src/librustc_bitflags/lib.rs

   1 // Copyright 2014 The Rust Project Developers. See the COPYRIGHT
   2 // file at the top-level directory of this distribution and at
   3 // http://rust-lang.org/COPYRIGHT.
   4 //
   5 // Licensed under the Apache License, Version 2.0 <LICENSE-APACHE or
   6 // http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0> or the MIT license
   7 // <LICENSE-MIT or http://opensource.org/licenses/MIT>, at your
   8 // option. This file may not be copied, modified, or distributed
   9 // except according to those terms.
  10
  11
  12 #![crate_name = "rustc_bitflags"]
  13 #![feature(associated_consts)]
  14 #![feature(staged_api)]
  15 #![crate_type = "rlib"]
  16 #![no_std]
  17 #![unstable(feature = "rustc_private", issue = "27812")]
  18 #![cfg_attr(not(stage0), deny(warnings))]
  19
  20 //! A typesafe bitmask flag generator.
  21
  22 #[cfg(test)]
  23 #[macro_use]
  24 extern crate std;
  25
  26 /// The `bitflags!` macro generates a `struct` that holds a set of C-style
  27 /// bitmask flags. It is useful for creating typesafe wrappers for C APIs.
  28 ///
  29 /// The flags should only be defined for integer types, otherwise unexpected
  30 /// type errors may occur at compile time.
  31 ///
  32 /// # Examples
  33 ///
  34 /// ```{.rust}
  35 /// #![feature(rustc_private)]
  36 /// #![feature(associated_consts)]
  37 /// #[macro_use] extern crate rustc_bitflags;
  38 ///
  39 /// bitflags! {
  40 ///     flags Flags: u32 {
  41 ///         const FLAG_A       = 0b00000001,
  42 ///         const FLAG_B       = 0b00000010,
  43 ///         const FLAG_C       = 0b00000100,
  44 ///         const FLAG_ABC     = Flags::FLAG_A.bits
  45 ///                            | Flags::FLAG_B.bits
  46 ///                            | Flags::FLAG_C.bits,
  47 ///     }
  48 /// }
  49 ///
  50 /// fn main() {
  51 ///     let e1 = Flags::FLAG_A | Flags::FLAG_C;
  52 ///     let e2 = Flags::FLAG_B | Flags::FLAG_C;
  53 ///     assert!((e1 | e2) == Flags::FLAG_ABC); // union
  54 ///     assert!((e1 & e2) == Flags::FLAG_C);   // intersection
  55 ///     assert!((e1 - e2) == Flags::FLAG_A);   // set difference
  56 ///     assert!(!e2 == Flags::FLAG_A);         // set complement
  57 /// }
  58 /// ```
  59 ///
  60 /// The generated `struct`s can also be extended with type and trait implementations:
  61 ///
  62 /// ```{.rust}
  63 /// #![feature(rustc_private)]
  64 /// #[macro_use] extern crate rustc_bitflags;
  65 ///
  66 /// use std::fmt;
  67 ///
  68 /// bitflags! {
  69 ///     flags Flags: u32 {
  70 ///         const FLAG_A   = 0b00000001,
  71 ///         const FLAG_B   = 0b00000010,
  72 ///     }
  73 /// }
  74 ///
  75 /// impl Flags {
  76 ///     pub fn clear(&mut self) {
  77 ///         self.bits = 0;  // The `bits` field can be accessed from within the
  78 ///                         // same module where the `bitflags!` macro was invoked.
  79 ///     }
  80 /// }
  81 ///
  82 /// impl fmt::Debug for Flags {
  83 ///     fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter) -> fmt::Result {
  84 ///         write!(f, "hi!")
  85 ///     }
  86 /// }
  87 ///
  88 /// fn main() {
  89 ///     let mut flags = Flags::FLAG_A | Flags::FLAG_B;
  90 ///     flags.clear();
  91 ///     assert!(flags.is_empty());
  92 ///     assert_eq!(format!("{:?}", flags), "hi!");
  93 /// }
  94 /// ```
  95 ///
  96 /// # Attributes
  97 ///
  98 /// Attributes can be attached to the generated `struct` by placing them
  99 /// before the `flags` keyword.
 100 ///
 101 /// # Derived traits
 102 ///
 103 /// The `PartialEq` and `Clone` traits are automatically derived for the `struct` using
 104 /// the `deriving` attribute. Additional traits can be derived by providing an
 105 /// explicit `deriving` attribute on `flags`.
 106 ///
 107 /// # Operators
 108 ///
 109 /// The following operator traits are implemented for the generated `struct`:
 110 ///
 111 /// - `BitOr`: union
 112 /// - `BitAnd`: intersection
 113 /// - `BitXor`: toggle
 114 /// - `Sub`: set difference
 115 /// - `Not`: set complement
 116 ///
 117 /// # Methods
 118 ///
 119 /// The following methods are defined for the generated `struct`:
 120 ///
 121 /// - `empty`: an empty set of flags
 122 /// - `all`: the set of all flags
 123 /// - `bits`: the raw value of the flags currently stored
 124 /// - `from_bits`: convert from underlying bit representation, unless that
 125 ///                representation contains bits that do not correspond to a flag
 126 /// - `from_bits_truncate`: convert from underlying bit representation, dropping
 127 ///                         any bits that do not correspond to flags
 128 /// - `is_empty`: `true` if no flags are currently stored
 129 /// - `is_all`: `true` if all flags are currently set
 130 /// - `intersects`: `true` if there are flags common to both `self` and `other`
 131 /// - `contains`: `true` all of the flags in `other` are contained within `self`
 132 /// - `insert`: inserts the specified flags in-place
 133 /// - `remove`: removes the specified flags in-place
 134 /// - `toggle`: the specified flags will be inserted if not present, and removed
 135 ///             if they are.
 136 #[macro_export]
 137 macro_rules! bitflags {
 138     ($(#[$attr:meta])* flags $BitFlags:ident: $T:ty {
 139         $($(#[$Flag_attr:meta])* const $Flag:ident = $value:expr),+
 140     }) => {
 141         #[derive(Copy, PartialEq, Eq, Clone, PartialOrd, Ord, Hash)]
 142         $(#[$attr])*
 143         pub struct $BitFlags {
 144             bits: $T,
 145         }
 146
 147         impl $BitFlags {
 148             $($(#[$Flag_attr])* pub const $Flag: $BitFlags = $BitFlags { bits: $value };)+
 149
 150             /// Returns an empty set of flags.
 151             #[inline]
 152             pub fn empty() -> $BitFlags {
 153                 $BitFlags { bits: 0 }
 154             }
 155
 156             /// Returns the set containing all flags.
 157             #[inline]
 158             pub fn all() -> $BitFlags {
 159                 $BitFlags { bits: $($value)|+ }
 160             }
 161
 162             /// Returns the raw value of the flags currently stored.
 163             #[inline]
 164             pub fn bits(&self) -> $T {
 165                 self.bits
 166             }
 167
 168             /// Convert from underlying bit representation, unless that
 169             /// representation contains bits that do not correspond to a flag.
 170             #[inline]
 171             pub fn from_bits(bits: $T) -> ::std::option::Option<$BitFlags> {
 172                 if (bits & !$BitFlags::all().bits()) != 0 {
 173                     ::std::option::Option::None
 174                 } else {
 175                     ::std::option::Option::Some($BitFlags { bits: bits })
 176                 }
 177             }
 178
 179             /// Convert from underlying bit representation, dropping any bits
 180             /// that do not correspond to flags.
 181             #[inline]
 182             pub fn from_bits_truncate(bits: $T) -> $BitFlags {
 183                 $BitFlags { bits: bits } & $BitFlags::all()
 184             }
 185
 186             /// Returns `true` if no flags are currently stored.
 187             #[inline]
 188             pub fn is_empty(&self) -> bool {
 189                 *self == $BitFlags::empty()
 190             }
 191
 192             /// Returns `true` if all flags are currently set.
 193             #[inline]
 194             pub fn is_all(&self) -> bool {
 195                 *self == $BitFlags::all()
 196             }
 197
 198             /// Returns `true` if there are flags common to both `self` and `other`.
 199             #[inline]
 200             pub fn intersects(&self, other: $BitFlags) -> bool {
 201                 !(*self & other).is_empty()
 202             }
 203
 204             /// Returns `true` if all of the flags in `other` are contained within `self`.
 205             #[inline]
 206             pub fn contains(&self, other: $BitFlags) -> bool {
 207                 (*self & other) == other
 208             }
 209
 210             /// Inserts the specified flags in-place.
 211             #[inline]
 212             pub fn insert(&mut self, other: $BitFlags) {
 213                 self.bits |= other.bits;
 214             }
 215
 216             /// Removes the specified flags in-place.
 217             #[inline]
 218             pub fn remove(&mut self, other: $BitFlags) {
 219                 self.bits &= !other.bits;
 220             }
 221
 222             /// Toggles the specified flags in-place.
 223             #[inline]
 224             pub fn toggle(&mut self, other: $BitFlags) {
 225                 self.bits ^= other.bits;
 226             }
 227         }
 228
 229         impl ::std::ops::BitOr for $BitFlags {
 230             type Output = $BitFlags;
 231
 232             /// Returns the union of the two sets of flags.
 233             #[inline]
 234             fn bitor(self, other: $BitFlags) -> $BitFlags {
 235                 $BitFlags { bits: self.bits | other.bits }
 236             }
 237         }
 238
 239         impl ::std::ops::BitXor for $BitFlags {
 240             type Output = $BitFlags;
 241
 242             /// Returns the left flags, but with all the right flags toggled.
 243             #[inline]
 244             fn bitxor(self, other: $BitFlags) -> $BitFlags {
 245                 $BitFlags { bits: self.bits ^ other.bits }
 246             }
 247         }
 248
 249         impl ::std::ops::BitAnd for $BitFlags {
 250             type Output = $BitFlags;
 251
 252             /// Returns the intersection between the two sets of flags.
 253             #[inline]
 254             fn bitand(self, other: $BitFlags) -> $BitFlags {
 255                 $BitFlags { bits: self.bits & other.bits }
 256             }
 257         }
 258
 259         impl ::std::ops::Sub for $BitFlags {
 260             type Output = $BitFlags;
 261
 262             /// Returns the set difference of the two sets of flags.
 263             #[inline]
 264             fn sub(self, other: $BitFlags) -> $BitFlags {
 265                 $BitFlags { bits: self.bits & !other.bits }
 266             }
 267         }
 268
 269         impl ::std::ops::Not for $BitFlags {
 270             type Output = $BitFlags;
 271
 272             /// Returns the complement of this set of flags.
 273             #[inline]
 274             fn not(self) -> $BitFlags {
 275                 $BitFlags { bits: !self.bits } & $BitFlags::all()
 276             }
 277         }
 278     };
 279     ($(#[$attr:meta])* flags $BitFlags:ident: $T:ty {
 280         $($(#[$Flag_attr:meta])* const $Flag:ident = $value:expr),+,
 281     }) => {
 282         bitflags! {
 283             $(#[$attr])*
 284             flags $BitFlags: $T {
 285                 $($(#[$Flag_attr])* const $Flag = $value),+
 286             }
 287         }
 288     };
 289 }
 290
 291 #[cfg(test)]
 292 #[allow(non_upper_case_globals)]
 293 mod tests {
 294     use std::hash::{Hash, Hasher};
 295     use std::collections::hash_map::DefaultHasher;
 296     use std::option::Option::{None, Some};
 297
 298     bitflags! {
 299         #[doc = "> The first principle is that you must not fool yourself — and"]
 300         #[doc = "> you are the easiest person to fool."]
 301         #[doc = "> "]
 302         #[doc = "> - Richard Feynman"]
 303         flags Flags: u32 {
 304             const FlagA       = 0b00000001,
 305             #[doc = "<pcwalton> macros are way better at generating code than trans is"]
 306             const FlagB       = 0b00000010,
 307             const FlagC       = 0b00000100,
 308             #[doc = "* cmr bed"]
 309             #[doc = "* strcat table"]
 310             #[doc = "<strcat> wait what?"]
 311             const FlagABC     = Flags::FlagA.bits
 312                                | Flags::FlagB.bits
 313                                | Flags::FlagC.bits,
 314         }
 315     }
 316
 317     bitflags! {
 318         flags AnotherSetOfFlags: i8 {
 319             const AnotherFlag = -1,
 320         }
 321     }
 322
 323     #[test]
 324     fn test_bits() {
 325         assert_eq!(Flags::empty().bits(), 0b00000000);
 326         assert_eq!(Flags::FlagA.bits(), 0b00000001);
 327         assert_eq!(Flags::FlagABC.bits(), 0b00000111);
 328
 329         assert_eq!(AnotherSetOfFlags::empty().bits(), 0b00);
 330         assert_eq!(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag.bits(), !0);
 331     }
 332
 333     #[test]
 334     fn test_from_bits() {
 335         assert!(Flags::from_bits(0) == Some(Flags::empty()));
 336         assert!(Flags::from_bits(0b1) == Some(Flags::FlagA));
 337         assert!(Flags::from_bits(0b10) == Some(Flags::FlagB));
 338         assert!(Flags::from_bits(0b11) == Some(Flags::FlagA | Flags::FlagB));
 339         assert!(Flags::from_bits(0b1000) == None);
 340
 341         assert!(AnotherSetOfFlags::from_bits(!0) == Some(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag));
 342     }
 343
 344     #[test]
 345     fn test_from_bits_truncate() {
 346         assert!(Flags::from_bits_truncate(0) == Flags::empty());
 347         assert!(Flags::from_bits_truncate(0b1) == Flags::FlagA);
 348         assert!(Flags::from_bits_truncate(0b10) == Flags::FlagB);
 349         assert!(Flags::from_bits_truncate(0b11) == (Flags::FlagA | Flags::FlagB));
 350         assert!(Flags::from_bits_truncate(0b1000) == Flags::empty());
 351         assert!(Flags::from_bits_truncate(0b1001) == Flags::FlagA);
 352
 353         assert!(AnotherSetOfFlags::from_bits_truncate(0) == AnotherSetOfFlags::empty());
 354     }
 355
 356     #[test]
 357     fn test_is_empty() {
 358         assert!(Flags::empty().is_empty());
 359         assert!(!Flags::FlagA.is_empty());
 360         assert!(!Flags::FlagABC.is_empty());
 361
 362         assert!(!AnotherSetOfFlags::AnotherFlag.is_empty());
 363     }
 364
 365     #[test]
 366     fn test_is_all() {
 367         assert!(Flags::all().is_all());
 368         assert!(!Flags::FlagA.is_all());
 369         assert!(Flags::FlagABC.is_all());
 370
 371         assert!(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag.is_all());
 372     }
 373
 374     #[test]
 375     fn test_two_empties_do_not_intersect() {
 376         let e1 = Flags::empty();
 377         let e2 = Flags::empty();
 378         assert!(!e1.intersects(e2));
 379
 380         assert!(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag.intersects(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag));
 381     }
 382
 383     #[test]
 384     fn test_empty_does_not_intersect_with_full() {
 385         let e1 = Flags::empty();
 386         let e2 = Flags::FlagABC;
 387         assert!(!e1.intersects(e2));
 388     }
 389
 390     #[test]
 391     fn test_disjoint_intersects() {
 392         let e1 = Flags::FlagA;
 393         let e2 = Flags::FlagB;
 394         assert!(!e1.intersects(e2));
 395     }
 396
 397     #[test]
 398     fn test_overlapping_intersects() {
 399         let e1 = Flags::FlagA;
 400         let e2 = Flags::FlagA | Flags::FlagB;
 401         assert!(e1.intersects(e2));
 402     }
 403
 404     #[test]
 405     fn test_contains() {
 406         let e1 = Flags::FlagA;
 407         let e2 = Flags::FlagA | Flags::FlagB;
 408         assert!(!e1.contains(e2));
 409         assert!(e2.contains(e1));
 410         assert!(Flags::FlagABC.contains(e2));
 411
 412         assert!(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag.contains(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag));
 413     }
 414
 415     #[test]
 416     fn test_insert() {
 417         let mut e1 = Flags::FlagA;
 418         let e2 = Flags::FlagA | Flags::FlagB;
 419         e1.insert(e2);
 420         assert!(e1 == e2);
 421
 422         let mut e3 = AnotherSetOfFlags::empty();
 423         e3.insert(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag);
 424         assert!(e3 == AnotherSetOfFlags::AnotherFlag);
 425     }
 426
 427     #[test]
 428     fn test_remove() {
 429         let mut e1 = Flags::FlagA | Flags::FlagB;
 430         let e2 = Flags::FlagA | Flags::FlagC;
 431         e1.remove(e2);
 432         assert!(e1 == Flags::FlagB);
 433
 434         let mut e3 = AnotherSetOfFlags::AnotherFlag;
 435         e3.remove(AnotherSetOfFlags::AnotherFlag);
 436         assert!(e3 == AnotherSetOfFlags::empty());
 437     }
 438
 439     #[test]
 440     fn test_operators() {
 441         let e1 = Flags::FlagA | Flags::FlagC;
 442         let e2 = Flags::FlagB | Flags::FlagC;
 443         assert!((e1 | e2) == Flags::FlagABC);     // union
 444         assert!((e1 & e2) == Flags::FlagC);       // intersection
 445         assert!((e1 - e2) == Flags::FlagA);       // set difference
 446         assert!(!e2 == Flags::FlagA);             // set complement
 447         assert!(e1 ^ e2 == Flags::FlagA | Flags::FlagB); // toggle
 448         let mut e3 = e1;
 449         e3.toggle(e2);
 450         assert!(e3 == Flags::FlagA | Flags::FlagB);
 451
 452         let mut m4 = AnotherSetOfFlags::empty();
 453         m4.toggle(AnotherSetOfFlags::empty());
 454         assert!(m4 == AnotherSetOfFlags::empty());
 455     }
 456
 457     #[test]
 458     fn test_lt() {
 459         let mut a = Flags::empty();
 460         let mut b = Flags::empty();
 461
 462         assert!(!(a < b) && !(b < a));
 463         b = Flags::FlagB;
 464         assert!(a < b);
 465         a = Flags::FlagC;
 466         assert!(!(a < b) && b < a);
 467         b = Flags::FlagC | Flags::FlagB;
 468         assert!(a < b);
 469     }
 470
 471     #[test]
 472     fn test_ord() {
 473         let mut a = Flags::empty();
 474         let mut b = Flags::empty();
 475
 476         assert!(a <= b && a >= b);
 477         a = Flags::FlagA;
 478         assert!(a > b && a >= b);
 479         assert!(b < a && b <= a);
 480         b = Flags::FlagB;
 481         assert!(b > a && b >= a);
 482         assert!(a < b && a <= b);
 483     }
 484
 485     #[test]
 486     fn test_hash() {
 487         let mut x = Flags::empty();
 488         let mut y = Flags::empty();
 489         assert!(hash(&x) == hash(&y));
 490         x = Flags::all();
 491         y = Flags::FlagABC;
 492         assert!(hash(&x) == hash(&y));
 493     }
 494
 495     fn hash<T: Hash>(t: &T) -> u64 {
 496         let mut s = DefaultHasher::new();
 497         t.hash(&mut s);
 498         s.finish()
 499     }
 500 }