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[rust.git] / src / libcore / time.rs
1 #![stable(feature = "duration_core", since = "1.25.0")]
2
3 //! Temporal quantification.
4 //!
5 //! Example:
6 //!
7 //! ```
8 //! use std::time::Duration;
9 //!
10 //! let five_seconds = Duration::new(5, 0);
11 //! // both declarations are equivalent
12 //! assert_eq!(Duration::new(5, 0), Duration::from_secs(5));
13 //! ```
14
15 use {fmt, u64};
16 use iter::Sum;
17 use ops::{Add, Sub, Mul, Div, AddAssign, SubAssign, MulAssign, DivAssign};
18
19 const NANOS_PER_SEC: u32 = 1_000_000_000;
20 const NANOS_PER_MILLI: u32 = 1_000_000;
21 const NANOS_PER_MICRO: u32 = 1_000;
22 const MILLIS_PER_SEC: u64 = 1_000;
23 const MICROS_PER_SEC: u64 = 1_000_000;
24 const MAX_NANOS_F64: f64 = ((u64::MAX as u128 + 1)*(NANOS_PER_SEC as u128)) as f64;
25
26 /// The duration of one second.
27 #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
28 pub const SECOND: Duration = Duration::from_secs(1);
29
30 /// The duration of one millisecond.
31 #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
32 pub const MILLISECOND: Duration = Duration::from_millis(1);
33
34 /// The duration of one microsecond.
35 #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
36 pub const MICROSECOND: Duration = Duration::from_micros(1);
37
38 /// The duration of one nanosecond.
39 #[unstable(feature = "duration_constants", issue = "57391")]
40 pub const NANOSECOND: Duration = Duration::from_nanos(1);
41
42 /// A `Duration` type to represent a span of time, typically used for system
43 /// timeouts.
44 ///
45 /// Each `Duration` is composed of a whole number of seconds and a fractional part
46 /// represented in nanoseconds.  If the underlying system does not support
47 /// nanosecond-level precision, APIs binding a system timeout will typically round up
48 /// the number of nanoseconds.
49 ///
50 /// `Duration`s implement many common traits, including [`Add`], [`Sub`], and other
51 /// [`ops`] traits.
52 ///
53 /// [`Add`]: ../../std/ops/trait.Add.html
54 /// [`Sub`]: ../../std/ops/trait.Sub.html
55 /// [`ops`]: ../../std/ops/index.html
56 ///
57 /// # Examples
58 ///
59 /// ```
60 /// use std::time::Duration;
61 ///
62 /// let five_seconds = Duration::new(5, 0);
63 /// let five_seconds_and_five_nanos = five_seconds + Duration::new(0, 5);
64 ///
65 /// assert_eq!(five_seconds_and_five_nanos.as_secs(), 5);
66 /// assert_eq!(five_seconds_and_five_nanos.subsec_nanos(), 5);
67 ///
68 /// let ten_millis = Duration::from_millis(10);
69 /// ```
70 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
71 #[derive(Clone, Copy, PartialEq, Eq, PartialOrd, Ord, Hash, Default)]
72 pub struct Duration {
73     secs: u64,
74     nanos: u32, // Always 0 <= nanos < NANOS_PER_SEC
75 }
76
77 impl Duration {
78     /// Creates a new `Duration` from the specified number of whole seconds and
79     /// additional nanoseconds.
80     ///
81     /// If the number of nanoseconds is greater than 1 billion (the number of
82     /// nanoseconds in a second), then it will carry over into the seconds provided.
83     ///
84     /// # Panics
85     ///
86     /// This constructor will panic if the carry from the nanoseconds overflows
87     /// the seconds counter.
88     ///
89     /// # Examples
90     ///
91     /// ```
92     /// use std::time::Duration;
93     ///
94     /// let five_seconds = Duration::new(5, 0);
95     /// ```
96     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
97     #[inline]
98     pub fn new(secs: u64, nanos: u32) -> Duration {
99         let secs = secs.checked_add((nanos / NANOS_PER_SEC) as u64)
100             .expect("overflow in Duration::new");
101         let nanos = nanos % NANOS_PER_SEC;
102         Duration { secs, nanos }
103     }
104
105     /// Creates a new `Duration` from the specified number of whole seconds.
106     ///
107     /// # Examples
108     ///
109     /// ```
110     /// use std::time::Duration;
111     ///
112     /// let duration = Duration::from_secs(5);
113     ///
114     /// assert_eq!(5, duration.as_secs());
115     /// assert_eq!(0, duration.subsec_nanos());
116     /// ```
117     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
118     #[inline]
119     #[rustc_promotable]
120     pub const fn from_secs(secs: u64) -> Duration {
121         Duration { secs, nanos: 0 }
122     }
123
124     /// Creates a new `Duration` from the specified number of milliseconds.
125     ///
126     /// # Examples
127     ///
128     /// ```
129     /// use std::time::Duration;
130     ///
131     /// let duration = Duration::from_millis(2569);
132     ///
133     /// assert_eq!(2, duration.as_secs());
134     /// assert_eq!(569_000_000, duration.subsec_nanos());
135     /// ```
136     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
137     #[inline]
138     #[rustc_promotable]
139     pub const fn from_millis(millis: u64) -> Duration {
140         Duration {
141             secs: millis / MILLIS_PER_SEC,
142             nanos: ((millis % MILLIS_PER_SEC) as u32) * NANOS_PER_MILLI,
143         }
144     }
145
146     /// Creates a new `Duration` from the specified number of microseconds.
147     ///
148     /// # Examples
149     ///
150     /// ```
151     /// use std::time::Duration;
152     ///
153     /// let duration = Duration::from_micros(1_000_002);
154     ///
155     /// assert_eq!(1, duration.as_secs());
156     /// assert_eq!(2000, duration.subsec_nanos());
157     /// ```
158     #[stable(feature = "duration_from_micros", since = "1.27.0")]
159     #[inline]
160     #[rustc_promotable]
161     pub const fn from_micros(micros: u64) -> Duration {
162         Duration {
163             secs: micros / MICROS_PER_SEC,
164             nanos: ((micros % MICROS_PER_SEC) as u32) * NANOS_PER_MICRO,
165         }
166     }
167
168     /// Creates a new `Duration` from the specified number of nanoseconds.
169     ///
170     /// # Examples
171     ///
172     /// ```
173     /// use std::time::Duration;
174     ///
175     /// let duration = Duration::from_nanos(1_000_000_123);
176     ///
177     /// assert_eq!(1, duration.as_secs());
178     /// assert_eq!(123, duration.subsec_nanos());
179     /// ```
180     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
181     #[inline]
182     #[rustc_promotable]
183     pub const fn from_nanos(nanos: u64) -> Duration {
184         Duration {
185             secs: nanos / (NANOS_PER_SEC as u64),
186             nanos: (nanos % (NANOS_PER_SEC as u64)) as u32,
187         }
188     }
189
190     /// Returns the number of _whole_ seconds contained by this `Duration`.
191     ///
192     /// The returned value does not include the fractional (nanosecond) part of the
193     /// duration, which can be obtained using [`subsec_nanos`].
194     ///
195     /// # Examples
196     ///
197     /// ```
198     /// use std::time::Duration;
199     ///
200     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
201     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
202     /// ```
203     ///
204     /// To determine the total number of seconds represented by the `Duration`,
205     /// use `as_secs` in combination with [`subsec_nanos`]:
206     ///
207     /// ```
208     /// use std::time::Duration;
209     ///
210     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
211     ///
212     /// assert_eq!(5.730023852,
213     ///            duration.as_secs() as f64
214     ///            + duration.subsec_nanos() as f64 * 1e-9);
215     /// ```
216     ///
217     /// [`subsec_nanos`]: #method.subsec_nanos
218     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
219     #[inline]
220     pub const fn as_secs(&self) -> u64 { self.secs }
221
222     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in whole milliseconds.
223     ///
224     /// This method does **not** return the length of the duration when
225     /// represented by milliseconds. The returned number always represents a
226     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one thousand).
227     ///
228     /// # Examples
229     ///
230     /// ```
231     /// use std::time::Duration;
232     ///
233     /// let duration = Duration::from_millis(5432);
234     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
235     /// assert_eq!(duration.subsec_millis(), 432);
236     /// ```
237     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
238     #[inline]
239     pub const fn subsec_millis(&self) -> u32 { self.nanos / NANOS_PER_MILLI }
240
241     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in whole microseconds.
242     ///
243     /// This method does **not** return the length of the duration when
244     /// represented by microseconds. The returned number always represents a
245     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one million).
246     ///
247     /// # Examples
248     ///
249     /// ```
250     /// use std::time::Duration;
251     ///
252     /// let duration = Duration::from_micros(1_234_567);
253     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 1);
254     /// assert_eq!(duration.subsec_micros(), 234_567);
255     /// ```
256     #[stable(feature = "duration_extras", since = "1.27.0")]
257     #[inline]
258     pub const fn subsec_micros(&self) -> u32 { self.nanos / NANOS_PER_MICRO }
259
260     /// Returns the fractional part of this `Duration`, in nanoseconds.
261     ///
262     /// This method does **not** return the length of the duration when
263     /// represented by nanoseconds. The returned number always represents a
264     /// fractional portion of a second (i.e., it is less than one billion).
265     ///
266     /// # Examples
267     ///
268     /// ```
269     /// use std::time::Duration;
270     ///
271     /// let duration = Duration::from_millis(5010);
272     /// assert_eq!(duration.as_secs(), 5);
273     /// assert_eq!(duration.subsec_nanos(), 10_000_000);
274     /// ```
275     #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
276     #[inline]
277     pub const fn subsec_nanos(&self) -> u32 { self.nanos }
278
279     /// Returns the total number of whole milliseconds contained by this `Duration`.
280     ///
281     /// # Examples
282     ///
283     /// ```
284     /// use std::time::Duration;
285     ///
286     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
287     /// assert_eq!(duration.as_millis(), 5730);
288     /// ```
289     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
290     #[inline]
291     pub const fn as_millis(&self) -> u128 {
292         self.secs as u128 * MILLIS_PER_SEC as u128 + (self.nanos / NANOS_PER_MILLI) as u128
293     }
294
295     /// Returns the total number of whole microseconds contained by this `Duration`.
296     ///
297     /// # Examples
298     ///
299     /// ```
300     /// use std::time::Duration;
301     ///
302     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
303     /// assert_eq!(duration.as_micros(), 5730023);
304     /// ```
305     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
306     #[inline]
307     pub const fn as_micros(&self) -> u128 {
308         self.secs as u128 * MICROS_PER_SEC as u128 + (self.nanos / NANOS_PER_MICRO) as u128
309     }
310
311     /// Returns the total number of nanoseconds contained by this `Duration`.
312     ///
313     /// # Examples
314     ///
315     /// ```
316     /// use std::time::Duration;
317     ///
318     /// let duration = Duration::new(5, 730023852);
319     /// assert_eq!(duration.as_nanos(), 5730023852);
320     /// ```
321     #[stable(feature = "duration_as_u128", since = "1.33.0")]
322     #[inline]
323     pub const fn as_nanos(&self) -> u128 {
324         self.secs as u128 * NANOS_PER_SEC as u128 + self.nanos as u128
325     }
326
327     /// Checked `Duration` addition. Computes `self + other`, returning [`None`]
328     /// if overflow occurred.
329     ///
330     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
331     ///
332     /// # Examples
333     ///
334     /// Basic usage:
335     ///
336     /// ```
337     /// use std::time::Duration;
338     ///
339     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).checked_add(Duration::new(0, 1)), Some(Duration::new(0, 1)));
340     /// assert_eq!(Duration::new(1, 0).checked_add(Duration::new(std::u64::MAX, 0)), None);
341     /// ```
342     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
343     #[inline]
344     pub fn checked_add(self, rhs: Duration) -> Option<Duration> {
345         if let Some(mut secs) = self.secs.checked_add(rhs.secs) {
346             let mut nanos = self.nanos + rhs.nanos;
347             if nanos >= NANOS_PER_SEC {
348                 nanos -= NANOS_PER_SEC;
349                 if let Some(new_secs) = secs.checked_add(1) {
350                     secs = new_secs;
351                 } else {
352                     return None;
353                 }
354             }
355             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
356             Some(Duration {
357                 secs,
358                 nanos,
359             })
360         } else {
361             None
362         }
363     }
364
365     /// Checked `Duration` subtraction. Computes `self - other`, returning [`None`]
366     /// if the result would be negative or if overflow occurred.
367     ///
368     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
369     ///
370     /// # Examples
371     ///
372     /// Basic usage:
373     ///
374     /// ```
375     /// use std::time::Duration;
376     ///
377     /// assert_eq!(Duration::new(0, 1).checked_sub(Duration::new(0, 0)), Some(Duration::new(0, 1)));
378     /// assert_eq!(Duration::new(0, 0).checked_sub(Duration::new(0, 1)), None);
379     /// ```
380     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
381     #[inline]
382     pub fn checked_sub(self, rhs: Duration) -> Option<Duration> {
383         if let Some(mut secs) = self.secs.checked_sub(rhs.secs) {
384             let nanos = if self.nanos >= rhs.nanos {
385                 self.nanos - rhs.nanos
386             } else {
387                 if let Some(sub_secs) = secs.checked_sub(1) {
388                     secs = sub_secs;
389                     self.nanos + NANOS_PER_SEC - rhs.nanos
390                 } else {
391                     return None;
392                 }
393             };
394             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
395             Some(Duration { secs, nanos })
396         } else {
397             None
398         }
399     }
400
401     /// Checked `Duration` multiplication. Computes `self * other`, returning
402     /// [`None`] if overflow occurred.
403     ///
404     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
405     ///
406     /// # Examples
407     ///
408     /// Basic usage:
409     ///
410     /// ```
411     /// use std::time::Duration;
412     ///
413     /// assert_eq!(Duration::new(0, 500_000_001).checked_mul(2), Some(Duration::new(1, 2)));
414     /// assert_eq!(Duration::new(std::u64::MAX - 1, 0).checked_mul(2), None);
415     /// ```
416     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
417     #[inline]
418     pub fn checked_mul(self, rhs: u32) -> Option<Duration> {
419         // Multiply nanoseconds as u64, because it cannot overflow that way.
420         let total_nanos = self.nanos as u64 * rhs as u64;
421         let extra_secs = total_nanos / (NANOS_PER_SEC as u64);
422         let nanos = (total_nanos % (NANOS_PER_SEC as u64)) as u32;
423         if let Some(secs) = self.secs
424             .checked_mul(rhs as u64)
425             .and_then(|s| s.checked_add(extra_secs)) {
426             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
427             Some(Duration {
428                 secs,
429                 nanos,
430             })
431         } else {
432             None
433         }
434     }
435
436     /// Checked `Duration` division. Computes `self / other`, returning [`None`]
437     /// if `other == 0`.
438     ///
439     /// [`None`]: ../../std/option/enum.Option.html#variant.None
440     ///
441     /// # Examples
442     ///
443     /// Basic usage:
444     ///
445     /// ```
446     /// use std::time::Duration;
447     ///
448     /// assert_eq!(Duration::new(2, 0).checked_div(2), Some(Duration::new(1, 0)));
449     /// assert_eq!(Duration::new(1, 0).checked_div(2), Some(Duration::new(0, 500_000_000)));
450     /// assert_eq!(Duration::new(2, 0).checked_div(0), None);
451     /// ```
452     #[stable(feature = "duration_checked_ops", since = "1.16.0")]
453     #[inline]
454     pub fn checked_div(self, rhs: u32) -> Option<Duration> {
455         if rhs != 0 {
456             let secs = self.secs / (rhs as u64);
457             let carry = self.secs - secs * (rhs as u64);
458             let extra_nanos = carry * (NANOS_PER_SEC as u64) / (rhs as u64);
459             let nanos = self.nanos / rhs + (extra_nanos as u32);
460             debug_assert!(nanos < NANOS_PER_SEC);
461             Some(Duration { secs, nanos })
462         } else {
463             None
464         }
465     }
466
467     /// Returns the number of seconds contained by this `Duration` as `f64`.
468     ///
469     /// The returned value does include the fractional (nanosecond) part of the duration.
470     ///
471     /// # Examples
472     /// ```
473     /// #![feature(duration_float)]
474     /// use std::time::Duration;
475     ///
476     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
477     /// assert_eq!(dur.as_float_secs(), 2.7);
478     /// ```
479     #[unstable(feature = "duration_float", issue = "54361")]
480     #[inline]
481     pub const fn as_float_secs(&self) -> f64 {
482         (self.secs as f64) + (self.nanos as f64) / (NANOS_PER_SEC as f64)
483     }
484
485     /// Creates a new `Duration` from the specified number of seconds.
486     ///
487     /// # Panics
488     /// This constructor will panic if `secs` is not finite, negative or overflows `Duration`.
489     ///
490     /// # Examples
491     /// ```
492     /// #![feature(duration_float)]
493     /// use std::time::Duration;
494     ///
495     /// let dur = Duration::from_float_secs(2.7);
496     /// assert_eq!(dur, Duration::new(2, 700_000_000));
497     /// ```
498     #[unstable(feature = "duration_float", issue = "54361")]
499     #[inline]
500     pub fn from_float_secs(secs: f64) -> Duration {
501         let nanos =  secs * (NANOS_PER_SEC as f64);
502         if !nanos.is_finite() {
503             panic!("got non-finite value when converting float to duration");
504         }
505         if nanos >= MAX_NANOS_F64 {
506             panic!("overflow when converting float to duration");
507         }
508         if nanos < 0.0 {
509             panic!("underflow when converting float to duration");
510         }
511         let nanos =  nanos as u128;
512         Duration {
513             secs: (nanos / (NANOS_PER_SEC as u128)) as u64,
514             nanos: (nanos % (NANOS_PER_SEC as u128)) as u32,
515         }
516     }
517
518     /// Multiply `Duration` by `f64`.
519     ///
520     /// # Panics
521     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
522     ///
523     /// # Examples
524     /// ```
525     /// #![feature(duration_float)]
526     /// use std::time::Duration;
527     ///
528     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
529     /// assert_eq!(dur.mul_f64(3.14), Duration::new(8, 478_000_000));
530     /// assert_eq!(dur.mul_f64(3.14e5), Duration::new(847_800, 0));
531     /// ```
532     #[unstable(feature = "duration_float", issue = "54361")]
533     #[inline]
534     pub fn mul_f64(self, rhs: f64) -> Duration {
535         Duration::from_float_secs(rhs * self.as_float_secs())
536     }
537
538     /// Divide `Duration` by `f64`.
539     ///
540     /// # Panics
541     /// This method will panic if result is not finite, negative or overflows `Duration`.
542     ///
543     /// # Examples
544     /// ```
545     /// #![feature(duration_float)]
546     /// use std::time::Duration;
547     ///
548     /// let dur = Duration::new(2, 700_000_000);
549     /// assert_eq!(dur.div_f64(3.14), Duration::new(0, 859_872_611));
550     /// // note that truncation is used, not rounding
551     /// assert_eq!(dur.div_f64(3.14e5), Duration::new(0, 8_598));
552     /// ```
553     #[unstable(feature = "duration_float", issue = "54361")]
554     #[inline]
555     pub fn div_f64(self, rhs: f64) -> Duration {
556         Duration::from_float_secs(self.as_float_secs() / rhs)
557     }
558
559     /// Divide `Duration` by `Duration` and return `f64`.
560     ///
561     /// # Examples
562     /// ```
563     /// #![feature(duration_float)]
564     /// use std::time::Duration;
565     ///
566     /// let dur1 = Duration::new(2, 700_000_000);
567     /// let dur2 = Duration::new(5, 400_000_000);
568     /// assert_eq!(dur1.div_duration(dur2), 0.5);
569     /// ```
570     #[unstable(feature = "duration_float", issue = "54361")]
571     #[inline]
572     pub fn div_duration(self, rhs: Duration) -> f64 {
573         self.as_float_secs() / rhs.as_float_secs()
574     }
575 }
576
577 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
578 impl Add for Duration {
579     type Output = Duration;
580
581     fn add(self, rhs: Duration) -> Duration {
582         self.checked_add(rhs).expect("overflow when adding durations")
583     }
584 }
585
586 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
587 impl AddAssign for Duration {
588     fn add_assign(&mut self, rhs: Duration) {
589         *self = *self + rhs;
590     }
591 }
592
593 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
594 impl Sub for Duration {
595     type Output = Duration;
596
597     fn sub(self, rhs: Duration) -> Duration {
598         self.checked_sub(rhs).expect("overflow when subtracting durations")
599     }
600 }
601
602 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
603 impl SubAssign for Duration {
604     fn sub_assign(&mut self, rhs: Duration) {
605         *self = *self - rhs;
606     }
607 }
608
609 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
610 impl Mul<u32> for Duration {
611     type Output = Duration;
612
613     fn mul(self, rhs: u32) -> Duration {
614         self.checked_mul(rhs).expect("overflow when multiplying duration by scalar")
615     }
616 }
617
618 #[stable(feature = "symmetric_u32_duration_mul", since = "1.31.0")]
619 impl Mul<Duration> for u32 {
620     type Output = Duration;
621
622     fn mul(self, rhs: Duration) -> Duration {
623         rhs * self
624     }
625 }
626
627 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
628 impl MulAssign<u32> for Duration {
629     fn mul_assign(&mut self, rhs: u32) {
630         *self = *self * rhs;
631     }
632 }
633
634 #[stable(feature = "duration", since = "1.3.0")]
635 impl Div<u32> for Duration {
636     type Output = Duration;
637
638     fn div(self, rhs: u32) -> Duration {
639         self.checked_div(rhs).expect("divide by zero error when dividing duration by scalar")
640     }
641 }
642
643 #[stable(feature = "time_augmented_assignment", since = "1.9.0")]
644 impl DivAssign<u32> for Duration {
645     fn div_assign(&mut self, rhs: u32) {
646         *self = *self / rhs;
647     }
648 }
649
650 macro_rules! sum_durations {
651     ($iter:expr) => {{
652         let mut total_secs: u64 = 0;
653         let mut total_nanos: u64 = 0;
654
655         for entry in $iter {
656             total_secs = total_secs
657                 .checked_add(entry.secs)
658                 .expect("overflow in iter::sum over durations");
659             total_nanos = match total_nanos.checked_add(entry.nanos as u64) {
660                 Some(n) => n,
661                 None => {
662                     total_secs = total_secs
663                         .checked_add(total_nanos / NANOS_PER_SEC as u64)
664                         .expect("overflow in iter::sum over durations");
665                     (total_nanos % NANOS_PER_SEC as u64) + entry.nanos as u64
666                 }
667             };
668         }
669         total_secs = total_secs
670             .checked_add(total_nanos / NANOS_PER_SEC as u64)
671             .expect("overflow in iter::sum over durations");
672         total_nanos = total_nanos % NANOS_PER_SEC as u64;
673         Duration {
674             secs: total_secs,
675             nanos: total_nanos as u32,
676         }
677     }};
678 }
679
680 #[stable(feature = "duration_sum", since = "1.16.0")]
681 impl Sum for Duration {
682     fn sum<I: Iterator<Item=Duration>>(iter: I) -> Duration {
683         sum_durations!(iter)
684     }
685 }
686
687 #[stable(feature = "duration_sum", since = "1.16.0")]
688 impl<'a> Sum<&'a Duration> for Duration {
689     fn sum<I: Iterator<Item=&'a Duration>>(iter: I) -> Duration {
690         sum_durations!(iter)
691     }
692 }
693
694 #[stable(feature = "duration_debug_impl", since = "1.27.0")]
695 impl fmt::Debug for Duration {
696     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
697         /// Formats a floating point number in decimal notation.
698         ///
699         /// The number is given as the `integer_part` and a fractional part.
700         /// The value of the fractional part is `fractional_part / divisor`. So
701         /// `integer_part` = 3, `fractional_part` = 12 and `divisor` = 100
702         /// represents the number `3.012`. Trailing zeros are omitted.
703         ///
704         /// `divisor` must not be above 100_000_000. It also should be a power
705         /// of 10, everything else doesn't make sense. `fractional_part` has
706         /// to be less than `10 * divisor`!
707         fn fmt_decimal(
708             f: &mut fmt::Formatter,
709             mut integer_part: u64,
710             mut fractional_part: u32,
711             mut divisor: u32,
712         ) -> fmt::Result {
713             // Encode the fractional part into a temporary buffer. The buffer
714             // only need to hold 9 elements, because `fractional_part` has to
715             // be smaller than 10^9. The buffer is prefilled with '0' digits
716             // to simplify the code below.
717             let mut buf = [b'0'; 9];
718
719             // The next digit is written at this position
720             let mut pos = 0;
721
722             // We keep writing digits into the buffer while there are non-zero
723             // digits left and we haven't written enough digits yet.
724             while fractional_part > 0 && pos < f.precision().unwrap_or(9) {
725                 // Write new digit into the buffer
726                 buf[pos] = b'0' + (fractional_part / divisor) as u8;
727
728                 fractional_part %= divisor;
729                 divisor /= 10;
730                 pos += 1;
731             }
732
733             // If a precision < 9 was specified, there may be some non-zero
734             // digits left that weren't written into the buffer. In that case we
735             // need to perform rounding to match the semantics of printing
736             // normal floating point numbers. However, we only need to do work
737             // when rounding up. This happens if the first digit of the
738             // remaining ones is >= 5.
739             if fractional_part > 0 && fractional_part >= divisor * 5 {
740                 // Round up the number contained in the buffer. We go through
741                 // the buffer backwards and keep track of the carry.
742                 let mut rev_pos = pos;
743                 let mut carry = true;
744                 while carry && rev_pos > 0 {
745                     rev_pos -= 1;
746
747                     // If the digit in the buffer is not '9', we just need to
748                     // increment it and can stop then (since we don't have a
749                     // carry anymore). Otherwise, we set it to '0' (overflow)
750                     // and continue.
751                     if buf[rev_pos] < b'9' {
752                         buf[rev_pos] += 1;
753                         carry = false;
754                     } else {
755                         buf[rev_pos] = b'0';
756                     }
757                 }
758
759                 // If we still have the carry bit set, that means that we set
760                 // the whole buffer to '0's and need to increment the integer
761                 // part.
762                 if carry {
763                     integer_part += 1;
764                 }
765             }
766
767             // Determine the end of the buffer: if precision is set, we just
768             // use as many digits from the buffer (capped to 9). If it isn't
769             // set, we only use all digits up to the last non-zero one.
770             let end = f.precision().map(|p| ::cmp::min(p, 9)).unwrap_or(pos);
771
772             // If we haven't emitted a single fractional digit and the precision
773             // wasn't set to a non-zero value, we don't print the decimal point.
774             if end == 0 {
775                 write!(f, "{}", integer_part)
776             } else {
777                 // We are only writing ASCII digits into the buffer and it was
778                 // initialized with '0's, so it contains valid UTF8.
779                 let s = unsafe {
780                     ::str::from_utf8_unchecked(&buf[..end])
781                 };
782
783                 // If the user request a precision > 9, we pad '0's at the end.
784                 let w = f.precision().unwrap_or(pos);
785                 write!(f, "{}.{:0<width$}", integer_part, s, width = w)
786             }
787         }
788
789         // Print leading '+' sign if requested
790         if f.sign_plus() {
791             write!(f, "+")?;
792         }
793
794         if self.secs > 0 {
795             fmt_decimal(f, self.secs, self.nanos, 100_000_000)?;
796             f.write_str("s")
797         } else if self.nanos >= 1_000_000 {
798             fmt_decimal(f, self.nanos as u64 / 1_000_000, self.nanos % 1_000_000, 100_000)?;
799             f.write_str("ms")
800         } else if self.nanos >= 1_000 {
801             fmt_decimal(f, self.nanos as u64 / 1_000, self.nanos % 1_000, 100)?;
802             f.write_str("µs")
803         } else {
804             fmt_decimal(f, self.nanos as u64, 0, 1)?;
805             f.write_str("ns")
806         }
807     }
808 }