]> git.lizzy.rs Git - rust.git/blob - src/libcore/str.rs
Document why `core::str::Searcher::new` doesn't overflow
[rust.git] / src / libcore / str.rs
1 // Copyright 2012-2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
2 // file at the top-level directory of this distribution and at
3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
4 //
5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
9 // except according to those terms.
10 //
11 // ignore-lexer-test FIXME #15679
12
13 //! String manipulation
14 //!
15 //! For more details, see std::str
16
17 #![doc(primitive = "str")]
18
19 use mem;
20 use char;
21 use char::Char;
22 use clone::Clone;
23 use cmp;
24 use cmp::{PartialEq, Eq};
25 use collections::Collection;
26 use default::Default;
27 use iter::{Map, Iterator};
28 use iter::{DoubleEndedIterator, ExactSize};
29 use iter::range;
30 use num::{CheckedMul, Saturating};
31 use option::{Option, None, Some};
32 use raw::Repr;
33 use slice::{ImmutableSlice, MutableSlice};
34 use slice;
35 use uint;
36
37 /*
38 Section: Creating a string
39 */
40
41 /// Converts a vector to a string slice without performing any allocations.
42 ///
43 /// Once the slice has been validated as utf-8, it is transmuted in-place and
44 /// returned as a '&str' instead of a '&[u8]'
45 ///
46 /// Returns None if the slice is not utf-8.
47 pub fn from_utf8<'a>(v: &'a [u8]) -> Option<&'a str> {
48     if is_utf8(v) {
49         Some(unsafe { raw::from_utf8(v) })
50     } else { None }
51 }
52
53 /// Something that can be used to compare against a character
54 pub trait CharEq {
55     /// Determine if the splitter should split at the given character
56     fn matches(&mut self, char) -> bool;
57     /// Indicate if this is only concerned about ASCII characters,
58     /// which can allow for a faster implementation.
59     fn only_ascii(&self) -> bool;
60 }
61
62 impl CharEq for char {
63     #[inline]
64     fn matches(&mut self, c: char) -> bool { *self == c }
65
66     #[inline]
67     fn only_ascii(&self) -> bool { (*self as uint) < 128 }
68 }
69
70 impl<'a> CharEq for |char|: 'a -> bool {
71     #[inline]
72     fn matches(&mut self, c: char) -> bool { (*self)(c) }
73
74     #[inline]
75     fn only_ascii(&self) -> bool { false }
76 }
77
78 impl CharEq for extern "Rust" fn(char) -> bool {
79     #[inline]
80     fn matches(&mut self, c: char) -> bool { (*self)(c) }
81
82     #[inline]
83     fn only_ascii(&self) -> bool { false }
84 }
85
86 impl<'a> CharEq for &'a [char] {
87     #[inline]
88     fn matches(&mut self, c: char) -> bool {
89         self.iter().any(|&mut m| m.matches(c))
90     }
91
92     #[inline]
93     fn only_ascii(&self) -> bool {
94         self.iter().all(|m| m.only_ascii())
95     }
96 }
97
98 /*
99 Section: Iterators
100 */
101
102 /// Iterator for the char (representing *Unicode Scalar Values*) of a string
103 ///
104 /// Created with the method `.chars()`.
105 #[deriving(Clone)]
106 pub struct Chars<'a> {
107     iter: slice::Items<'a, u8>
108 }
109
110 // Return the initial codepoint accumulator for the first byte.
111 // The first byte is special, only want bottom 5 bits for width 2, 4 bits
112 // for width 3, and 3 bits for width 4
113 macro_rules! utf8_first_byte(
114     ($byte:expr, $width:expr) => (($byte & (0x7F >> $width)) as u32)
115 )
116
117 // return the value of $ch updated with continuation byte $byte
118 macro_rules! utf8_acc_cont_byte(
119     ($ch:expr, $byte:expr) => (($ch << 6) | ($byte & CONT_MASK) as u32)
120 )
121
122 macro_rules! utf8_is_cont_byte(
123     ($byte:expr) => (($byte & !CONT_MASK) == TAG_CONT_U8)
124 )
125
126 #[inline]
127 fn unwrap_or_0(opt: Option<&u8>) -> u8 {
128     match opt {
129         Some(&byte) => byte,
130         None => 0,
131     }
132 }
133
134 impl<'a> Iterator<char> for Chars<'a> {
135     #[inline]
136     fn next(&mut self) -> Option<char> {
137         // Decode UTF-8, using the valid UTF-8 invariant
138         let x = match self.iter.next() {
139             None => return None,
140             Some(&next_byte) if next_byte < 128 => return Some(next_byte as char),
141             Some(&next_byte) => next_byte,
142         };
143
144         // Multibyte case follows
145         // Decode from a byte combination out of: [[[x y] z] w]
146         // NOTE: Performance is sensitive to the exact formulation here
147         let init = utf8_first_byte!(x, 2);
148         let y = unwrap_or_0(self.iter.next());
149         let mut ch = utf8_acc_cont_byte!(init, y);
150         if x >= 0xE0 {
151             // [[x y z] w] case
152             // 5th bit in 0xE0 .. 0xEF is always clear, so `init` is still valid
153             let z = unwrap_or_0(self.iter.next());
154             let y_z = utf8_acc_cont_byte!((y & CONT_MASK) as u32, z);
155             ch = init << 12 | y_z;
156             if x >= 0xF0 {
157                 // [x y z w] case
158                 // use only the lower 3 bits of `init`
159                 let w = unwrap_or_0(self.iter.next());
160                 ch = (init & 7) << 18 | utf8_acc_cont_byte!(y_z, w);
161             }
162         }
163
164         // str invariant says `ch` is a valid Unicode Scalar Value
165         unsafe {
166             Some(mem::transmute(ch))
167         }
168     }
169
170     #[inline]
171     fn size_hint(&self) -> (uint, Option<uint>) {
172         let (len, _) = self.iter.size_hint();
173         (len.saturating_add(3) / 4, Some(len))
174     }
175 }
176
177 impl<'a> DoubleEndedIterator<char> for Chars<'a> {
178     #[inline]
179     fn next_back(&mut self) -> Option<char> {
180         let w = match self.iter.next_back() {
181             None => return None,
182             Some(&back_byte) if back_byte < 128 => return Some(back_byte as char),
183             Some(&back_byte) => back_byte,
184         };
185
186         // Multibyte case follows
187         // Decode from a byte combination out of: [x [y [z w]]]
188         let mut ch;
189         let z = unwrap_or_0(self.iter.next_back());
190         ch = utf8_first_byte!(z, 2);
191         if utf8_is_cont_byte!(z) {
192             let y = unwrap_or_0(self.iter.next_back());
193             ch = utf8_first_byte!(y, 3);
194             if utf8_is_cont_byte!(y) {
195                 let x = unwrap_or_0(self.iter.next_back());
196                 ch = utf8_first_byte!(x, 4);
197                 ch = utf8_acc_cont_byte!(ch, y);
198             }
199             ch = utf8_acc_cont_byte!(ch, z);
200         }
201         ch = utf8_acc_cont_byte!(ch, w);
202
203         // str invariant says `ch` is a valid Unicode Scalar Value
204         unsafe {
205             Some(mem::transmute(ch))
206         }
207     }
208 }
209
210 /// External iterator for a string's characters and their byte offsets.
211 /// Use with the `std::iter` module.
212 #[deriving(Clone)]
213 pub struct CharOffsets<'a> {
214     front_offset: uint,
215     iter: Chars<'a>,
216 }
217
218 impl<'a> Iterator<(uint, char)> for CharOffsets<'a> {
219     #[inline]
220     fn next(&mut self) -> Option<(uint, char)> {
221         let (pre_len, _) = self.iter.iter.size_hint();
222         match self.iter.next() {
223             None => None,
224             Some(ch) => {
225                 let index = self.front_offset;
226                 let (len, _) = self.iter.iter.size_hint();
227                 self.front_offset += pre_len - len;
228                 Some((index, ch))
229             }
230         }
231     }
232
233     #[inline]
234     fn size_hint(&self) -> (uint, Option<uint>) {
235         self.iter.size_hint()
236     }
237 }
238
239 impl<'a> DoubleEndedIterator<(uint, char)> for CharOffsets<'a> {
240     #[inline]
241     fn next_back(&mut self) -> Option<(uint, char)> {
242         match self.iter.next_back() {
243             None => None,
244             Some(ch) => {
245                 let (len, _) = self.iter.iter.size_hint();
246                 let index = self.front_offset + len;
247                 Some((index, ch))
248             }
249         }
250     }
251 }
252
253 /// External iterator for a string's bytes.
254 /// Use with the `std::iter` module.
255 pub type Bytes<'a> =
256     Map<'a, &'a u8, u8, slice::Items<'a, u8>>;
257
258 /// An iterator over the substrings of a string, separated by `sep`.
259 #[deriving(Clone)]
260 pub struct CharSplits<'a, Sep> {
261     /// The slice remaining to be iterated
262     string: &'a str,
263     sep: Sep,
264     /// Whether an empty string at the end is allowed
265     allow_trailing_empty: bool,
266     only_ascii: bool,
267     finished: bool,
268 }
269
270 /// An iterator over the substrings of a string, separated by `sep`,
271 /// splitting at most `count` times.
272 #[deriving(Clone)]
273 pub struct CharSplitsN<'a, Sep> {
274     iter: CharSplits<'a, Sep>,
275     /// The number of splits remaining
276     count: uint,
277     invert: bool,
278 }
279
280 /// An iterator over the lines of a string, separated by either `\n` or (`\r\n`).
281 pub type AnyLines<'a> =
282     Map<'a, &'a str, &'a str, CharSplits<'a, char>>;
283
284 impl<'a, Sep> CharSplits<'a, Sep> {
285     #[inline]
286     fn get_end(&mut self) -> Option<&'a str> {
287         if !self.finished && (self.allow_trailing_empty || self.string.len() > 0) {
288             self.finished = true;
289             Some(self.string)
290         } else {
291             None
292         }
293     }
294 }
295
296 impl<'a, Sep: CharEq> Iterator<&'a str> for CharSplits<'a, Sep> {
297     #[inline]
298     fn next(&mut self) -> Option<&'a str> {
299         if self.finished { return None }
300
301         let mut next_split = None;
302         if self.only_ascii {
303             for (idx, byte) in self.string.bytes().enumerate() {
304                 if self.sep.matches(byte as char) && byte < 128u8 {
305                     next_split = Some((idx, idx + 1));
306                     break;
307                 }
308             }
309         } else {
310             for (idx, ch) in self.string.char_indices() {
311                 if self.sep.matches(ch) {
312                     next_split = Some((idx, self.string.char_range_at(idx).next));
313                     break;
314                 }
315             }
316         }
317         match next_split {
318             Some((a, b)) => unsafe {
319                 let elt = raw::slice_unchecked(self.string, 0, a);
320                 self.string = raw::slice_unchecked(self.string, b, self.string.len());
321                 Some(elt)
322             },
323             None => self.get_end(),
324         }
325     }
326 }
327
328 impl<'a, Sep: CharEq> DoubleEndedIterator<&'a str>
329 for CharSplits<'a, Sep> {
330     #[inline]
331     fn next_back(&mut self) -> Option<&'a str> {
332         if self.finished { return None }
333
334         if !self.allow_trailing_empty {
335             self.allow_trailing_empty = true;
336             match self.next_back() {
337                 Some(elt) if !elt.is_empty() => return Some(elt),
338                 _ => if self.finished { return None }
339             }
340         }
341         let len = self.string.len();
342         let mut next_split = None;
343
344         if self.only_ascii {
345             for (idx, byte) in self.string.bytes().enumerate().rev() {
346                 if self.sep.matches(byte as char) && byte < 128u8 {
347                     next_split = Some((idx, idx + 1));
348                     break;
349                 }
350             }
351         } else {
352             for (idx, ch) in self.string.char_indices().rev() {
353                 if self.sep.matches(ch) {
354                     next_split = Some((idx, self.string.char_range_at(idx).next));
355                     break;
356                 }
357             }
358         }
359         match next_split {
360             Some((a, b)) => unsafe {
361                 let elt = raw::slice_unchecked(self.string, b, len);
362                 self.string = raw::slice_unchecked(self.string, 0, a);
363                 Some(elt)
364             },
365             None => { self.finished = true; Some(self.string) }
366         }
367     }
368 }
369
370 impl<'a, Sep: CharEq> Iterator<&'a str> for CharSplitsN<'a, Sep> {
371     #[inline]
372     fn next(&mut self) -> Option<&'a str> {
373         if self.count != 0 {
374             self.count -= 1;
375             if self.invert { self.iter.next_back() } else { self.iter.next() }
376         } else {
377             self.iter.get_end()
378         }
379     }
380 }
381
382 /// The internal state of an iterator that searches for matches of a substring
383 /// within a larger string using naive search
384 #[deriving(Clone)]
385 struct NaiveSearcher {
386     position: uint
387 }
388
389 impl NaiveSearcher {
390     fn new() -> NaiveSearcher {
391         NaiveSearcher { position: 0 }
392     }
393
394     fn next(&mut self, haystack: &[u8], needle: &[u8]) -> Option<(uint, uint)> {
395         while self.position + needle.len() <= haystack.len() {
396             if haystack.slice(self.position, self.position + needle.len()) == needle {
397                 let match_pos = self.position;
398                 self.position += needle.len(); // add 1 for all matches
399                 return Some((match_pos, match_pos + needle.len()));
400             } else {
401                 self.position += 1;
402             }
403         }
404         None
405     }
406 }
407
408 /// The internal state of an iterator that searches for matches of a substring
409 /// within a larger string using two-way search
410 #[deriving(Clone)]
411 struct TwoWaySearcher {
412     // constants
413     crit_pos: uint,
414     period: uint,
415     byteset: u64,
416
417     // variables
418     position: uint,
419     memory: uint
420 }
421
422 // This is the Two-Way search algorithm, which was introduced in the paper:
423 // Crochemore, M., Perrin, D., 1991, Two-way string-matching, Journal of the ACM 38(3):651-675.
424 impl TwoWaySearcher {
425     fn new(needle: &[u8]) -> TwoWaySearcher {
426         let (crit_pos1, period1) = TwoWaySearcher::maximal_suffix(needle, false);
427         let (crit_pos2, period2) = TwoWaySearcher::maximal_suffix(needle, true);
428
429         let crit_pos;
430         let period;
431         if crit_pos1 > crit_pos2 {
432             crit_pos = crit_pos1;
433             period = period1;
434         } else {
435             crit_pos = crit_pos2;
436             period = period2;
437         }
438
439         let byteset = needle.iter()
440                             .fold(0, |a, &b| (1 << ((b & 0x3f) as uint)) | a);
441
442         // The logic here (calculating crit_pos and period, the final if statement to see which
443         // period to use for the TwoWaySearcher) is essentially an implementation of the
444         // "small-period" function from the paper (p. 670)
445         //
446         // In the paper they check whether `needle.slice_to(crit_pos)` is a suffix of
447         // `needle.slice(crit_pos, crit_pos + period)`, which is precisely what this does
448         if needle.slice_to(crit_pos) == needle.slice(period, period + crit_pos) {
449             TwoWaySearcher {
450                 crit_pos: crit_pos,
451                 period: period,
452                 byteset: byteset,
453
454                 position: 0,
455                 memory: 0
456             }
457         } else {
458             TwoWaySearcher {
459                 crit_pos: crit_pos,
460                 period: cmp::max(crit_pos, needle.len() - crit_pos) + 1,
461                 byteset: byteset,
462
463                 position: 0,
464                 memory: uint::MAX // Dummy value to signify that the period is long
465             }
466         }
467     }
468
469     #[inline]
470     fn next(&mut self, haystack: &[u8], needle: &[u8], long_period: bool) -> Option<(uint, uint)> {
471         'search: loop {
472             // Check that we have room to search in
473             if self.position + needle.len() > haystack.len() {
474                 return None;
475             }
476
477             // Quickly skip by large portions unrelated to our substring
478             if (self.byteset >>
479                     ((haystack[self.position + needle.len() - 1] & 0x3f)
480                      as uint)) & 1 == 0 {
481                 self.position += needle.len();
482                 continue 'search;
483             }
484
485             // See if the right part of the needle matches
486             let start = if long_period { self.crit_pos }
487                         else { cmp::max(self.crit_pos, self.memory) };
488             for i in range(start, needle.len()) {
489                 if needle[i] != haystack[self.position + i] {
490                     self.position += i - self.crit_pos + 1;
491                     if !long_period {
492                         self.memory = 0;
493                     }
494                     continue 'search;
495                 }
496             }
497
498             // See if the left part of the needle matches
499             let start = if long_period { 0 } else { self.memory };
500             for i in range(start, self.crit_pos).rev() {
501                 if needle[i] != haystack[self.position + i] {
502                     self.position += self.period;
503                     if !long_period {
504                         self.memory = needle.len() - self.period;
505                     }
506                     continue 'search;
507                 }
508             }
509
510             // We have found a match!
511             let match_pos = self.position;
512             self.position += needle.len(); // add self.period for all matches
513             if !long_period {
514                 self.memory = 0; // set to needle.len() - self.period for all matches
515             }
516             return Some((match_pos, match_pos + needle.len()));
517         }
518     }
519
520     // returns (i, p) where i is the "critical position", the starting index of
521     // of maximal suffix, and p is the period of the suffix
522     // see p. 668 of the paper
523     #[inline]
524     fn maximal_suffix(arr: &[u8], reversed: bool) -> (uint, uint) {
525         let mut left = -1; // Corresponds to i in the paper
526         let mut right = 0; // Corresponds to j in the paper
527         let mut offset = 1; // Corresponds to k in the paper
528         let mut period = 1; // Corresponds to p in the paper
529
530         while right + offset < arr.len() {
531             let a;
532             let b;
533             if reversed {
534                 a = arr[left + offset];
535                 b = arr[right + offset];
536             } else {
537                 a = arr[right + offset];
538                 b = arr[left + offset];
539             }
540             if a < b {
541                 // Suffix is smaller, period is entire prefix so far.
542                 right += offset;
543                 offset = 1;
544                 period = right - left;
545             } else if a == b {
546                 // Advance through repetition of the current period.
547                 if offset == period {
548                     right += offset;
549                     offset = 1;
550                 } else {
551                     offset += 1;
552                 }
553             } else {
554                 // Suffix is larger, start over from current location.
555                 left = right;
556                 right += 1;
557                 offset = 1;
558                 period = 1;
559             }
560         }
561         (left + 1, period)
562     }
563 }
564
565 /// The internal state of an iterator that searches for matches of a substring
566 /// within a larger string using a dynamically chosen search algorithm
567 #[deriving(Clone)]
568 enum Searcher {
569     Naive(NaiveSearcher),
570     TwoWay(TwoWaySearcher),
571     TwoWayLong(TwoWaySearcher)
572 }
573
574 impl Searcher {
575     fn new(haystack: &[u8], needle: &[u8]) -> Searcher {
576         // FIXME: Tune this.
577         // FIXME(#16715): This unsigned integer addition will probably not
578         // overflow because that would mean that the memory almost solely
579         // consists of the needle. Needs #16715 to be formally fixed.
580         if needle.len() + 20 > haystack.len() {
581             Naive(NaiveSearcher::new())
582         } else {
583             let searcher = TwoWaySearcher::new(needle);
584             if searcher.memory == uint::MAX { // If the period is long
585                 TwoWayLong(searcher)
586             } else {
587                 TwoWay(searcher)
588             }
589         }
590     }
591 }
592
593 /// An iterator over the start and end indices of the matches of a
594 /// substring within a larger string
595 #[deriving(Clone)]
596 pub struct MatchIndices<'a> {
597     // constants
598     haystack: &'a str,
599     needle: &'a str,
600     searcher: Searcher
601 }
602
603 /// An iterator over the substrings of a string separated by a given
604 /// search string
605 #[deriving(Clone)]
606 pub struct StrSplits<'a> {
607     it: MatchIndices<'a>,
608     last_end: uint,
609     finished: bool
610 }
611
612 impl<'a> Iterator<(uint, uint)> for MatchIndices<'a> {
613     #[inline]
614     fn next(&mut self) -> Option<(uint, uint)> {
615         match self.searcher {
616             Naive(ref mut searcher)
617                 => searcher.next(self.haystack.as_bytes(), self.needle.as_bytes()),
618             TwoWay(ref mut searcher)
619                 => searcher.next(self.haystack.as_bytes(), self.needle.as_bytes(), false),
620             TwoWayLong(ref mut searcher)
621                 => searcher.next(self.haystack.as_bytes(), self.needle.as_bytes(), true)
622         }
623     }
624 }
625
626 impl<'a> Iterator<&'a str> for StrSplits<'a> {
627     #[inline]
628     fn next(&mut self) -> Option<&'a str> {
629         if self.finished { return None; }
630
631         match self.it.next() {
632             Some((from, to)) => {
633                 let ret = Some(self.it.haystack.slice(self.last_end, from));
634                 self.last_end = to;
635                 ret
636             }
637             None => {
638                 self.finished = true;
639                 Some(self.it.haystack.slice(self.last_end, self.it.haystack.len()))
640             }
641         }
642     }
643 }
644
645 /// External iterator for a string's UTF16 codeunits.
646 /// Use with the `std::iter` module.
647 #[deriving(Clone)]
648 pub struct Utf16CodeUnits<'a> {
649     chars: Chars<'a>,
650     extra: u16
651 }
652
653 impl<'a> Iterator<u16> for Utf16CodeUnits<'a> {
654     #[inline]
655     fn next(&mut self) -> Option<u16> {
656         if self.extra != 0 {
657             let tmp = self.extra;
658             self.extra = 0;
659             return Some(tmp);
660         }
661
662         let mut buf = [0u16, ..2];
663         self.chars.next().map(|ch| {
664             let n = ch.encode_utf16(buf.as_mut_slice()).unwrap_or(0);
665             if n == 2 { self.extra = buf[1]; }
666             buf[0]
667         })
668     }
669
670     #[inline]
671     fn size_hint(&self) -> (uint, Option<uint>) {
672         let (low, high) = self.chars.size_hint();
673         // every char gets either one u16 or two u16,
674         // so this iterator is between 1 or 2 times as
675         // long as the underlying iterator.
676         (low, high.and_then(|n| n.checked_mul(&2)))
677     }
678 }
679
680 /*
681 Section: Comparing strings
682 */
683
684 // share the implementation of the lang-item vs. non-lang-item
685 // eq_slice.
686 /// NOTE: This function is (ab)used in rustc::middle::trans::_match
687 /// to compare &[u8] byte slices that are not necessarily valid UTF-8.
688 #[inline]
689 fn eq_slice_(a: &str, b: &str) -> bool {
690     #[allow(ctypes)]
691     extern { fn memcmp(s1: *const i8, s2: *const i8, n: uint) -> i32; }
692     a.len() == b.len() && unsafe {
693         memcmp(a.as_ptr() as *const i8,
694                b.as_ptr() as *const i8,
695                a.len()) == 0
696     }
697 }
698
699 /// Bytewise slice equality
700 /// NOTE: This function is (ab)used in rustc::middle::trans::_match
701 /// to compare &[u8] byte slices that are not necessarily valid UTF-8.
702 #[lang="str_eq"]
703 #[inline]
704 pub fn eq_slice(a: &str, b: &str) -> bool {
705     eq_slice_(a, b)
706 }
707
708 /*
709 Section: Misc
710 */
711
712 /// Walk through `iter` checking that it's a valid UTF-8 sequence,
713 /// returning `true` in that case, or, if it is invalid, `false` with
714 /// `iter` reset such that it is pointing at the first byte in the
715 /// invalid sequence.
716 #[inline(always)]
717 fn run_utf8_validation_iterator(iter: &mut slice::Items<u8>) -> bool {
718     loop {
719         // save the current thing we're pointing at.
720         let old = *iter;
721
722         // restore the iterator we had at the start of this codepoint.
723         macro_rules! err ( () => { {*iter = old; return false} });
724         macro_rules! next ( () => {
725                 match iter.next() {
726                     Some(a) => *a,
727                     // we needed data, but there was none: error!
728                     None => err!()
729                 }
730             });
731
732         let first = match iter.next() {
733             Some(&b) => b,
734             // we're at the end of the iterator and a codepoint
735             // boundary at the same time, so this string is valid.
736             None => return true
737         };
738
739         // ASCII characters are always valid, so only large
740         // bytes need more examination.
741         if first >= 128 {
742             let w = utf8_char_width(first);
743             let second = next!();
744             // 2-byte encoding is for codepoints  \u0080 to  \u07ff
745             //        first  C2 80        last DF BF
746             // 3-byte encoding is for codepoints  \u0800 to  \uffff
747             //        first  E0 A0 80     last EF BF BF
748             //   excluding surrogates codepoints  \ud800 to  \udfff
749             //               ED A0 80 to       ED BF BF
750             // 4-byte encoding is for codepoints \u10000 to \u10ffff
751             //        first  F0 90 80 80  last F4 8F BF BF
752             //
753             // Use the UTF-8 syntax from the RFC
754             //
755             // https://tools.ietf.org/html/rfc3629
756             // UTF8-1      = %x00-7F
757             // UTF8-2      = %xC2-DF UTF8-tail
758             // UTF8-3      = %xE0 %xA0-BF UTF8-tail / %xE1-EC 2( UTF8-tail ) /
759             //               %xED %x80-9F UTF8-tail / %xEE-EF 2( UTF8-tail )
760             // UTF8-4      = %xF0 %x90-BF 2( UTF8-tail ) / %xF1-F3 3( UTF8-tail ) /
761             //               %xF4 %x80-8F 2( UTF8-tail )
762             match w {
763                 2 => if second & !CONT_MASK != TAG_CONT_U8 {err!()},
764                 3 => {
765                     match (first, second, next!() & !CONT_MASK) {
766                         (0xE0        , 0xA0 .. 0xBF, TAG_CONT_U8) |
767                         (0xE1 .. 0xEC, 0x80 .. 0xBF, TAG_CONT_U8) |
768                         (0xED        , 0x80 .. 0x9F, TAG_CONT_U8) |
769                         (0xEE .. 0xEF, 0x80 .. 0xBF, TAG_CONT_U8) => {}
770                         _ => err!()
771                     }
772                 }
773                 4 => {
774                     match (first, second, next!() & !CONT_MASK, next!() & !CONT_MASK) {
775                         (0xF0        , 0x90 .. 0xBF, TAG_CONT_U8, TAG_CONT_U8) |
776                         (0xF1 .. 0xF3, 0x80 .. 0xBF, TAG_CONT_U8, TAG_CONT_U8) |
777                         (0xF4        , 0x80 .. 0x8F, TAG_CONT_U8, TAG_CONT_U8) => {}
778                         _ => err!()
779                     }
780                 }
781                 _ => err!()
782             }
783         }
784     }
785 }
786
787 /// Determines if a vector of bytes contains valid UTF-8.
788 pub fn is_utf8(v: &[u8]) -> bool {
789     run_utf8_validation_iterator(&mut v.iter())
790 }
791
792 /// Determines if a vector of `u16` contains valid UTF-16
793 pub fn is_utf16(v: &[u16]) -> bool {
794     let mut it = v.iter();
795     macro_rules! next ( ($ret:expr) => {
796             match it.next() { Some(u) => *u, None => return $ret }
797         }
798     )
799     loop {
800         let u = next!(true);
801
802         match char::from_u32(u as u32) {
803             Some(_) => {}
804             None => {
805                 let u2 = next!(false);
806                 if u < 0xD7FF || u > 0xDBFF ||
807                     u2 < 0xDC00 || u2 > 0xDFFF { return false; }
808             }
809         }
810     }
811 }
812
813 /// An iterator that decodes UTF-16 encoded codepoints from a vector
814 /// of `u16`s.
815 #[deriving(Clone)]
816 pub struct Utf16Items<'a> {
817     iter: slice::Items<'a, u16>
818 }
819 /// The possibilities for values decoded from a `u16` stream.
820 #[deriving(PartialEq, Eq, Clone, Show)]
821 pub enum Utf16Item {
822     /// A valid codepoint.
823     ScalarValue(char),
824     /// An invalid surrogate without its pair.
825     LoneSurrogate(u16)
826 }
827
828 impl Utf16Item {
829     /// Convert `self` to a `char`, taking `LoneSurrogate`s to the
830     /// replacement character (U+FFFD).
831     #[inline]
832     pub fn to_char_lossy(&self) -> char {
833         match *self {
834             ScalarValue(c) => c,
835             LoneSurrogate(_) => '\uFFFD'
836         }
837     }
838 }
839
840 impl<'a> Iterator<Utf16Item> for Utf16Items<'a> {
841     fn next(&mut self) -> Option<Utf16Item> {
842         let u = match self.iter.next() {
843             Some(u) => *u,
844             None => return None
845         };
846
847         if u < 0xD800 || 0xDFFF < u {
848             // not a surrogate
849             Some(ScalarValue(unsafe {mem::transmute(u as u32)}))
850         } else if u >= 0xDC00 {
851             // a trailing surrogate
852             Some(LoneSurrogate(u))
853         } else {
854             // preserve state for rewinding.
855             let old = self.iter;
856
857             let u2 = match self.iter.next() {
858                 Some(u2) => *u2,
859                 // eof
860                 None => return Some(LoneSurrogate(u))
861             };
862             if u2 < 0xDC00 || u2 > 0xDFFF {
863                 // not a trailing surrogate so we're not a valid
864                 // surrogate pair, so rewind to redecode u2 next time.
865                 self.iter = old;
866                 return Some(LoneSurrogate(u))
867             }
868
869             // all ok, so lets decode it.
870             let c = ((u - 0xD800) as u32 << 10 | (u2 - 0xDC00) as u32) + 0x1_0000;
871             Some(ScalarValue(unsafe {mem::transmute(c)}))
872         }
873     }
874
875     #[inline]
876     fn size_hint(&self) -> (uint, Option<uint>) {
877         let (low, high) = self.iter.size_hint();
878         // we could be entirely valid surrogates (2 elements per
879         // char), or entirely non-surrogates (1 element per char)
880         (low / 2, high)
881     }
882 }
883
884 /// Create an iterator over the UTF-16 encoded codepoints in `v`,
885 /// returning invalid surrogates as `LoneSurrogate`s.
886 ///
887 /// # Example
888 ///
889 /// ```rust
890 /// use std::str;
891 /// use std::str::{ScalarValue, LoneSurrogate};
892 ///
893 /// // 𝄞mus<invalid>ic<invalid>
894 /// let v = [0xD834, 0xDD1E, 0x006d, 0x0075,
895 ///          0x0073, 0xDD1E, 0x0069, 0x0063,
896 ///          0xD834];
897 ///
898 /// assert_eq!(str::utf16_items(v).collect::<Vec<_>>(),
899 ///            vec![ScalarValue('𝄞'),
900 ///                 ScalarValue('m'), ScalarValue('u'), ScalarValue('s'),
901 ///                 LoneSurrogate(0xDD1E),
902 ///                 ScalarValue('i'), ScalarValue('c'),
903 ///                 LoneSurrogate(0xD834)]);
904 /// ```
905 pub fn utf16_items<'a>(v: &'a [u16]) -> Utf16Items<'a> {
906     Utf16Items { iter : v.iter() }
907 }
908
909 /// Return a slice of `v` ending at (and not including) the first NUL
910 /// (0).
911 ///
912 /// # Example
913 ///
914 /// ```rust
915 /// use std::str;
916 ///
917 /// // "abcd"
918 /// let mut v = ['a' as u16, 'b' as u16, 'c' as u16, 'd' as u16];
919 /// // no NULs so no change
920 /// assert_eq!(str::truncate_utf16_at_nul(v), v.as_slice());
921 ///
922 /// // "ab\0d"
923 /// v[2] = 0;
924 /// let b: &[_] = &['a' as u16, 'b' as u16];
925 /// assert_eq!(str::truncate_utf16_at_nul(v), b);
926 /// ```
927 pub fn truncate_utf16_at_nul<'a>(v: &'a [u16]) -> &'a [u16] {
928     match v.iter().position(|c| *c == 0) {
929         // don't include the 0
930         Some(i) => v.slice_to(i),
931         None => v
932     }
933 }
934
935 // https://tools.ietf.org/html/rfc3629
936 static UTF8_CHAR_WIDTH: [u8, ..256] = [
937 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
938 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, // 0x1F
939 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
940 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, // 0x3F
941 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
942 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, // 0x5F
943 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,
944 1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1, // 0x7F
945 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
946 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, // 0x9F
947 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
948 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, // 0xBF
949 0,0,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,
950 2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2,2, // 0xDF
951 3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3,3, // 0xEF
952 4,4,4,4,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, // 0xFF
953 ];
954
955 /// Given a first byte, determine how many bytes are in this UTF-8 character
956 #[inline]
957 pub fn utf8_char_width(b: u8) -> uint {
958     return UTF8_CHAR_WIDTH[b as uint] as uint;
959 }
960
961 /// Struct that contains a `char` and the index of the first byte of
962 /// the next `char` in a string.  This can be used as a data structure
963 /// for iterating over the UTF-8 bytes of a string.
964 pub struct CharRange {
965     /// Current `char`
966     pub ch: char,
967     /// Index of the first byte of the next `char`
968     pub next: uint,
969 }
970
971 /// Mask of the value bits of a continuation byte
972 static CONT_MASK: u8 = 0b0011_1111u8;
973 /// Value of the tag bits (tag mask is !CONT_MASK) of a continuation byte
974 static TAG_CONT_U8: u8 = 0b1000_0000u8;
975
976 /// Unsafe operations
977 pub mod raw {
978     use mem;
979     use collections::Collection;
980     use ptr::RawPtr;
981     use raw::Slice;
982     use slice::{ImmutableSlice};
983     use str::{is_utf8, StrSlice};
984
985     /// Converts a slice of bytes to a string slice without checking
986     /// that the string contains valid UTF-8.
987     pub unsafe fn from_utf8<'a>(v: &'a [u8]) -> &'a str {
988         mem::transmute(v)
989     }
990
991     /// Form a slice from a C string. Unsafe because the caller must ensure the
992     /// C string has the static lifetime, or else the return value may be
993     /// invalidated later.
994     pub unsafe fn c_str_to_static_slice(s: *const i8) -> &'static str {
995         let s = s as *const u8;
996         let mut curr = s;
997         let mut len = 0u;
998         while *curr != 0u8 {
999             len += 1u;
1000             curr = s.offset(len as int);
1001         }
1002         let v = Slice { data: s, len: len };
1003         assert!(is_utf8(::mem::transmute(v)));
1004         ::mem::transmute(v)
1005     }
1006
1007     /// Takes a bytewise (not UTF-8) slice from a string.
1008     ///
1009     /// Returns the substring from [`begin`..`end`).
1010     ///
1011     /// # Failure
1012     ///
1013     /// If begin is greater than end.
1014     /// If end is greater than the length of the string.
1015     #[inline]
1016     pub unsafe fn slice_bytes<'a>(s: &'a str, begin: uint, end: uint) -> &'a str {
1017         assert!(begin <= end);
1018         assert!(end <= s.len());
1019         slice_unchecked(s, begin, end)
1020     }
1021
1022     /// Takes a bytewise (not UTF-8) slice from a string.
1023     ///
1024     /// Returns the substring from [`begin`..`end`).
1025     ///
1026     /// Caller must check slice boundaries!
1027     #[inline]
1028     pub unsafe fn slice_unchecked<'a>(s: &'a str, begin: uint, end: uint) -> &'a str {
1029         mem::transmute(Slice {
1030                 data: s.as_ptr().offset(begin as int),
1031                 len: end - begin,
1032             })
1033     }
1034 }
1035
1036 /*
1037 Section: Trait implementations
1038 */
1039
1040 #[allow(missing_doc)]
1041 pub mod traits {
1042     use cmp::{Ord, Ordering, Less, Equal, Greater, PartialEq, PartialOrd, Equiv, Eq};
1043     use collections::Collection;
1044     use iter::Iterator;
1045     use option::{Option, Some};
1046     use str::{Str, StrSlice, eq_slice};
1047
1048     impl<'a> Ord for &'a str {
1049         #[inline]
1050         fn cmp(&self, other: & &'a str) -> Ordering {
1051             for (s_b, o_b) in self.bytes().zip(other.bytes()) {
1052                 match s_b.cmp(&o_b) {
1053                     Greater => return Greater,
1054                     Less => return Less,
1055                     Equal => ()
1056                 }
1057             }
1058
1059             self.len().cmp(&other.len())
1060         }
1061     }
1062
1063     impl<'a> PartialEq for &'a str {
1064         #[inline]
1065         fn eq(&self, other: & &'a str) -> bool {
1066             eq_slice((*self), (*other))
1067         }
1068         #[inline]
1069         fn ne(&self, other: & &'a str) -> bool { !(*self).eq(other) }
1070     }
1071
1072     impl<'a> Eq for &'a str {}
1073
1074     impl<'a> PartialOrd for &'a str {
1075         #[inline]
1076         fn partial_cmp(&self, other: &&'a str) -> Option<Ordering> {
1077             Some(self.cmp(other))
1078         }
1079     }
1080
1081     impl<'a, S: Str> Equiv<S> for &'a str {
1082         #[inline]
1083         fn equiv(&self, other: &S) -> bool { eq_slice(*self, other.as_slice()) }
1084     }
1085 }
1086
1087 /// Any string that can be represented as a slice
1088 pub trait Str {
1089     /// Work with `self` as a slice.
1090     fn as_slice<'a>(&'a self) -> &'a str;
1091 }
1092
1093 impl<'a> Str for &'a str {
1094     #[inline]
1095     fn as_slice<'a>(&'a self) -> &'a str { *self }
1096 }
1097
1098 impl<'a> Collection for &'a str {
1099     #[inline]
1100     fn len(&self) -> uint {
1101         self.repr().len
1102     }
1103 }
1104
1105 /// Methods for string slices
1106 pub trait StrSlice<'a> {
1107     /// Returns true if one string contains another
1108     ///
1109     /// # Arguments
1110     ///
1111     /// - needle - The string to look for
1112     ///
1113     /// # Example
1114     ///
1115     /// ```rust
1116     /// assert!("bananas".contains("nana"));
1117     /// ```
1118     fn contains<'a>(&self, needle: &'a str) -> bool;
1119
1120     /// Returns true if a string contains a char.
1121     ///
1122     /// # Arguments
1123     ///
1124     /// - needle - The char to look for
1125     ///
1126     /// # Example
1127     ///
1128     /// ```rust
1129     /// assert!("hello".contains_char('e'));
1130     /// ```
1131     fn contains_char(&self, needle: char) -> bool;
1132
1133     /// An iterator over the characters of `self`. Note, this iterates
1134     /// over Unicode code-points, not Unicode graphemes.
1135     ///
1136     /// # Example
1137     ///
1138     /// ```rust
1139     /// let v: Vec<char> = "abc åäö".chars().collect();
1140     /// assert_eq!(v, vec!['a', 'b', 'c', ' ', 'å', 'ä', 'ö']);
1141     /// ```
1142     fn chars(&self) -> Chars<'a>;
1143
1144     /// An iterator over the bytes of `self`
1145     ///
1146     /// # Example
1147     ///
1148     /// ```rust
1149     /// let v: Vec<u8> = "bors".bytes().collect();
1150     /// assert_eq!(v, b"bors".to_vec());
1151     /// ```
1152     fn bytes(&self) -> Bytes<'a>;
1153
1154     /// An iterator over the characters of `self` and their byte offsets.
1155     fn char_indices(&self) -> CharOffsets<'a>;
1156
1157     /// An iterator over substrings of `self`, separated by characters
1158     /// matched by `sep`.
1159     ///
1160     /// # Example
1161     ///
1162     /// ```rust
1163     /// let v: Vec<&str> = "Mary had a little lamb".split(' ').collect();
1164     /// assert_eq!(v, vec!["Mary", "had", "a", "little", "lamb"]);
1165     ///
1166     /// let v: Vec<&str> = "abc1def2ghi".split(|c: char| c.is_digit()).collect();
1167     /// assert_eq!(v, vec!["abc", "def", "ghi"]);
1168     ///
1169     /// let v: Vec<&str> = "lionXXtigerXleopard".split('X').collect();
1170     /// assert_eq!(v, vec!["lion", "", "tiger", "leopard"]);
1171     ///
1172     /// let v: Vec<&str> = "".split('X').collect();
1173     /// assert_eq!(v, vec![""]);
1174     /// ```
1175     fn split<Sep: CharEq>(&self, sep: Sep) -> CharSplits<'a, Sep>;
1176
1177     /// An iterator over substrings of `self`, separated by characters
1178     /// matched by `sep`, restricted to splitting at most `count`
1179     /// times.
1180     ///
1181     /// # Example
1182     ///
1183     /// ```rust
1184     /// let v: Vec<&str> = "Mary had a little lambda".splitn(2, ' ').collect();
1185     /// assert_eq!(v, vec!["Mary", "had", "a little lambda"]);
1186     ///
1187     /// let v: Vec<&str> = "abc1def2ghi".splitn(1, |c: char| c.is_digit()).collect();
1188     /// assert_eq!(v, vec!["abc", "def2ghi"]);
1189     ///
1190     /// let v: Vec<&str> = "lionXXtigerXleopard".splitn(2, 'X').collect();
1191     /// assert_eq!(v, vec!["lion", "", "tigerXleopard"]);
1192     ///
1193     /// let v: Vec<&str> = "abcXdef".splitn(0, 'X').collect();
1194     /// assert_eq!(v, vec!["abcXdef"]);
1195     ///
1196     /// let v: Vec<&str> = "".splitn(1, 'X').collect();
1197     /// assert_eq!(v, vec![""]);
1198     /// ```
1199     fn splitn<Sep: CharEq>(&self, count: uint, sep: Sep) -> CharSplitsN<'a, Sep>;
1200
1201     /// An iterator over substrings of `self`, separated by characters
1202     /// matched by `sep`.
1203     ///
1204     /// Equivalent to `split`, except that the trailing substring
1205     /// is skipped if empty (terminator semantics).
1206     ///
1207     /// # Example
1208     ///
1209     /// ```rust
1210     /// let v: Vec<&str> = "A.B.".split_terminator('.').collect();
1211     /// assert_eq!(v, vec!["A", "B"]);
1212     ///
1213     /// let v: Vec<&str> = "A..B..".split_terminator('.').collect();
1214     /// assert_eq!(v, vec!["A", "", "B", ""]);
1215     ///
1216     /// let v: Vec<&str> = "Mary had a little lamb".split(' ').rev().collect();
1217     /// assert_eq!(v, vec!["lamb", "little", "a", "had", "Mary"]);
1218     ///
1219     /// let v: Vec<&str> = "abc1def2ghi".split(|c: char| c.is_digit()).rev().collect();
1220     /// assert_eq!(v, vec!["ghi", "def", "abc"]);
1221     ///
1222     /// let v: Vec<&str> = "lionXXtigerXleopard".split('X').rev().collect();
1223     /// assert_eq!(v, vec!["leopard", "tiger", "", "lion"]);
1224     /// ```
1225     fn split_terminator<Sep: CharEq>(&self, sep: Sep) -> CharSplits<'a, Sep>;
1226
1227     /// An iterator over substrings of `self`, separated by characters
1228     /// matched by `sep`, starting from the end of the string.
1229     /// Restricted to splitting at most `count` times.
1230     ///
1231     /// # Example
1232     ///
1233     /// ```rust
1234     /// let v: Vec<&str> = "Mary had a little lamb".rsplitn(2, ' ').collect();
1235     /// assert_eq!(v, vec!["lamb", "little", "Mary had a"]);
1236     ///
1237     /// let v: Vec<&str> = "abc1def2ghi".rsplitn(1, |c: char| c.is_digit()).collect();
1238     /// assert_eq!(v, vec!["ghi", "abc1def"]);
1239     ///
1240     /// let v: Vec<&str> = "lionXXtigerXleopard".rsplitn(2, 'X').collect();
1241     /// assert_eq!(v, vec!["leopard", "tiger", "lionX"]);
1242     /// ```
1243     fn rsplitn<Sep: CharEq>(&self, count: uint, sep: Sep) -> CharSplitsN<'a, Sep>;
1244
1245     /// An iterator over the start and end indices of the disjoint
1246     /// matches of `sep` within `self`.
1247     ///
1248     /// That is, each returned value `(start, end)` satisfies
1249     /// `self.slice(start, end) == sep`. For matches of `sep` within
1250     /// `self` that overlap, only the indices corresponding to the
1251     /// first match are returned.
1252     ///
1253     /// # Example
1254     ///
1255     /// ```rust
1256     /// let v: Vec<(uint, uint)> = "abcXXXabcYYYabc".match_indices("abc").collect();
1257     /// assert_eq!(v, vec![(0,3), (6,9), (12,15)]);
1258     ///
1259     /// let v: Vec<(uint, uint)> = "1abcabc2".match_indices("abc").collect();
1260     /// assert_eq!(v, vec![(1,4), (4,7)]);
1261     ///
1262     /// let v: Vec<(uint, uint)> = "ababa".match_indices("aba").collect();
1263     /// assert_eq!(v, vec![(0, 3)]); // only the first `aba`
1264     /// ```
1265     fn match_indices(&self, sep: &'a str) -> MatchIndices<'a>;
1266
1267     /// An iterator over the substrings of `self` separated by `sep`.
1268     ///
1269     /// # Example
1270     ///
1271     /// ```rust
1272     /// let v: Vec<&str> = "abcXXXabcYYYabc".split_str("abc").collect();
1273     /// assert_eq!(v, vec!["", "XXX", "YYY", ""]);
1274     ///
1275     /// let v: Vec<&str> = "1abcabc2".split_str("abc").collect();
1276     /// assert_eq!(v, vec!["1", "", "2"]);
1277     /// ```
1278     fn split_str(&self, &'a str) -> StrSplits<'a>;
1279
1280     /// An iterator over the lines of a string (subsequences separated
1281     /// by `\n`). This does not include the empty string after a
1282     /// trailing `\n`.
1283     ///
1284     /// # Example
1285     ///
1286     /// ```rust
1287     /// let four_lines = "foo\nbar\n\nbaz\n";
1288     /// let v: Vec<&str> = four_lines.lines().collect();
1289     /// assert_eq!(v, vec!["foo", "bar", "", "baz"]);
1290     /// ```
1291     fn lines(&self) -> CharSplits<'a, char>;
1292
1293     /// An iterator over the lines of a string, separated by either
1294     /// `\n` or `\r\n`. As with `.lines()`, this does not include an
1295     /// empty trailing line.
1296     ///
1297     /// # Example
1298     ///
1299     /// ```rust
1300     /// let four_lines = "foo\r\nbar\n\r\nbaz\n";
1301     /// let v: Vec<&str> = four_lines.lines_any().collect();
1302     /// assert_eq!(v, vec!["foo", "bar", "", "baz"]);
1303     /// ```
1304     fn lines_any(&self) -> AnyLines<'a>;
1305
1306     /// Returns the number of Unicode code points (`char`) that a
1307     /// string holds.
1308     ///
1309     /// This does not perform any normalization, and is `O(n)`, since
1310     /// UTF-8 is a variable width encoding of code points.
1311     ///
1312     /// *Warning*: The number of code points in a string does not directly
1313     /// correspond to the number of visible characters or width of the
1314     /// visible text due to composing characters, and double- and
1315     /// zero-width ones.
1316     ///
1317     /// See also `.len()` for the byte length.
1318     ///
1319     /// # Example
1320     ///
1321     /// ```rust
1322     /// // composed forms of `ö` and `é`
1323     /// let c = "Löwe 老虎 Léopard"; // German, Simplified Chinese, French
1324     /// // decomposed forms of `ö` and `é`
1325     /// let d = "Lo\u0308we 老虎 Le\u0301opard";
1326     ///
1327     /// assert_eq!(c.char_len(), 15);
1328     /// assert_eq!(d.char_len(), 17);
1329     ///
1330     /// assert_eq!(c.len(), 21);
1331     /// assert_eq!(d.len(), 23);
1332     ///
1333     /// // the two strings *look* the same
1334     /// println!("{}", c);
1335     /// println!("{}", d);
1336     /// ```
1337     fn char_len(&self) -> uint;
1338
1339     /// Returns a slice of the given string from the byte range
1340     /// [`begin`..`end`).
1341     ///
1342     /// This operation is `O(1)`.
1343     ///
1344     /// Fails when `begin` and `end` do not point to valid characters
1345     /// or point beyond the last character of the string.
1346     ///
1347     /// See also `slice_to` and `slice_from` for slicing prefixes and
1348     /// suffixes of strings, and `slice_chars` for slicing based on
1349     /// code point counts.
1350     ///
1351     /// # Example
1352     ///
1353     /// ```rust
1354     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1355     /// assert_eq!(s.slice(0, 1), "L");
1356     ///
1357     /// assert_eq!(s.slice(1, 9), "öwe 老");
1358     ///
1359     /// // these will fail:
1360     /// // byte 2 lies within `ö`:
1361     /// // s.slice(2, 3);
1362     ///
1363     /// // byte 8 lies within `老`
1364     /// // s.slice(1, 8);
1365     ///
1366     /// // byte 100 is outside the string
1367     /// // s.slice(3, 100);
1368     /// ```
1369     fn slice(&self, begin: uint, end: uint) -> &'a str;
1370
1371     /// Returns a slice of the string from `begin` to its end.
1372     ///
1373     /// Equivalent to `self.slice(begin, self.len())`.
1374     ///
1375     /// Fails when `begin` does not point to a valid character, or is
1376     /// out of bounds.
1377     ///
1378     /// See also `slice`, `slice_to` and `slice_chars`.
1379     fn slice_from(&self, begin: uint) -> &'a str;
1380
1381     /// Returns a slice of the string from the beginning to byte
1382     /// `end`.
1383     ///
1384     /// Equivalent to `self.slice(0, end)`.
1385     ///
1386     /// Fails when `end` does not point to a valid character, or is
1387     /// out of bounds.
1388     ///
1389     /// See also `slice`, `slice_from` and `slice_chars`.
1390     fn slice_to(&self, end: uint) -> &'a str;
1391
1392     /// Returns a slice of the string from the character range
1393     /// [`begin`..`end`).
1394     ///
1395     /// That is, start at the `begin`-th code point of the string and
1396     /// continue to the `end`-th code point. This does not detect or
1397     /// handle edge cases such as leaving a combining character as the
1398     /// first code point of the string.
1399     ///
1400     /// Due to the design of UTF-8, this operation is `O(end)`.
1401     /// See `slice`, `slice_to` and `slice_from` for `O(1)`
1402     /// variants that use byte indices rather than code point
1403     /// indices.
1404     ///
1405     /// Fails if `begin` > `end` or the either `begin` or `end` are
1406     /// beyond the last character of the string.
1407     ///
1408     /// # Example
1409     ///
1410     /// ```rust
1411     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1412     /// assert_eq!(s.slice_chars(0, 4), "Löwe");
1413     /// assert_eq!(s.slice_chars(5, 7), "老虎");
1414     /// ```
1415     fn slice_chars(&self, begin: uint, end: uint) -> &'a str;
1416
1417     /// Returns true if `needle` is a prefix of the string.
1418     ///
1419     /// # Example
1420     ///
1421     /// ```rust
1422     /// assert!("banana".starts_with("ba"));
1423     /// ```
1424     fn starts_with(&self, needle: &str) -> bool;
1425
1426     /// Returns true if `needle` is a suffix of the string.
1427     ///
1428     /// # Example
1429     ///
1430     /// ```rust
1431     /// assert!("banana".ends_with("nana"));
1432     /// ```
1433     fn ends_with(&self, needle: &str) -> bool;
1434
1435     /// Returns a string with characters that match `to_trim` removed.
1436     ///
1437     /// # Arguments
1438     ///
1439     /// * to_trim - a character matcher
1440     ///
1441     /// # Example
1442     ///
1443     /// ```rust
1444     /// assert_eq!("11foo1bar11".trim_chars('1'), "foo1bar")
1445     /// let x: &[_] = &['1', '2'];
1446     /// assert_eq!("12foo1bar12".trim_chars(x), "foo1bar")
1447     /// assert_eq!("123foo1bar123".trim_chars(|c: char| c.is_digit()), "foo1bar")
1448     /// ```
1449     fn trim_chars<C: CharEq>(&self, to_trim: C) -> &'a str;
1450
1451     /// Returns a string with leading `chars_to_trim` removed.
1452     ///
1453     /// # Arguments
1454     ///
1455     /// * to_trim - a character matcher
1456     ///
1457     /// # Example
1458     ///
1459     /// ```rust
1460     /// assert_eq!("11foo1bar11".trim_left_chars('1'), "foo1bar11")
1461     /// let x: &[_] = &['1', '2'];
1462     /// assert_eq!("12foo1bar12".trim_left_chars(x), "foo1bar12")
1463     /// assert_eq!("123foo1bar123".trim_left_chars(|c: char| c.is_digit()), "foo1bar123")
1464     /// ```
1465     fn trim_left_chars<C: CharEq>(&self, to_trim: C) -> &'a str;
1466
1467     /// Returns a string with trailing `chars_to_trim` removed.
1468     ///
1469     /// # Arguments
1470     ///
1471     /// * to_trim - a character matcher
1472     ///
1473     /// # Example
1474     ///
1475     /// ```rust
1476     /// assert_eq!("11foo1bar11".trim_right_chars('1'), "11foo1bar")
1477     /// let x: &[_] = &['1', '2'];
1478     /// assert_eq!("12foo1bar12".trim_right_chars(x), "12foo1bar")
1479     /// assert_eq!("123foo1bar123".trim_right_chars(|c: char| c.is_digit()), "123foo1bar")
1480     /// ```
1481     fn trim_right_chars<C: CharEq>(&self, to_trim: C) -> &'a str;
1482
1483     /// Check that `index`-th byte lies at the start and/or end of a
1484     /// UTF-8 code point sequence.
1485     ///
1486     /// The start and end of the string (when `index == self.len()`)
1487     /// are considered to be boundaries.
1488     ///
1489     /// Fails if `index` is greater than `self.len()`.
1490     ///
1491     /// # Example
1492     ///
1493     /// ```rust
1494     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1495     /// assert!(s.is_char_boundary(0));
1496     /// // start of `老`
1497     /// assert!(s.is_char_boundary(6));
1498     /// assert!(s.is_char_boundary(s.len()));
1499     ///
1500     /// // second byte of `ö`
1501     /// assert!(!s.is_char_boundary(2));
1502     ///
1503     /// // third byte of `老`
1504     /// assert!(!s.is_char_boundary(8));
1505     /// ```
1506     fn is_char_boundary(&self, index: uint) -> bool;
1507
1508     /// Pluck a character out of a string and return the index of the next
1509     /// character.
1510     ///
1511     /// This function can be used to iterate over the Unicode characters of a
1512     /// string.
1513     ///
1514     /// # Example
1515     ///
1516     /// This example manually iterates through the characters of a
1517     /// string; this should normally be done by `.chars()` or
1518     /// `.char_indices`.
1519     ///
1520     /// ```rust
1521     /// use std::str::CharRange;
1522     ///
1523     /// let s = "中华Việt Nam";
1524     /// let mut i = 0u;
1525     /// while i < s.len() {
1526     ///     let CharRange {ch, next} = s.char_range_at(i);
1527     ///     println!("{}: {}", i, ch);
1528     ///     i = next;
1529     /// }
1530     /// ```
1531     ///
1532     /// ## Output
1533     ///
1534     /// ```ignore
1535     /// 0: 中
1536     /// 3: 华
1537     /// 6: V
1538     /// 7: i
1539     /// 8: ệ
1540     /// 11: t
1541     /// 12:
1542     /// 13: N
1543     /// 14: a
1544     /// 15: m
1545     /// ```
1546     ///
1547     /// # Arguments
1548     ///
1549     /// * s - The string
1550     /// * i - The byte offset of the char to extract
1551     ///
1552     /// # Return value
1553     ///
1554     /// A record {ch: char, next: uint} containing the char value and the byte
1555     /// index of the next Unicode character.
1556     ///
1557     /// # Failure
1558     ///
1559     /// If `i` is greater than or equal to the length of the string.
1560     /// If `i` is not the index of the beginning of a valid UTF-8 character.
1561     fn char_range_at(&self, start: uint) -> CharRange;
1562
1563     /// Given a byte position and a str, return the previous char and its position.
1564     ///
1565     /// This function can be used to iterate over a Unicode string in reverse.
1566     ///
1567     /// Returns 0 for next index if called on start index 0.
1568     ///
1569     /// # Failure
1570     ///
1571     /// If `i` is greater than the length of the string.
1572     /// If `i` is not an index following a valid UTF-8 character.
1573     fn char_range_at_reverse(&self, start: uint) -> CharRange;
1574
1575     /// Plucks the character starting at the `i`th byte of a string.
1576     ///
1577     /// # Example
1578     ///
1579     /// ```rust
1580     /// let s = "abπc";
1581     /// assert_eq!(s.char_at(1), 'b');
1582     /// assert_eq!(s.char_at(2), 'π');
1583     /// assert_eq!(s.char_at(4), 'c');
1584     /// ```
1585     ///
1586     /// # Failure
1587     ///
1588     /// If `i` is greater than or equal to the length of the string.
1589     /// If `i` is not the index of the beginning of a valid UTF-8 character.
1590     fn char_at(&self, i: uint) -> char;
1591
1592     /// Plucks the character ending at the `i`th byte of a string.
1593     ///
1594     /// # Failure
1595     ///
1596     /// If `i` is greater than the length of the string.
1597     /// If `i` is not an index following a valid UTF-8 character.
1598     fn char_at_reverse(&self, i: uint) -> char;
1599
1600     /// Work with the byte buffer of a string as a byte slice.
1601     ///
1602     /// # Example
1603     ///
1604     /// ```rust
1605     /// assert_eq!("bors".as_bytes(), b"bors");
1606     /// ```
1607     fn as_bytes(&self) -> &'a [u8];
1608
1609     /// Returns the byte index of the first character of `self` that
1610     /// matches `search`.
1611     ///
1612     /// # Return value
1613     ///
1614     /// `Some` containing the byte index of the last matching character
1615     /// or `None` if there is no match
1616     ///
1617     /// # Example
1618     ///
1619     /// ```rust
1620     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1621     ///
1622     /// assert_eq!(s.find('L'), Some(0));
1623     /// assert_eq!(s.find('é'), Some(14));
1624     ///
1625     /// // the first space
1626     /// assert_eq!(s.find(|c: char| c.is_whitespace()), Some(5));
1627     ///
1628     /// // neither are found
1629     /// let x: &[_] = &['1', '2'];
1630     /// assert_eq!(s.find(x), None);
1631     /// ```
1632     fn find<C: CharEq>(&self, search: C) -> Option<uint>;
1633
1634     /// Returns the byte index of the last character of `self` that
1635     /// matches `search`.
1636     ///
1637     /// # Return value
1638     ///
1639     /// `Some` containing the byte index of the last matching character
1640     /// or `None` if there is no match.
1641     ///
1642     /// # Example
1643     ///
1644     /// ```rust
1645     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1646     ///
1647     /// assert_eq!(s.rfind('L'), Some(13));
1648     /// assert_eq!(s.rfind('é'), Some(14));
1649     ///
1650     /// // the second space
1651     /// assert_eq!(s.rfind(|c: char| c.is_whitespace()), Some(12));
1652     ///
1653     /// // searches for an occurrence of either `1` or `2`, but neither are found
1654     /// let x: &[_] = &['1', '2'];
1655     /// assert_eq!(s.rfind(x), None);
1656     /// ```
1657     fn rfind<C: CharEq>(&self, search: C) -> Option<uint>;
1658
1659     /// Returns the byte index of the first matching substring
1660     ///
1661     /// # Arguments
1662     ///
1663     /// * `needle` - The string to search for
1664     ///
1665     /// # Return value
1666     ///
1667     /// `Some` containing the byte index of the first matching substring
1668     /// or `None` if there is no match.
1669     ///
1670     /// # Example
1671     ///
1672     /// ```rust
1673     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1674     ///
1675     /// assert_eq!(s.find_str("老虎 L"), Some(6));
1676     /// assert_eq!(s.find_str("muffin man"), None);
1677     /// ```
1678     fn find_str(&self, &str) -> Option<uint>;
1679
1680     /// Retrieves the first character from a string slice and returns
1681     /// it. This does not allocate a new string; instead, it returns a
1682     /// slice that point one character beyond the character that was
1683     /// shifted. If the string does not contain any characters,
1684     /// a tuple of None and an empty string is returned instead.
1685     ///
1686     /// # Example
1687     ///
1688     /// ```rust
1689     /// let s = "Löwe 老虎 Léopard";
1690     /// let (c, s1) = s.slice_shift_char();
1691     /// assert_eq!(c, Some('L'));
1692     /// assert_eq!(s1, "öwe 老虎 Léopard");
1693     ///
1694     /// let (c, s2) = s1.slice_shift_char();
1695     /// assert_eq!(c, Some('ö'));
1696     /// assert_eq!(s2, "we 老虎 Léopard");
1697     /// ```
1698     fn slice_shift_char(&self) -> (Option<char>, &'a str);
1699
1700     /// Returns the byte offset of an inner slice relative to an enclosing outer slice.
1701     ///
1702     /// Fails if `inner` is not a direct slice contained within self.
1703     ///
1704     /// # Example
1705     ///
1706     /// ```rust
1707     /// let string = "a\nb\nc";
1708     /// let lines: Vec<&str> = string.lines().collect();
1709     /// let lines = lines.as_slice();
1710     ///
1711     /// assert!(string.subslice_offset(lines[0]) == 0); // &"a"
1712     /// assert!(string.subslice_offset(lines[1]) == 2); // &"b"
1713     /// assert!(string.subslice_offset(lines[2]) == 4); // &"c"
1714     /// ```
1715     fn subslice_offset(&self, inner: &str) -> uint;
1716
1717     /// Return an unsafe pointer to the strings buffer.
1718     ///
1719     /// The caller must ensure that the string outlives this pointer,
1720     /// and that it is not reallocated (e.g. by pushing to the
1721     /// string).
1722     fn as_ptr(&self) -> *const u8;
1723
1724     /// Return an iterator of `u16` over the string encoded as UTF-16.
1725     fn utf16_units(&self) -> Utf16CodeUnits<'a>;
1726 }
1727
1728 #[inline(never)]
1729 fn slice_error_fail(s: &str, begin: uint, end: uint) -> ! {
1730     assert!(begin <= end);
1731     fail!("index {} and/or {} in `{}` do not lie on character boundary",
1732           begin, end, s);
1733 }
1734
1735 impl<'a> StrSlice<'a> for &'a str {
1736     #[inline]
1737     fn contains<'a>(&self, needle: &'a str) -> bool {
1738         self.find_str(needle).is_some()
1739     }
1740
1741     #[inline]
1742     fn contains_char(&self, needle: char) -> bool {
1743         self.find(needle).is_some()
1744     }
1745
1746     #[inline]
1747     fn chars(&self) -> Chars<'a> {
1748         Chars{iter: self.as_bytes().iter()}
1749     }
1750
1751     #[inline]
1752     fn bytes(&self) -> Bytes<'a> {
1753         self.as_bytes().iter().map(|&b| b)
1754     }
1755
1756     #[inline]
1757     fn char_indices(&self) -> CharOffsets<'a> {
1758         CharOffsets{front_offset: 0, iter: self.chars()}
1759     }
1760
1761     #[inline]
1762     fn split<Sep: CharEq>(&self, sep: Sep) -> CharSplits<'a, Sep> {
1763         CharSplits {
1764             string: *self,
1765             only_ascii: sep.only_ascii(),
1766             sep: sep,
1767             allow_trailing_empty: true,
1768             finished: false,
1769         }
1770     }
1771
1772     #[inline]
1773     fn splitn<Sep: CharEq>(&self, count: uint, sep: Sep)
1774         -> CharSplitsN<'a, Sep> {
1775         CharSplitsN {
1776             iter: self.split(sep),
1777             count: count,
1778             invert: false,
1779         }
1780     }
1781
1782     #[inline]
1783     fn split_terminator<Sep: CharEq>(&self, sep: Sep)
1784         -> CharSplits<'a, Sep> {
1785         CharSplits {
1786             allow_trailing_empty: false,
1787             ..self.split(sep)
1788         }
1789     }
1790
1791     #[inline]
1792     fn rsplitn<Sep: CharEq>(&self, count: uint, sep: Sep)
1793         -> CharSplitsN<'a, Sep> {
1794         CharSplitsN {
1795             iter: self.split(sep),
1796             count: count,
1797             invert: true,
1798         }
1799     }
1800
1801     #[inline]
1802     fn match_indices(&self, sep: &'a str) -> MatchIndices<'a> {
1803         assert!(!sep.is_empty())
1804         MatchIndices {
1805             haystack: *self,
1806             needle: sep,
1807             searcher: Searcher::new(self.as_bytes(), sep.as_bytes())
1808         }
1809     }
1810
1811     #[inline]
1812     fn split_str(&self, sep: &'a str) -> StrSplits<'a> {
1813         StrSplits {
1814             it: self.match_indices(sep),
1815             last_end: 0,
1816             finished: false
1817         }
1818     }
1819
1820     #[inline]
1821     fn lines(&self) -> CharSplits<'a, char> {
1822         self.split_terminator('\n')
1823     }
1824
1825     fn lines_any(&self) -> AnyLines<'a> {
1826         self.lines().map(|line| {
1827             let l = line.len();
1828             if l > 0 && line.as_bytes()[l - 1] == b'\r' { line.slice(0, l - 1) }
1829             else { line }
1830         })
1831     }
1832
1833     #[inline]
1834     fn char_len(&self) -> uint { self.chars().count() }
1835
1836     #[inline]
1837     fn slice(&self, begin: uint, end: uint) -> &'a str {
1838         // is_char_boundary checks that the index is in [0, .len()]
1839         if begin <= end &&
1840            self.is_char_boundary(begin) &&
1841            self.is_char_boundary(end) {
1842             unsafe { raw::slice_unchecked(*self, begin, end) }
1843         } else {
1844             slice_error_fail(*self, begin, end)
1845         }
1846     }
1847
1848     #[inline]
1849     fn slice_from(&self, begin: uint) -> &'a str {
1850         // is_char_boundary checks that the index is in [0, .len()]
1851         if self.is_char_boundary(begin) {
1852             unsafe { raw::slice_unchecked(*self, begin, self.len()) }
1853         } else {
1854             slice_error_fail(*self, begin, self.len())
1855         }
1856     }
1857
1858     #[inline]
1859     fn slice_to(&self, end: uint) -> &'a str {
1860         // is_char_boundary checks that the index is in [0, .len()]
1861         if self.is_char_boundary(end) {
1862             unsafe { raw::slice_unchecked(*self, 0, end) }
1863         } else {
1864             slice_error_fail(*self, 0, end)
1865         }
1866     }
1867
1868     fn slice_chars(&self, begin: uint, end: uint) -> &'a str {
1869         assert!(begin <= end);
1870         let mut count = 0;
1871         let mut begin_byte = None;
1872         let mut end_byte = None;
1873
1874         // This could be even more efficient by not decoding,
1875         // only finding the char boundaries
1876         for (idx, _) in self.char_indices() {
1877             if count == begin { begin_byte = Some(idx); }
1878             if count == end { end_byte = Some(idx); break; }
1879             count += 1;
1880         }
1881         if begin_byte.is_none() && count == begin { begin_byte = Some(self.len()) }
1882         if end_byte.is_none() && count == end { end_byte = Some(self.len()) }
1883
1884         match (begin_byte, end_byte) {
1885             (None, _) => fail!("slice_chars: `begin` is beyond end of string"),
1886             (_, None) => fail!("slice_chars: `end` is beyond end of string"),
1887             (Some(a), Some(b)) => unsafe { raw::slice_bytes(*self, a, b) }
1888         }
1889     }
1890
1891     #[inline]
1892     fn starts_with<'a>(&self, needle: &'a str) -> bool {
1893         let n = needle.len();
1894         self.len() >= n && needle.as_bytes() == self.as_bytes().slice_to(n)
1895     }
1896
1897     #[inline]
1898     fn ends_with(&self, needle: &str) -> bool {
1899         let (m, n) = (self.len(), needle.len());
1900         m >= n && needle.as_bytes() == self.as_bytes().slice_from(m - n)
1901     }
1902
1903     #[inline]
1904     fn trim_chars<C: CharEq>(&self, mut to_trim: C) -> &'a str {
1905         let cur = match self.find(|c: char| !to_trim.matches(c)) {
1906             None => "",
1907             Some(i) => unsafe { raw::slice_bytes(*self, i, self.len()) }
1908         };
1909         match cur.rfind(|c: char| !to_trim.matches(c)) {
1910             None => "",
1911             Some(i) => {
1912                 let right = cur.char_range_at(i).next;
1913                 unsafe { raw::slice_bytes(cur, 0, right) }
1914             }
1915         }
1916     }
1917
1918     #[inline]
1919     fn trim_left_chars<C: CharEq>(&self, mut to_trim: C) -> &'a str {
1920         match self.find(|c: char| !to_trim.matches(c)) {
1921             None => "",
1922             Some(first) => unsafe { raw::slice_bytes(*self, first, self.len()) }
1923         }
1924     }
1925
1926     #[inline]
1927     fn trim_right_chars<C: CharEq>(&self, mut to_trim: C) -> &'a str {
1928         match self.rfind(|c: char| !to_trim.matches(c)) {
1929             None => "",
1930             Some(last) => {
1931                 let next = self.char_range_at(last).next;
1932                 unsafe { raw::slice_bytes(*self, 0u, next) }
1933             }
1934         }
1935     }
1936
1937     #[inline]
1938     fn is_char_boundary(&self, index: uint) -> bool {
1939         if index == self.len() { return true; }
1940         match self.as_bytes().get(index) {
1941             None => false,
1942             Some(&b) => b < 128u8 || b >= 192u8,
1943         }
1944     }
1945
1946     #[inline]
1947     fn char_range_at(&self, i: uint) -> CharRange {
1948         if self.as_bytes()[i] < 128u8 {
1949             return CharRange {ch: self.as_bytes()[i] as char, next: i + 1 };
1950         }
1951
1952         // Multibyte case is a fn to allow char_range_at to inline cleanly
1953         fn multibyte_char_range_at(s: &str, i: uint) -> CharRange {
1954             let mut val = s.as_bytes()[i] as u32;
1955             let w = UTF8_CHAR_WIDTH[val as uint] as uint;
1956             assert!((w != 0));
1957
1958             val = utf8_first_byte!(val, w);
1959             val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 1]);
1960             if w > 2 { val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 2]); }
1961             if w > 3 { val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 3]); }
1962
1963             return CharRange {ch: unsafe { mem::transmute(val) }, next: i + w};
1964         }
1965
1966         return multibyte_char_range_at(*self, i);
1967     }
1968
1969     #[inline]
1970     fn char_range_at_reverse(&self, start: uint) -> CharRange {
1971         let mut prev = start;
1972
1973         prev = prev.saturating_sub(1);
1974         if self.as_bytes()[prev] < 128 {
1975             return CharRange{ch: self.as_bytes()[prev] as char, next: prev}
1976         }
1977
1978         // Multibyte case is a fn to allow char_range_at_reverse to inline cleanly
1979         fn multibyte_char_range_at_reverse(s: &str, mut i: uint) -> CharRange {
1980             // while there is a previous byte == 10......
1981             while i > 0 && s.as_bytes()[i] & !CONT_MASK == TAG_CONT_U8 {
1982                 i -= 1u;
1983             }
1984
1985             let mut val = s.as_bytes()[i] as u32;
1986             let w = UTF8_CHAR_WIDTH[val as uint] as uint;
1987             assert!((w != 0));
1988
1989             val = utf8_first_byte!(val, w);
1990             val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 1]);
1991             if w > 2 { val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 2]); }
1992             if w > 3 { val = utf8_acc_cont_byte!(val, s.as_bytes()[i + 3]); }
1993
1994             return CharRange {ch: unsafe { mem::transmute(val) }, next: i};
1995         }
1996
1997         return multibyte_char_range_at_reverse(*self, prev);
1998     }
1999
2000     #[inline]
2001     fn char_at(&self, i: uint) -> char {
2002         self.char_range_at(i).ch
2003     }
2004
2005     #[inline]
2006     fn char_at_reverse(&self, i: uint) -> char {
2007         self.char_range_at_reverse(i).ch
2008     }
2009
2010     #[inline]
2011     fn as_bytes(&self) -> &'a [u8] {
2012         unsafe { mem::transmute(*self) }
2013     }
2014
2015     fn find<C: CharEq>(&self, mut search: C) -> Option<uint> {
2016         if search.only_ascii() {
2017             self.bytes().position(|b| search.matches(b as char))
2018         } else {
2019             for (index, c) in self.char_indices() {
2020                 if search.matches(c) { return Some(index); }
2021             }
2022             None
2023         }
2024     }
2025
2026     fn rfind<C: CharEq>(&self, mut search: C) -> Option<uint> {
2027         if search.only_ascii() {
2028             self.bytes().rposition(|b| search.matches(b as char))
2029         } else {
2030             for (index, c) in self.char_indices().rev() {
2031                 if search.matches(c) { return Some(index); }
2032             }
2033             None
2034         }
2035     }
2036
2037     fn find_str(&self, needle: &str) -> Option<uint> {
2038         if needle.is_empty() {
2039             Some(0)
2040         } else {
2041             self.match_indices(needle)
2042                 .next()
2043                 .map(|(start, _end)| start)
2044         }
2045     }
2046
2047     #[inline]
2048     fn slice_shift_char(&self) -> (Option<char>, &'a str) {
2049         if self.is_empty() {
2050             return (None, *self);
2051         } else {
2052             let CharRange {ch, next} = self.char_range_at(0u);
2053             let next_s = unsafe { raw::slice_bytes(*self, next, self.len()) };
2054             return (Some(ch), next_s);
2055         }
2056     }
2057
2058     fn subslice_offset(&self, inner: &str) -> uint {
2059         let a_start = self.as_ptr() as uint;
2060         let a_end = a_start + self.len();
2061         let b_start = inner.as_ptr() as uint;
2062         let b_end = b_start + inner.len();
2063
2064         assert!(a_start <= b_start);
2065         assert!(b_end <= a_end);
2066         b_start - a_start
2067     }
2068
2069     #[inline]
2070     fn as_ptr(&self) -> *const u8 {
2071         self.repr().data
2072     }
2073
2074     #[inline]
2075     fn utf16_units(&self) -> Utf16CodeUnits<'a> {
2076         Utf16CodeUnits{ chars: self.chars(), extra: 0}
2077     }
2078 }
2079
2080 impl<'a> Default for &'a str {
2081     fn default() -> &'a str { "" }
2082 }