument. It will call this
818     /// closure on each element of the iterator, and yield elements
819     /// while it returns `true`.
820     ///
821     /// After `false` is returned, `take_while()`'s job is over, and the
822     /// rest of the elements are ignored.
823     ///
824     /// # Examples
825     ///
826     /// Basic usage:
827     ///
828     /// ```
829     /// let a = [-1i32, 0, 1];
830     ///
831     /// let mut iter = a.into_iter().take_while(|x| x.is_negative());
832     ///
833     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&-1));
834     /// assert_eq!(iter.next(), None);
835     /// ```
836     ///
837     /// Because the closure passed to `take_while()` takes a reference, and many
838     /// iterators iterate over references, this leads to a possibly confusing
839     /// situation, where the type of the closure is a double reference:
840     ///
841     /// ```
842     /// let a = [-1, 0, 1];
843     ///
844     /// let mut iter = a.into_iter().take_while(|x| **x < 0); // need two *s!
845     ///
846     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&-1));
847     /// assert_eq!(iter.next(), None);
848     /// ```
849     ///
850     /// Stopping after an initial `false`:
851     ///
852     /// ```
853     /// let a = [-1, 0, 1, -2];
854     ///
855     /// let mut iter = a.into_iter().take_while(|x| **x < 0);
856     ///
857     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&-1));
858     ///
859     /// // We have more elements that are less than zero, but since we already
860     /// // got a false, take_while() isn't used any more
861     /// assert_eq!(iter.next(), None);
862     /// ```
863     ///
864     /// Because `take_while()` needs to look at the value in order to see if it
865     /// should be included or not, consuming iterators will see that it is
866     /// removed:
867     ///
868     /// ```
869     /// let a = [1, 2, 3, 4];
870     /// let mut iter = a.into_iter();
871     ///
872     /// let result: Vec<i32> = iter.by_ref()
873     ///                            .take_while(|n| **n != 3)
874     ///                            .cloned()
875     ///                            .collect();
876     ///
877     /// assert_eq!(result, &[1, 2]);
878     ///
879     /// let result: Vec<i32> = iter.cloned().collect();
880     ///
881     /// assert_eq!(result, &[4]);
882     /// ```
883     ///
884     /// The `3` is no longer there, because it was consumed in order to see if
885     /// the iteration should stop, but wasn't placed back into the iterator or
886     /// some similar thing.
887     #[inline]
888     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
889     fn take_while<P>(self, predicate: P) -> TakeWhile<Self, P> where
890         Self: Sized, P: FnMut(&Self::Item) -> bool,
891     {
892         TakeWhile{iter: self, flag: false, predicate: predicate}
893     }
894
895     /// Creates an iterator that skips the first `n` elements.
896     ///
897     /// After they have been consumed, the rest of the elements are yielded.
898     ///
899     /// # Examples
900     ///
901     /// Basic usage:
902     ///
903     /// ```
904     /// let a = [1, 2, 3];
905     ///
906     /// let mut iter = a.iter().skip(2);
907     ///
908     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
909     /// assert_eq!(iter.next(), None);
910     /// ```
911     #[inline]
912     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
913     fn skip(self, n: usize) -> Skip<Self> where Self: Sized {
914         Skip{iter: self, n: n}
915     }
916
917     /// Creates an iterator that yields its first `n` elements.
918     ///
919     /// # Examples
920     ///
921     /// Basic usage:
922     ///
923     /// ```
924     /// let a = [1, 2, 3];
925     ///
926     /// let mut iter = a.iter().take(2);
927     ///
928     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
929     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
930     /// assert_eq!(iter.next(), None);
931     /// ```
932     ///
933     /// `take()` is often used with an infinite iterator, to make it finite:
934     ///
935     /// ```
936     /// let mut iter = (0..).take(3);
937     ///
938     /// assert_eq!(iter.next(), Some(0));
939     /// assert_eq!(iter.next(), Some(1));
940     /// assert_eq!(iter.next(), Some(2));
941     /// assert_eq!(iter.next(), None);
942     /// ```
943     #[inline]
944     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
945     fn take(self, n: usize) -> Take<Self> where Self: Sized, {
946         Take{iter: self, n: n}
947     }
948
949     /// An iterator adaptor similar to [`fold`] that holds internal state and
950     /// produces a new iterator.
951     ///
952     /// [`fold`]: #method.fold
953     ///
954     /// `scan()` takes two arguments: an initial value which seeds the internal
955     /// state, and a closure with two arguments, the first being a mutable
956     /// reference to the internal state and the second an iterator element.
957     /// The closure can assign to the internal state to share state between
958     /// iterations.
959     ///
960     /// On iteration, the closure will be applied to each element of the
961     /// iterator and the return value from the closure, an [`Option`], is
962     /// yielded by the iterator.
963     ///
964     /// [`Option`]: ../../std/option/enum.Option.html
965     ///
966     /// # Examples
967     ///
968     /// Basic usage:
969     ///
970     /// ```
971     /// let a = [1, 2, 3];
972     ///
973     /// let mut iter = a.iter().scan(1, |state, &x| {
974     ///     // each iteration, we'll multiply the state by the element
975     ///     *state = *state * x;
976     ///
977     ///     // the value passed on to the next iteration
978     ///     Some(*state)
979     /// });
980     ///
981     /// assert_eq!(iter.next(), Some(1));
982     /// assert_eq!(iter.next(), Some(2));
983     /// assert_eq!(iter.next(), Some(6));
984     /// assert_eq!(iter.next(), None);
985     /// ```
986     #[inline]
987     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
988     fn scan<St, B, F>(self, initial_state: St, f: F) -> Scan<Self, St, F>
989         where Self: Sized, F: FnMut(&mut St, Self::Item) -> Option<B>,
990     {
991         Scan{iter: self, f: f, state: initial_state}
992     }
993
994     /// Creates an iterator that works like map, but flattens nested structure.
995     ///
996     /// The [`map`] adapter is very useful, but only when the closure
997     /// argument produces values. If it produces an iterator instead, there's
998     /// an extra layer of indirection. `flat_map()` will remove this extra layer
999     /// on its own.
1000     ///
1001     /// You can think of [`flat_map(f)`][flat_map] as the semantic equivalent
1002     /// of [`map`]ping, and then [`flatten`]ing as in `map(f).flatten()`.
1003     ///
1004     /// Another way of thinking about `flat_map()`: [`map`]'s closure returns
1005     /// one item for each element, and `flat_map()`'s closure returns an
1006     /// iterator for each element.
1007     ///
1008     /// [`map`]: #method.map
1009     /// [`flatten`]: #method.flatten
1010     ///
1011     /// # Examples
1012     ///
1013     /// Basic usage:
1014     ///
1015     /// ```
1016     /// let words = ["alpha", "beta", "gamma"];
1017     ///
1018     /// // chars() returns an iterator
1019     /// let merged: String = words.iter()
1020     ///                           .flat_map(|s| s.chars())
1021     ///                           .collect();
1022     /// assert_eq!(merged, "alphabetagamma");
1023     /// ```
1024     #[inline]
1025     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1026     fn flat_map<U, F>(self, f: F) -> FlatMap<Self, U, F>
1027         where Self: Sized, U: IntoIterator, F: FnMut(Self::Item) -> U,
1028     {
1029         FlatMap { inner: flatten_compat(self.map(f)) }
1030     }
1031
1032     /// Creates an iterator that flattens nested structure.
1033     ///
1034     /// This is useful when you have an iterator of iterators or an iterator of
1035     /// things that can be turned into iterators and you want to remove one
1036     /// level of indirection.
1037     ///
1038     /// # Examples
1039     ///
1040     /// Basic usage:
1041     ///
1042     /// ```
1043     /// #![feature(iterator_flatten)]
1044     ///
1045     /// let data = vec![vec![1, 2, 3, 4], vec![5, 6]];
1046     /// let flattened = data.into_iter().flatten().collect::<Vec<u8>>();
1047     /// assert_eq!(flattened, &[1, 2, 3, 4, 5, 6]);
1048     /// ```
1049     ///
1050     /// Mapping and then flattening:
1051     ///
1052     /// ```
1053     /// #![feature(iterator_flatten)]
1054     ///
1055     /// let words = ["alpha", "beta", "gamma"];
1056     ///
1057     /// // chars() returns an iterator
1058     /// let merged: String = words.iter()
1059     ///                           .map(|s| s.chars())
1060     ///                           .flatten()
1061     ///                           .collect();
1062     /// assert_eq!(merged, "alphabetagamma");
1063     /// ```
1064     ///
1065     /// You can also rewrite this in terms of [`flat_map()`], which is preferable
1066     /// in this case since it conveys intent more clearly:
1067     ///
1068     /// ```
1069     /// let words = ["alpha", "beta", "gamma"];
1070     ///
1071     /// // chars() returns an iterator
1072     /// let merged: String = words.iter()
1073     ///                           .flat_map(|s| s.chars())
1074     ///                           .collect();
1075     /// assert_eq!(merged, "alphabetagamma");
1076     /// ```
1077     ///
1078     /// Flattening once only removes one level of nesting:
1079     ///
1080     /// ```
1081     /// #![feature(iterator_flatten)]
1082     ///
1083     /// let d3 = [[[1, 2], [3, 4]], [[5, 6], [7, 8]]];
1084     ///
1085     /// let d2 = d3.iter().flatten().collect::<Vec<_>>();
1086     /// assert_eq!(d2, [&[1, 2], &[3, 4], &[5, 6], &[7, 8]]);
1087     ///
1088     /// let d1 = d3.iter().flatten().flatten().collect::<Vec<_>>();
1089     /// assert_eq!(d1, [&1, &2, &3, &4, &5, &6, &7, &8]);
1090     /// ```
1091     ///
1092     /// Here we see that `flatten()` does not perform a "deep" flatten.
1093     /// Instead, only one level of nesting is removed. That is, if you
1094     /// `flatten()` a three-dimensional array the result will be
1095     /// two-dimensional and not one-dimensional. To get a one-dimensional
1096     /// structure, you have to `flatten()` again.
1097     #[inline]
1098     #[unstable(feature = "iterator_flatten", issue = "48213")]
1099     fn flatten(self) -> Flatten<Self>
1100     where Self: Sized, Self::Item: IntoIterator {
1101         Flatten { inner: flatten_compat(self) }
1102     }
1103
1104     /// Creates an iterator which ends after the first [`None`].
1105     ///
1106     /// After an iterator returns [`None`], future calls may or may not yield
1107     /// [`Some(T)`] again. `fuse()` adapts an iterator, ensuring that after a
1108     /// [`None`] is given, it will always return [`None`] forever.
1109     ///
1110     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1111     /// [`Some(T)`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
1112     ///
1113     /// # Examples
1114     ///
1115     /// Basic usage:
1116     ///
1117     /// ```
1118     /// // an iterator which alternates between Some and None
1119     /// struct Alternate {
1120     ///     state: i32,
1121     /// }
1122     ///
1123     /// impl Iterator for Alternate {
1124     ///     type Item = i32;
1125     ///
1126     ///     fn next(&mut self) -> Option<i32> {
1127     ///         let val = self.state;
1128     ///         self.state = self.state + 1;
1129     ///
1130     ///         // if it's even, Some(i32), else None
1131     ///         if val % 2 == 0 {
1132     ///             Some(val)
1133     ///         } else {
1134     ///             None
1135     ///         }
1136     ///     }
1137     /// }
1138     ///
1139     /// let mut iter = Alternate { state: 0 };
1140     ///
1141     /// // we can see our iterator going back and forth
1142     /// assert_eq!(iter.next(), Some(0));
1143     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1144     /// assert_eq!(iter.next(), Some(2));
1145     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1146     ///
1147     /// // however, once we fuse it...
1148     /// let mut iter = iter.fuse();
1149     ///
1150     /// assert_eq!(iter.next(), Some(4));
1151     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1152     ///
1153     /// // it will always return None after the first time.
1154     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1155     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1156     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1157     /// ```
1158     #[inline]
1159     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1160     fn fuse(self) -> Fuse<Self> where Self: Sized {
1161         Fuse{iter: self, done: false}
1162     }
1163
1164     /// Do something with each element of an iterator, passing the value on.
1165     ///
1166     /// When using iterators, you'll often chain several of them together.
1167     /// While working on such code, you might want to check out what's
1168     /// happening at various parts in the pipeline. To do that, insert
1169     /// a call to `inspect()`.
1170     ///
1171     /// It's much more common for `inspect()` to be used as a debugging tool
1172     /// than to exist in your final code, but never say never.
1173     ///
1174     /// # Examples
1175     ///
1176     /// Basic usage:
1177     ///
1178     /// ```
1179     /// let a = [1, 4, 2, 3];
1180     ///
1181     /// // this iterator sequence is complex.
1182     /// let sum = a.iter()
1183     ///             .cloned()
1184     ///             .filter(|&x| x % 2 == 0)
1185     ///             .fold(0, |sum, i| sum + i);
1186     ///
1187     /// println!("{}", sum);
1188     ///
1189     /// // let's add some inspect() calls to investigate what's happening
1190     /// let sum = a.iter()
1191     ///             .cloned()
1192     ///             .inspect(|x| println!("about to filter: {}", x))
1193     ///             .filter(|&x| x % 2 == 0)
1194     ///             .inspect(|x| println!("made it through filter: {}", x))
1195     ///             .fold(0, |sum, i| sum + i);
1196     ///
1197     /// println!("{}", sum);
1198     /// ```
1199     ///
1200     /// This will print:
1201     ///
1202     /// ```text
1203     /// about to filter: 1
1204     /// about to filter: 4
1205     /// made it through filter: 4
1206     /// about to filter: 2
1207     /// made it through filter: 2
1208     /// about to filter: 3
1209     /// 6
1210     /// ```
1211     #[inline]
1212     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1213     fn inspect<F>(self, f: F) -> Inspect<Self, F> where
1214         Self: Sized, F: FnMut(&Self::Item),
1215     {
1216         Inspect{iter: self, f: f}
1217     }
1218
1219     /// Borrows an iterator, rather than consuming it.
1220     ///
1221     /// This is useful to allow applying iterator adaptors while still
1222     /// retaining ownership of the original iterator.
1223     ///
1224     /// # Examples
1225     ///
1226     /// Basic usage:
1227     ///
1228     /// ```
1229     /// let a = [1, 2, 3];
1230     ///
1231     /// let iter = a.into_iter();
1232     ///
1233     /// let sum: i32 = iter.take(5)
1234     ///                    .fold(0, |acc, &i| acc + i );
1235     ///
1236     /// assert_eq!(sum, 6);
1237     ///
1238     /// // if we try to use iter again, it won't work. The following line
1239     /// // gives "error: use of moved value: `iter`
1240     /// // assert_eq!(iter.next(), None);
1241     ///
1242     /// // let's try that again
1243     /// let a = [1, 2, 3];
1244     ///
1245     /// let mut iter = a.into_iter();
1246     ///
1247     /// // instead, we add in a .by_ref()
1248     /// let sum: i32 = iter.by_ref()
1249     ///                    .take(2)
1250     ///                    .fold(0, |acc, &i| acc + i );
1251     ///
1252     /// assert_eq!(sum, 3);
1253     ///
1254     /// // now this is just fine:
1255     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
1256     /// assert_eq!(iter.next(), None);
1257     /// ```
1258     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1259     fn by_ref(&mut self) -> &mut Self where Self: Sized { self }
1260
1261     /// Transforms an iterator into a collection.
1262     ///
1263     /// `collect()` can take anything iterable, and turn it into a relevant
1264     /// collection. This is one of the more powerful methods in the standard
1265     /// library, used in a variety of contexts.
1266     ///
1267     /// The most basic pattern in which `collect()` is used is to turn one
1268     /// collection into another. You take a collection, call [`iter`] on it,
1269     /// do a bunch of transformations, and then `collect()` at the end.
1270     ///
1271     /// One of the keys to `collect()`'s power is that many things you might
1272     /// not think of as 'collections' actually are. For example, a [`String`]
1273     /// is a collection of [`char`]s. And a collection of
1274     /// [`Result<T, E>`][`Result`] can be thought of as single
1275     /// [`Result`]`<Collection<T>, E>`. See the examples below for more.
1276     ///
1277     /// Because `collect()` is so general, it can cause problems with type
1278     /// inference. As such, `collect()` is one of the few times you'll see
1279     /// the syntax affectionately known as the 'turbofish': `::<>`. This
1280     /// helps the inference algorithm understand specifically which collection
1281     /// you're trying to collect into.
1282     ///
1283     /// # Examples
1284     ///
1285     /// Basic usage:
1286     ///
1287     /// ```
1288     /// let a = [1, 2, 3];
1289     ///
1290     /// let doubled: Vec<i32> = a.iter()
1291     ///                          .map(|&x| x * 2)
1292     ///                          .collect();
1293     ///
1294     /// assert_eq!(vec![2, 4, 6], doubled);
1295     /// ```
1296     ///
1297     /// Note that we needed the `: Vec<i32>` on the left-hand side. This is because
1298     /// we could collect into, for example, a [`VecDeque<T>`] instead:
1299     ///
1300     /// [`VecDeque<T>`]: ../../std/collections/struct.VecDeque.html
1301     ///
1302     /// ```
1303     /// use std::collections::VecDeque;
1304     ///
1305     /// let a = [1, 2, 3];
1306     ///
1307     /// let doubled: VecDeque<i32> = a.iter()
1308     ///                               .map(|&x| x * 2)
1309     ///                               .collect();
1310     ///
1311     /// assert_eq!(2, doubled[0]);
1312     /// assert_eq!(4, doubled[1]);
1313     /// assert_eq!(6, doubled[2]);
1314     /// ```
1315     ///
1316     /// Using the 'turbofish' instead of annotating `doubled`:
1317     ///
1318     /// ```
1319     /// let a = [1, 2, 3];
1320     ///
1321     /// let doubled = a.iter()
1322     ///                .map(|&x| x * 2)
1323     ///                .collect::<Vec<i32>>();
1324     ///
1325     /// assert_eq!(vec![2, 4, 6], doubled);
1326     /// ```
1327     ///
1328     /// Because `collect()` only cares about what you're collecting into, you can
1329     /// still use a partial type hint, `_`, with the turbofish:
1330     ///
1331     /// ```
1332     /// let a = [1, 2, 3];
1333     ///
1334     /// let doubled = a.iter()
1335     ///                .map(|&x| x * 2)
1336     ///                .collect::<Vec<_>>();
1337     ///
1338     /// assert_eq!(vec![2, 4, 6], doubled);
1339     /// ```
1340     ///
1341     /// Using `collect()` to make a [`String`]:
1342     ///
1343     /// ```
1344     /// let chars = ['g', 'd', 'k', 'k', 'n'];
1345     ///
1346     /// let hello: String = chars.iter()
1347     ///                          .map(|&x| x as u8)
1348     ///                          .map(|x| (x + 1) as char)
1349     ///                          .collect();
1350     ///
1351     /// assert_eq!("hello", hello);
1352     /// ```
1353     ///
1354     /// If you have a list of [`Result<T, E>`][`Result`]s, you can use `collect()` to
1355     /// see if any of them failed:
1356     ///
1357     /// ```
1358     /// let results = [Ok(1), Err("nope"), Ok(3), Err("bad")];
1359     ///
1360     /// let result: Result<Vec<_>, &str> = results.iter().cloned().collect();
1361     ///
1362     /// // gives us the first error
1363     /// assert_eq!(Err("nope"), result);
1364     ///
1365     /// let results = [Ok(1), Ok(3)];
1366     ///
1367     /// let result: Result<Vec<_>, &str> = results.iter().cloned().collect();
1368     ///
1369     /// // gives us the list of answers
1370     /// assert_eq!(Ok(vec![1, 3]), result);
1371     /// ```
1372     ///
1373     /// [`iter`]: ../../std/iter/trait.Iterator.html#tymethod.next
1374     /// [`String`]: ../../std/string/struct.String.html
1375     /// [`char`]: ../../std/primitive.char.html
1376     /// [`Result`]: ../../std/result/enum.Result.html
1377     #[inline]
1378     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1379     fn collect<B: FromIterator<Self::Item>>(self) -> B where Self: Sized {
1380         FromIterator::from_iter(self)
1381     }
1382
1383     /// Consumes an iterator, creating two collections from it.
1384     ///
1385     /// The predicate passed to `partition()` can return `true`, or `false`.
1386     /// `partition()` returns a pair, all of the elements for which it returned
1387     /// `true`, and all of the elements for which it returned `false`.
1388     ///
1389     /// # Examples
1390     ///
1391     /// Basic usage:
1392     ///
1393     /// ```
1394     /// let a = [1, 2, 3];
1395     ///
1396     /// let (even, odd): (Vec<i32>, Vec<i32>) = a.into_iter()
1397     ///                                          .partition(|&n| n % 2 == 0);
1398     ///
1399     /// assert_eq!(even, vec![2]);
1400     /// assert_eq!(odd, vec![1, 3]);
1401     /// ```
1402     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1403     fn partition<B, F>(self, mut f: F) -> (B, B) where
1404         Self: Sized,
1405         B: Default + Extend<Self::Item>,
1406         F: FnMut(&Self::Item) -> bool
1407     {
1408         let mut left: B = Default::default();
1409         let mut right: B = Default::default();
1410
1411         for x in self {
1412             if f(&x) {
1413                 left.extend(Some(x))
1414             } else {
1415                 right.extend(Some(x))
1416             }
1417         }
1418
1419         (left, right)
1420     }
1421
1422     /// An iterator method that applies a function as long as it returns
1423     /// successfully, producing a single, final value.
1424     ///
1425     /// `try_fold()` takes two arguments: an initial value, and a closure with
1426     /// two arguments: an 'accumulator', and an element. The closure either
1427     /// returns successfully, with the value that the accumulator should have
1428     /// for the next iteration, or it returns failure, with an error value that
1429     /// is propagated back to the caller immediately (short-circuiting).
1430     ///
1431     /// The initial value is the value the accumulator will have on the first
1432     /// call.  If applying the closure succeeded against every element of the
1433     /// iterator, `try_fold()` returns the final accumulator as success.
1434     ///
1435     /// Folding is useful whenever you have a collection of something, and want
1436     /// to produce a single value from it.
1437     ///
1438     /// # Note to Implementors
1439     ///
1440     /// Most of the other (forward) methods have default implementations in
1441     /// terms of this one, so try to implement this explicitly if it can
1442     /// do something better than the default `for` loop implementation.
1443     ///
1444     /// In particular, try to have this call `try_fold()` on the internal parts
1445     /// from which this iterator is composed.  If multiple calls are needed,
1446     /// the `?` operator may be convenient for chaining the accumulator value
1447     /// along, but beware any invariants that need to be upheld before those
1448     /// early returns.  This is a `&mut self` method, so iteration needs to be
1449     /// resumable after hitting an error here.
1450     ///
1451     /// # Examples
1452     ///
1453     /// Basic usage:
1454     ///
1455     /// ```
1456     /// #![feature(iterator_try_fold)]
1457     /// let a = [1, 2, 3];
1458     ///
1459     /// // the checked sum of all of the elements of the array
1460     /// let sum = a.iter()
1461     ///            .try_fold(0i8, |acc, &x| acc.checked_add(x));
1462     ///
1463     /// assert_eq!(sum, Some(6));
1464     /// ```
1465     ///
1466     /// Short-circuiting:
1467     ///
1468     /// ```
1469     /// #![feature(iterator_try_fold)]
1470     /// let a = [10, 20, 30, 100, 40, 50];
1471     /// let mut it = a.iter();
1472     ///
1473     /// // This sum overflows when adding the 100 element
1474     /// let sum = it.try_fold(0i8, |acc, &x| acc.checked_add(x));
1475     /// assert_eq!(sum, None);
1476     ///
1477     /// // Because it short-circuited, the remaining elements are still
1478     /// // available through the iterator.
1479     /// assert_eq!(it.len(), 2);
1480     /// assert_eq!(it.next(), Some(&40));
1481     /// ```
1482     #[inline]
1483     #[unstable(feature = "iterator_try_fold", issue = "45594")]
1484     fn try_fold<B, F, R>(&mut self, init: B, mut f: F) -> R where
1485         Self: Sized, F: FnMut(B, Self::Item) -> R, R: Try<Ok=B>
1486     {
1487         let mut accum = init;
1488         while let Some(x) = self.next() {
1489             accum = f(accum, x)?;
1490         }
1491         Try::from_ok(accum)
1492     }
1493
1494     /// An iterator method that applies a fallible function to each item in the
1495     /// iterator, stopping at the first error and returning that error.
1496     ///
1497     /// This can also be thought of as the fallible form of [`for_each()`]
1498     /// or as the stateless version of [`try_fold()`].
1499     ///
1500     /// [`for_each()`]: #method.for_each
1501     /// [`try_fold()`]: #method.try_fold
1502     ///
1503     /// # Examples
1504     ///
1505     /// ```
1506     /// #![feature(iterator_try_fold)]
1507     /// use std::fs::rename;
1508     /// use std::io::{stdout, Write};
1509     /// use std::path::Path;
1510     ///
1511     /// let data = ["no_tea.txt", "stale_bread.json", "torrential_rain.png"];
1512     ///
1513     /// let res = data.iter().try_for_each(|x| writeln!(stdout(), "{}", x));
1514     /// assert!(res.is_ok());
1515     ///
1516     /// let mut it = data.iter().cloned();
1517     /// let res = it.try_for_each(|x| rename(x, Path::new(x).with_extension("old")));
1518     /// assert!(res.is_err());
1519     /// // It short-circuited, so the remaining items are still in the iterator:
1520     /// assert_eq!(it.next(), Some("stale_bread.json"));
1521     /// ```
1522     #[inline]
1523     #[unstable(feature = "iterator_try_fold", issue = "45594")]
1524     fn try_for_each<F, R>(&mut self, mut f: F) -> R where
1525         Self: Sized, F: FnMut(Self::Item) -> R, R: Try<Ok=()>
1526     {
1527         self.try_fold((), move |(), x| f(x))
1528     }
1529
1530     /// An iterator method that applies a function, producing a single, final value.
1531     ///
1532     /// `fold()` takes two arguments: an initial value, and a closure with two
1533     /// arguments: an 'accumulator', and an element. The closure returns the value that
1534     /// the accumulator should have for the next iteration.
1535     ///
1536     /// The initial value is the value the accumulator will have on the first
1537     /// call.
1538     ///
1539     /// After applying this closure to every element of the iterator, `fold()`
1540     /// returns the accumulator.
1541     ///
1542     /// This operation is sometimes called 'reduce' or 'inject'.
1543     ///
1544     /// Folding is useful whenever you have a collection of something, and want
1545     /// to produce a single value from it.
1546     ///
1547     /// Note: `fold()`, and similar methods that traverse the entire iterator,
1548     /// may not terminate for infinite iterators, even on traits for which a
1549     /// result is determinable in finite time.
1550     ///
1551     /// # Examples
1552     ///
1553     /// Basic usage:
1554     ///
1555     /// ```
1556     /// let a = [1, 2, 3];
1557     ///
1558     /// // the sum of all of the elements of the array
1559     /// let sum = a.iter()
1560     ///            .fold(0, |acc, &x| acc + x);
1561     ///
1562     /// assert_eq!(sum, 6);
1563     /// ```
1564     ///
1565     /// Let's walk through each step of the iteration here:
1566     ///
1567     /// | element | acc | x | result |
1568     /// |---------|-----|---|--------|
1569     /// |         | 0   |   |        |
1570     /// | 1       | 0   | 1 | 1      |
1571     /// | 2       | 1   | 2 | 3      |
1572     /// | 3       | 3   | 3 | 6      |
1573     ///
1574     /// And so, our final result, `6`.
1575     ///
1576     /// It's common for people who haven't used iterators a lot to
1577     /// use a `for` loop with a list of things to build up a result. Those
1578     /// can be turned into `fold()`s:
1579     ///
1580     /// [`for`]: ../../book/first-edition/loops.html#for
1581     ///
1582     /// ```
1583     /// let numbers = [1, 2, 3, 4, 5];
1584     ///
1585     /// let mut result = 0;
1586     ///
1587     /// // for loop:
1588     /// for i in &numbers {
1589     ///     result = result + i;
1590     /// }
1591     ///
1592     /// // fold:
1593     /// let result2 = numbers.iter().fold(0, |acc, &x| acc + x);
1594     ///
1595     /// // they're the same
1596     /// assert_eq!(result, result2);
1597     /// ```
1598     #[inline]
1599     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1600     fn fold<B, F>(mut self, init: B, mut f: F) -> B where
1601         Self: Sized, F: FnMut(B, Self::Item) -> B,
1602     {
1603         self.try_fold(init, move |acc, x| AlwaysOk(f(acc, x))).0
1604     }
1605
1606     /// Tests if every element of the iterator matches a predicate.
1607     ///
1608     /// `all()` takes a closure that returns `true` or `false`. It applies
1609     /// this closure to each element of the iterator, and if they all return
1610     /// `true`, then so does `all()`. If any of them return `false`, it
1611     /// returns `false`.
1612     ///
1613     /// `all()` is short-circuiting; in other words, it will stop processing
1614     /// as soon as it finds a `false`, given that no matter what else happens,
1615     /// the result will also be `false`.
1616     ///
1617     /// An empty iterator returns `true`.
1618     ///
1619     /// # Examples
1620     ///
1621     /// Basic usage:
1622     ///
1623     /// ```
1624     /// let a = [1, 2, 3];
1625     ///
1626     /// assert!(a.iter().all(|&x| x > 0));
1627     ///
1628     /// assert!(!a.iter().all(|&x| x > 2));
1629     /// ```
1630     ///
1631     /// Stopping at the first `false`:
1632     ///
1633     /// ```
1634     /// let a = [1, 2, 3];
1635     ///
1636     /// let mut iter = a.iter();
1637     ///
1638     /// assert!(!iter.all(|&x| x != 2));
1639     ///
1640     /// // we can still use `iter`, as there are more elements.
1641     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
1642     /// ```
1643     #[inline]
1644     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1645     fn all<F>(&mut self, mut f: F) -> bool where
1646         Self: Sized, F: FnMut(Self::Item) -> bool
1647     {
1648         self.try_for_each(move |x| {
1649             if f(x) { LoopState::Continue(()) }
1650             else { LoopState::Break(()) }
1651         }) == LoopState::Continue(())
1652     }
1653
1654     /// Tests if any element of the iterator matches a predicate.
1655     ///
1656     /// `any()` takes a closure that returns `true` or `false`. It applies
1657     /// this closure to each element of the iterator, and if any of them return
1658     /// `true`, then so does `any()`. If they all return `false`, it
1659     /// returns `false`.
1660     ///
1661     /// `any()` is short-circuiting; in other words, it will stop processing
1662     /// as soon as it finds a `true`, given that no matter what else happens,
1663     /// the result will also be `true`.
1664     ///
1665     /// An empty iterator returns `false`.
1666     ///
1667     /// # Examples
1668     ///
1669     /// Basic usage:
1670     ///
1671     /// ```
1672     /// let a = [1, 2, 3];
1673     ///
1674     /// assert!(a.iter().any(|&x| x > 0));
1675     ///
1676     /// assert!(!a.iter().any(|&x| x > 5));
1677     /// ```
1678     ///
1679     /// Stopping at the first `true`:
1680     ///
1681     /// ```
1682     /// let a = [1, 2, 3];
1683     ///
1684     /// let mut iter = a.iter();
1685     ///
1686     /// assert!(iter.any(|&x| x != 2));
1687     ///
1688     /// // we can still use `iter`, as there are more elements.
1689     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
1690     /// ```
1691     #[inline]
1692     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1693     fn any<F>(&mut self, mut f: F) -> bool where
1694         Self: Sized,
1695         F: FnMut(Self::Item) -> bool
1696     {
1697         self.try_for_each(move |x| {
1698             if f(x) { LoopState::Break(()) }
1699             else { LoopState::Continue(()) }
1700         }) == LoopState::Break(())
1701     }
1702
1703     /// Searches for an element of an iterator that satisfies a predicate.
1704     ///
1705     /// `find()` takes a closure that returns `true` or `false`. It applies
1706     /// this closure to each element of the iterator, and if any of them return
1707     /// `true`, then `find()` returns [`Some(element)`]. If they all return
1708     /// `false`, it returns [`None`].
1709     ///
1710     /// `find()` is short-circuiting; in other words, it will stop processing
1711     /// as soon as the closure returns `true`.
1712     ///
1713     /// Because `find()` takes a reference, and many iterators iterate over
1714     /// references, this leads to a possibly confusing situation where the
1715     /// argument is a double reference. You can see this effect in the
1716     /// examples below, with `&&x`.
1717     ///
1718     /// [`Some(element)`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
1719     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1720     ///
1721     /// # Examples
1722     ///
1723     /// Basic usage:
1724     ///
1725     /// ```
1726     /// let a = [1, 2, 3];
1727     ///
1728     /// assert_eq!(a.iter().find(|&&x| x == 2), Some(&2));
1729     ///
1730     /// assert_eq!(a.iter().find(|&&x| x == 5), None);
1731     /// ```
1732     ///
1733     /// Stopping at the first `true`:
1734     ///
1735     /// ```
1736     /// let a = [1, 2, 3];
1737     ///
1738     /// let mut iter = a.iter();
1739     ///
1740     /// assert_eq!(iter.find(|&&x| x == 2), Some(&2));
1741     ///
1742     /// // we can still use `iter`, as there are more elements.
1743     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
1744     /// ```
1745     #[inline]
1746     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1747     fn find<P>(&mut self, mut predicate: P) -> Option<Self::Item> where
1748         Self: Sized,
1749         P: FnMut(&Self::Item) -> bool,
1750     {
1751         self.try_for_each(move |x| {
1752             if predicate(&x) { LoopState::Break(x) }
1753             else { LoopState::Continue(()) }
1754         }).break_value()
1755     }
1756
1757     /// Searches for an element in an iterator, returning its index.
1758     ///
1759     /// `position()` takes a closure that returns `true` or `false`. It applies
1760     /// this closure to each element of the iterator, and if one of them
1761     /// returns `true`, then `position()` returns [`Some(index)`]. If all of
1762     /// them return `false`, it returns [`None`].
1763     ///
1764     /// `position()` is short-circuiting; in other words, it will stop
1765     /// processing as soon as it finds a `true`.
1766     ///
1767     /// # Overflow Behavior
1768     ///
1769     /// The method does no guarding against overflows, so if there are more
1770     /// than [`usize::MAX`] non-matching elements, it either produces the wrong
1771     /// result or panics. If debug assertions are enabled, a panic is
1772     /// guaranteed.
1773     ///
1774     /// # Panics
1775     ///
1776     /// This function might panic if the iterator has more than `usize::MAX`
1777     /// non-matching elements.
1778     ///
1779     /// [`Some(index)`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
1780     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1781     /// [`usize::MAX`]: ../../std/usize/constant.MAX.html
1782     ///
1783     /// # Examples
1784     ///
1785     /// Basic usage:
1786     ///
1787     /// ```
1788     /// let a = [1, 2, 3];
1789     ///
1790     /// assert_eq!(a.iter().position(|&x| x == 2), Some(1));
1791     ///
1792     /// assert_eq!(a.iter().position(|&x| x == 5), None);
1793     /// ```
1794     ///
1795     /// Stopping at the first `true`:
1796     ///
1797     /// ```
1798     /// let a = [1, 2, 3, 4];
1799     ///
1800     /// let mut iter = a.iter();
1801     ///
1802     /// assert_eq!(iter.position(|&x| x >= 2), Some(1));
1803     ///
1804     /// // we can still use `iter`, as there are more elements.
1805     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
1806     ///
1807     /// // The returned index depends on iterator state
1808     /// assert_eq!(iter.position(|&x| x == 4), Some(0));
1809     ///
1810     /// ```
1811     #[inline]
1812     #[rustc_inherit_overflow_checks]
1813     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1814     fn position<P>(&mut self, mut predicate: P) -> Option<usize> where
1815         Self: Sized,
1816         P: FnMut(Self::Item) -> bool,
1817     {
1818         // The addition might panic on overflow
1819         self.try_fold(0, move |i, x| {
1820             if predicate(x) { LoopState::Break(i) }
1821             else { LoopState::Continue(i + 1) }
1822         }).break_value()
1823     }
1824
1825     /// Searches for an element in an iterator from the right, returning its
1826     /// index.
1827     ///
1828     /// `rposition()` takes a closure that returns `true` or `false`. It applies
1829     /// this closure to each element of the iterator, starting from the end,
1830     /// and if one of them returns `true`, then `rposition()` returns
1831     /// [`Some(index)`]. If all of them return `false`, it returns [`None`].
1832     ///
1833     /// `rposition()` is short-circuiting; in other words, it will stop
1834     /// processing as soon as it finds a `true`.
1835     ///
1836     /// [`Some(index)`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.Some
1837     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1838     ///
1839     /// # Examples
1840     ///
1841     /// Basic usage:
1842     ///
1843     /// ```
1844     /// let a = [1, 2, 3];
1845     ///
1846     /// assert_eq!(a.iter().rposition(|&x| x == 3), Some(2));
1847     ///
1848     /// assert_eq!(a.iter().rposition(|&x| x == 5), None);
1849     /// ```
1850     ///
1851     /// Stopping at the first `true`:
1852     ///
1853     /// ```
1854     /// let a = [1, 2, 3];
1855     ///
1856     /// let mut iter = a.iter();
1857     ///
1858     /// assert_eq!(iter.rposition(|&x| x == 2), Some(1));
1859     ///
1860     /// // we can still use `iter`, as there are more elements.
1861     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
1862     /// ```
1863     #[inline]
1864     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1865     fn rposition<P>(&mut self, mut predicate: P) -> Option<usize> where
1866         P: FnMut(Self::Item) -> bool,
1867         Self: Sized + ExactSizeIterator + DoubleEndedIterator
1868     {
1869         // No need for an overflow check here, because `ExactSizeIterator`
1870         // implies that the number of elements fits into a `usize`.
1871         let n = self.len();
1872         self.try_rfold(n, move |i, x| {
1873             let i = i - 1;
1874             if predicate(x) { LoopState::Break(i) }
1875             else { LoopState::Continue(i) }
1876         }).break_value()
1877     }
1878
1879     /// Returns the maximum element of an iterator.
1880     ///
1881     /// If several elements are equally maximum, the last element is
1882     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
1883     ///
1884     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1885     ///
1886     /// # Examples
1887     ///
1888     /// Basic usage:
1889     ///
1890     /// ```
1891     /// let a = [1, 2, 3];
1892     /// let b: Vec<u32> = Vec::new();
1893     ///
1894     /// assert_eq!(a.iter().max(), Some(&3));
1895     /// assert_eq!(b.iter().max(), None);
1896     /// ```
1897     #[inline]
1898     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1899     fn max(self) -> Option<Self::Item> where Self: Sized, Self::Item: Ord
1900     {
1901         select_fold1(self,
1902                      |_| (),
1903                      // switch to y even if it is only equal, to preserve
1904                      // stability.
1905                      |_, x, _, y| *x <= *y)
1906             .map(|(_, x)| x)
1907     }
1908
1909     /// Returns the minimum element of an iterator.
1910     ///
1911     /// If several elements are equally minimum, the first element is
1912     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
1913     ///
1914     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1915     ///
1916     /// # Examples
1917     ///
1918     /// Basic usage:
1919     ///
1920     /// ```
1921     /// let a = [1, 2, 3];
1922     /// let b: Vec<u32> = Vec::new();
1923     ///
1924     /// assert_eq!(a.iter().min(), Some(&1));
1925     /// assert_eq!(b.iter().min(), None);
1926     /// ```
1927     #[inline]
1928     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
1929     fn min(self) -> Option<Self::Item> where Self: Sized, Self::Item: Ord
1930     {
1931         select_fold1(self,
1932                      |_| (),
1933                      // only switch to y if it is strictly smaller, to
1934                      // preserve stability.
1935                      |_, x, _, y| *x > *y)
1936             .map(|(_, x)| x)
1937     }
1938
1939     /// Returns the element that gives the maximum value from the
1940     /// specified function.
1941     ///
1942     /// If several elements are equally maximum, the last element is
1943     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
1944     ///
1945     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1946     ///
1947     /// # Examples
1948     ///
1949     /// ```
1950     /// let a = [-3_i32, 0, 1, 5, -10];
1951     /// assert_eq!(*a.iter().max_by_key(|x| x.abs()).unwrap(), -10);
1952     /// ```
1953     #[inline]
1954     #[stable(feature = "iter_cmp_by_key", since = "1.6.0")]
1955     fn max_by_key<B: Ord, F>(self, f: F) -> Option<Self::Item>
1956         where Self: Sized, F: FnMut(&Self::Item) -> B,
1957     {
1958         select_fold1(self,
1959                      f,
1960                      // switch to y even if it is only equal, to preserve
1961                      // stability.
1962                      |x_p, _, y_p, _| x_p <= y_p)
1963             .map(|(_, x)| x)
1964     }
1965
1966     /// Returns the element that gives the maximum value with respect to the
1967     /// specified comparison function.
1968     ///
1969     /// If several elements are equally maximum, the last element is
1970     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
1971     ///
1972     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
1973     ///
1974     /// # Examples
1975     ///
1976     /// ```
1977     /// let a = [-3_i32, 0, 1, 5, -10];
1978     /// assert_eq!(*a.iter().max_by(|x, y| x.cmp(y)).unwrap(), 5);
1979     /// ```
1980     #[inline]
1981     #[stable(feature = "iter_max_by", since = "1.15.0")]
1982     fn max_by<F>(self, mut compare: F) -> Option<Self::Item>
1983         where Self: Sized, F: FnMut(&Self::Item, &Self::Item) -> Ordering,
1984     {
1985         select_fold1(self,
1986                      |_| (),
1987                      // switch to y even if it is only equal, to preserve
1988                      // stability.
1989                      |_, x, _, y| Ordering::Greater != compare(x, y))
1990             .map(|(_, x)| x)
1991     }
1992
1993     /// Returns the element that gives the minimum value from the
1994     /// specified function.
1995     ///
1996     /// If several elements are equally minimum, the first element is
1997     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
1998     ///
1999     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
2000     ///
2001     /// # Examples
2002     ///
2003     /// ```
2004     /// let a = [-3_i32, 0, 1, 5, -10];
2005     /// assert_eq!(*a.iter().min_by_key(|x| x.abs()).unwrap(), 0);
2006     /// ```
2007     #[stable(feature = "iter_cmp_by_key", since = "1.6.0")]
2008     fn min_by_key<B: Ord, F>(self, f: F) -> Option<Self::Item>
2009         where Self: Sized, F: FnMut(&Self::Item) -> B,
2010     {
2011         select_fold1(self,
2012                      f,
2013                      // only switch to y if it is strictly smaller, to
2014                      // preserve stability.
2015                      |x_p, _, y_p, _| x_p > y_p)
2016             .map(|(_, x)| x)
2017     }
2018
2019     /// Returns the element that gives the minimum value with respect to the
2020     /// specified comparison function.
2021     ///
2022     /// If several elements are equally minimum, the first element is
2023     /// returned. If the iterator is empty, [`None`] is returned.
2024     ///
2025     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
2026     ///
2027     /// # Examples
2028     ///
2029     /// ```
2030     /// let a = [-3_i32, 0, 1, 5, -10];
2031     /// assert_eq!(*a.iter().min_by(|x, y| x.cmp(y)).unwrap(), -10);
2032     /// ```
2033     #[inline]
2034     #[stable(feature = "iter_min_by", since = "1.15.0")]
2035     fn min_by<F>(self, mut compare: F) -> Option<Self::Item>
2036         where Self: Sized, F: FnMut(&Self::Item, &Self::Item) -> Ordering,
2037     {
2038         select_fold1(self,
2039                      |_| (),
2040                      // switch to y even if it is strictly smaller, to
2041                      // preserve stability.
2042                      |_, x, _, y| Ordering::Greater == compare(x, y))
2043             .map(|(_, x)| x)
2044     }
2045
2046
2047     /// Reverses an iterator's direction.
2048     ///
2049     /// Usually, iterators iterate from left to right. After using `rev()`,
2050     /// an iterator will instead iterate from right to left.
2051     ///
2052     /// This is only possible if the iterator has an end, so `rev()` only
2053     /// works on [`DoubleEndedIterator`]s.
2054     ///
2055     /// [`DoubleEndedIterator`]: trait.DoubleEndedIterator.html
2056     ///
2057     /// # Examples
2058     ///
2059     /// ```
2060     /// let a = [1, 2, 3];
2061     ///
2062     /// let mut iter = a.iter().rev();
2063     ///
2064     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&3));
2065     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&2));
2066     /// assert_eq!(iter.next(), Some(&1));
2067     ///
2068     /// assert_eq!(iter.next(), None);
2069     /// ```
2070     #[inline]
2071     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2072     fn rev(self) -> Rev<Self> where Self: Sized + DoubleEndedIterator {
2073         Rev{iter: self}
2074     }
2075
2076     /// Converts an iterator of pairs into a pair of containers.
2077     ///
2078     /// `unzip()` consumes an entire iterator of pairs, producing two
2079     /// collections: one from the left elements of the pairs, and one
2080     /// from the right elements.
2081     ///
2082     /// This function is, in some sense, the opposite of [`zip`].
2083     ///
2084     /// [`zip`]: #method.zip
2085     ///
2086     /// # Examples
2087     ///
2088     /// Basic usage:
2089     ///
2090     /// ```
2091     /// let a = [(1, 2), (3, 4)];
2092     ///
2093     /// let (left, right): (Vec<_>, Vec<_>) = a.iter().cloned().unzip();
2094     ///
2095     /// assert_eq!(left, [1, 3]);
2096     /// assert_eq!(right, [2, 4]);
2097     /// ```
2098     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2099     fn unzip<A, B, FromA, FromB>(self) -> (FromA, FromB) where
2100         FromA: Default + Extend<A>,
2101         FromB: Default + Extend<B>,
2102         Self: Sized + Iterator<Item=(A, B)>,
2103     {
2104         let mut ts: FromA = Default::default();
2105         let mut us: FromB = Default::default();
2106
2107         self.for_each(|(t, u)| {
2108             ts.extend(Some(t));
2109             us.extend(Some(u));
2110         });
2111
2112         (ts, us)
2113     }
2114
2115     /// Creates an iterator which [`clone`]s all of its elements.
2116     ///
2117     /// This is useful when you have an iterator over `&T`, but you need an
2118     /// iterator over `T`.
2119     ///
2120     /// [`clone`]: ../../std/clone/trait.Clone.html#tymethod.clone
2121     ///
2122     /// # Examples
2123     ///
2124     /// Basic usage:
2125     ///
2126     /// ```
2127     /// let a = [1, 2, 3];
2128     ///
2129     /// let v_cloned: Vec<_> = a.iter().cloned().collect();
2130     ///
2131     /// // cloned is the same as .map(|&x| x), for integers
2132     /// let v_map: Vec<_> = a.iter().map(|&x| x).collect();
2133     ///
2134     /// assert_eq!(v_cloned, vec![1, 2, 3]);
2135     /// assert_eq!(v_map, vec![1, 2, 3]);
2136     /// ```
2137     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2138     fn cloned<'a, T: 'a>(self) -> Cloned<Self>
2139         where Self: Sized + Iterator<Item=&'a T>, T: Clone
2140     {
2141         Cloned { it: self }
2142     }
2143
2144     /// Repeats an iterator endlessly.
2145     ///
2146     /// Instead of stopping at [`None`], the iterator will instead start again,
2147     /// from the beginning. After iterating again, it will start at the
2148     /// beginning again. And again. And again. Forever.
2149     ///
2150     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
2151     ///
2152     /// # Examples
2153     ///
2154     /// Basic usage:
2155     ///
2156     /// ```
2157     /// let a = [1, 2, 3];
2158     ///
2159     /// let mut it = a.iter().cycle();
2160     ///
2161     /// assert_eq!(it.next(), Some(&1));
2162     /// assert_eq!(it.next(), Some(&2));
2163     /// assert_eq!(it.next(), Some(&3));
2164     /// assert_eq!(it.next(), Some(&1));
2165     /// assert_eq!(it.next(), Some(&2));
2166     /// assert_eq!(it.next(), Some(&3));
2167     /// assert_eq!(it.next(), Some(&1));
2168     /// ```
2169     #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2170     #[inline]
2171     fn cycle(self) -> Cycle<Self> where Self: Sized + Clone {
2172         Cycle{orig: self.clone(), iter: self}
2173     }
2174
2175     /// Sums the elements of an iterator.
2176     ///
2177     /// Takes each element, adds them together, and returns the result.
2178     ///
2179     /// An empty iterator returns the zero value of the type.
2180     ///
2181     /// # Panics
2182     ///
2183     /// When calling `sum()` and a primitive integer type is being returned, this
2184     /// method will panic if the computation overflows and debug assertions are
2185     /// enabled.
2186     ///
2187     /// # Examples
2188     ///
2189     /// Basic usage:
2190     ///
2191     /// ```
2192     /// let a = [1, 2, 3];
2193     /// let sum: i32 = a.iter().sum();
2194     ///
2195     /// assert_eq!(sum, 6);
2196     /// ```
2197     #[stable(feature = "iter_arith", since = "1.11.0")]
2198     fn sum<S>(self) -> S
2199         where Self: Sized,
2200               S: Sum<Self::Item>,
2201     {
2202         Sum::sum(self)
2203     }
2204
2205     /// Iterates over the entire iterator, multiplying all the elements
2206     ///
2207     /// An empty iterator returns the one value of the type.
2208     ///
2209     /// # Panics
2210     ///
2211     /// When calling `product()` and a primitive integer type is being returned,
2212     /// method will panic if the computation overflows and debug assertions are
2213     /// enabled.
2214     ///
2215     /// # Examples
2216     ///
2217     /// ```
2218     /// fn factorial(n: u32) -> u32 {
2219     ///     (1..).take_while(|&i| i <= n).product()
2220     /// }
2221     /// assert_eq!(factorial(0), 1);
2222     /// assert_eq!(factorial(1), 1);
2223     /// assert_eq!(factorial(5), 120);
2224     /// ```
2225     #[stable(feature = "iter_arith", since = "1.11.0")]
2226     fn product<P>(self) -> P
2227         where Self: Sized,
2228               P: Product<Self::Item>,
2229     {
2230         Product::product(self)
2231     }
2232
2233     /// Lexicographically compares the elements of this `Iterator` with those
2234     /// of another.
2235     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2236     fn cmp<I>(mut self, other: I) -> Ordering where
2237         I: IntoIterator<Item = Self::Item>,
2238         Self::Item: Ord,
2239         Self: Sized,
2240     {
2241         let mut other = other.into_iter();
2242
2243         loop {
2244             let x = match self.next() {
2245                 None => if other.next().is_none() {
2246                     return Ordering::Equal
2247                 } else {
2248                     return Ordering::Less
2249                 },
2250                 Some(val) => val,
2251             };
2252
2253             let y = match other.next() {
2254                 None => return Ordering::Greater,
2255                 Some(val) => val,
2256             };
2257
2258             match x.cmp(&y) {
2259                 Ordering::Equal => (),
2260                 non_eq => return non_eq,
2261             }
2262         }
2263     }
2264
2265     /// Lexicographically compares the elements of this `Iterator` with those
2266     /// of another.
2267     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2268     fn partial_cmp<I>(mut self, other: I) -> Option<Ordering> where
2269         I: IntoIterator,
2270         Self::Item: PartialOrd<I::Item>,
2271         Self: Sized,
2272     {
2273         let mut other = other.into_iter();
2274
2275         loop {
2276             let x = match self.next() {
2277                 None => if other.next().is_none() {
2278                     return Some(Ordering::Equal)
2279                 } else {
2280                     return Some(Ordering::Less)
2281                 },
2282                 Some(val) => val,
2283             };
2284
2285             let y = match other.next() {
2286                 None => return Some(Ordering::Greater),
2287                 Some(val) => val,
2288             };
2289
2290             match x.partial_cmp(&y) {
2291                 Some(Ordering::Equal) => (),
2292                 non_eq => return non_eq,
2293             }
2294         }
2295     }
2296
2297     /// Determines if the elements of this `Iterator` are equal to those of
2298     /// another.
2299     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2300     fn eq<I>(mut self, other: I) -> bool where
2301         I: IntoIterator,
2302         Self::Item: PartialEq<I::Item>,
2303         Self: Sized,
2304     {
2305         let mut other = other.into_iter();
2306
2307         loop {
2308             let x = match self.next() {
2309                 None => return other.next().is_none(),
2310                 Some(val) => val,
2311             };
2312
2313             let y = match other.next() {
2314                 None => return false,
2315                 Some(val) => val,
2316             };
2317
2318             if x != y { return false }
2319         }
2320     }
2321
2322     /// Determines if the elements of this `Iterator` are unequal to those of
2323     /// another.
2324     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2325     fn ne<I>(mut self, other: I) -> bool where
2326         I: IntoIterator,
2327         Self::Item: PartialEq<I::Item>,
2328         Self: Sized,
2329     {
2330         let mut other = other.into_iter();
2331
2332         loop {
2333             let x = match self.next() {
2334                 None => return other.next().is_some(),
2335                 Some(val) => val,
2336             };
2337
2338             let y = match other.next() {
2339                 None => return true,
2340                 Some(val) => val,
2341             };
2342
2343             if x != y { return true }
2344         }
2345     }
2346
2347     /// Determines if the elements of this `Iterator` are lexicographically
2348     /// less than those of another.
2349     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2350     fn lt<I>(mut self, other: I) -> bool where
2351         I: IntoIterator,
2352         Self::Item: PartialOrd<I::Item>,
2353         Self: Sized,
2354     {
2355         let mut other = other.into_iter();
2356
2357         loop {
2358             let x = match self.next() {
2359                 None => return other.next().is_some(),
2360                 Some(val) => val,
2361             };
2362
2363             let y = match other.next() {
2364                 None => return false,
2365                 Some(val) => val,
2366             };
2367
2368             match x.partial_cmp(&y) {
2369                 Some(Ordering::Less) => return true,
2370                 Some(Ordering::Equal) => (),
2371                 Some(Ordering::Greater) => return false,
2372                 None => return false,
2373             }
2374         }
2375     }
2376
2377     /// Determines if the elements of this `Iterator` are lexicographically
2378     /// less or equal to those of another.
2379     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2380     fn le<I>(mut self, other: I) -> bool where
2381         I: IntoIterator,
2382         Self::Item: PartialOrd<I::Item>,
2383         Self: Sized,
2384     {
2385         let mut other = other.into_iter();
2386
2387         loop {
2388             let x = match self.next() {
2389                 None => { other.next(); return true; },
2390                 Some(val) => val,
2391             };
2392
2393             let y = match other.next() {
2394                 None => return false,
2395                 Some(val) => val,
2396             };
2397
2398             match x.partial_cmp(&y) {
2399                 Some(Ordering::Less) => return true,
2400                 Some(Ordering::Equal) => (),
2401                 Some(Ordering::Greater) => return false,
2402                 None => return false,
2403             }
2404         }
2405     }
2406
2407     /// Determines if the elements of this `Iterator` are lexicographically
2408     /// greater than those of another.
2409     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2410     fn gt<I>(mut self, other: I) -> bool where
2411         I: IntoIterator,
2412         Self::Item: PartialOrd<I::Item>,
2413         Self: Sized,
2414     {
2415         let mut other = other.into_iter();
2416
2417         loop {
2418             let x = match self.next() {
2419                 None => { other.next(); return false; },
2420                 Some(val) => val,
2421             };
2422
2423             let y = match other.next() {
2424                 None => return true,
2425                 Some(val) => val,
2426             };
2427
2428             match x.partial_cmp(&y) {
2429                 Some(Ordering::Less) => return false,
2430                 Some(Ordering::Equal) => (),
2431                 Some(Ordering::Greater) => return true,
2432                 None => return false,
2433             }
2434         }
2435     }
2436
2437     /// Determines if the elements of this `Iterator` are lexicographically
2438     /// greater than or equal to those of another.
2439     #[stable(feature = "iter_order", since = "1.5.0")]
2440     fn ge<I>(mut self, other: I) -> bool where
2441         I: IntoIterator,
2442         Self::Item: PartialOrd<I::Item>,
2443         Self: Sized,
2444     {
2445         let mut other = other.into_iter();
2446
2447         loop {
2448             let x = match self.next() {
2449                 None => return other.next().is_none(),
2450                 Some(val) => val,
2451             };
2452
2453             let y = match other.next() {
2454                 None => return true,
2455                 Some(val) => val,
2456             };
2457
2458             match x.partial_cmp(&y) {
2459                 Some(Ordering::Less) => return false,
2460                 Some(Ordering::Equal) => (),
2461                 Some(Ordering::Greater) => return true,
2462                 None => return false,
2463             }
2464         }
2465     }
2466 }
2467
2468 /// Select an element from an iterator based on the given "projection"
2469 /// and "comparison" function.
2470 ///
2471 /// This is an idiosyncratic helper to try to factor out the
2472 /// commonalities of {max,min}{,_by}. In particular, this avoids
2473 /// having to implement optimizations several times.
2474 #[inline]
2475 fn select_fold1<I, B, FProj, FCmp>(mut it: I,
2476                                    mut f_proj: FProj,
2477                                    mut f_cmp: FCmp) -> Option<(B, I::Item)>
2478     where I: Iterator,
2479           FProj: FnMut(&I::Item) -> B,
2480           FCmp: FnMut(&B, &I::Item, &B, &I::Item) -> bool
2481 {
2482     // start with the first element as our selection. This avoids
2483     // having to use `Option`s inside the loop, translating to a
2484     // sizeable performance gain (6x in one case).
2485     it.next().map(|first| {
2486         let first_p = f_proj(&first);
2487
2488         it.fold((first_p, first), |(sel_p, sel), x| {
2489             let x_p = f_proj(&x);
2490             if f_cmp(&sel_p, &sel, &x_p, &x) {
2491                 (x_p, x)
2492             } else {
2493                 (sel_p, sel)
2494             }
2495         })
2496     })
2497 }
2498
2499 #[stable(feature = "rust1", since = "1.0.0")]
2500 impl<'a, I: Iterator + ?Sized> Iterator for &'a mut I {
2501     type Item = I::Item;
2502     fn next(&mut self) -> Option<I::Item> { (**self).next() }
2503     fn size_hint(&self) -> (usize, Option<usize>) { (**self).size_hint() }
2504     fn nth(&mut self, n: usize) -> Option<Self::Item> {
2505         (**self).nth(n)
2506     }
2507 }