contrib/libc++/include/bitset

   1 // -*- C++ -*-
   2 //===---------------------------- bitset ----------------------------------===//
   3 //
   4 //                     The LLVM Compiler Infrastructure
   5 //
   6 // This file is dual licensed under the MIT and the University of Illinois Open
   7 // Source Licenses. See LICENSE.TXT for details.
   8 //
   9 //===----------------------------------------------------------------------===//
  10
  11 #ifndef _LIBCPP_BITSET
  12 #define _LIBCPP_BITSET
  13
  14 /*
  15     bitset synopsis
  16
  17 namespace std
  18 {
  19
  20 namespace std {
  21
  22 template <size_t N>
  23 class bitset
  24 {
  25 public:
  26     // bit reference:
  27     class reference
  28     {
  29         friend class bitset;
  30         reference() noexcept;
  31     public:
  32         ~reference() noexcept;
  33         reference& operator=(bool x) noexcept;           // for b[i] = x;
  34         reference& operator=(const reference&) noexcept; // for b[i] = b[j];
  35         bool operator~() const noexcept;                 // flips the bit
  36         operator bool() const noexcept;                  // for x = b[i];
  37         reference& flip() noexcept;                      // for b[i].flip();
  38     };
  39
  40     // 23.3.5.1 constructors:
  41     constexpr bitset() noexcept;
  42     constexpr bitset(unsigned long long val) noexcept;
  43     template <class charT>
  44         explicit bitset(const charT* str,
  45                         typename basic_string<charT>::size_type n = basic_string<charT>::npos,
  46                         charT zero = charT('0'), charT one = charT('1'));
  47     template<class charT, class traits, class Allocator>
  48         explicit bitset(const basic_string<charT,traits,Allocator>& str,
  49                         typename basic_string<charT,traits,Allocator>::size_type pos = 0,
  50                         typename basic_string<charT,traits,Allocator>::size_type n =
  51                                  basic_string<charT,traits,Allocator>::npos,
  52                         charT zero = charT('0'), charT one = charT('1'));
  53
  54     // 23.3.5.2 bitset operations:
  55     bitset& operator&=(const bitset& rhs) noexcept;
  56     bitset& operator|=(const bitset& rhs) noexcept;
  57     bitset& operator^=(const bitset& rhs) noexcept;
  58     bitset& operator<<=(size_t pos) noexcept;
  59     bitset& operator>>=(size_t pos) noexcept;
  60     bitset& set() noexcept;
  61     bitset& set(size_t pos, bool val = true);
  62     bitset& reset() noexcept;
  63     bitset& reset(size_t pos);
  64     bitset operator~() const noexcept;
  65     bitset& flip() noexcept;
  66     bitset& flip(size_t pos);
  67
  68     // element access:
  69     constexpr bool operator[](size_t pos) const; // for b[i];
  70     reference operator[](size_t pos);            // for b[i];
  71     unsigned long to_ulong() const;
  72     unsigned long long to_ullong() const;
  73     template <class charT, class traits, class Allocator>
  74         basic_string<charT, traits, Allocator> to_string(charT zero = charT('0'), charT one = charT('1')) const;
  75     template <class charT, class traits>
  76         basic_string<charT, traits, allocator<charT> > to_string(charT zero = charT('0'), charT one = charT('1')) const;
  77     template <class charT>
  78         basic_string<charT, char_traits<charT>, allocator<charT> > to_string(charT zero = charT('0'), charT one = charT('1')) const;
  79     basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> > to_string(char zero = '0', char one = '1') const;
  80     size_t count() const noexcept;
  81     constexpr size_t size() const noexcept;
  82     bool operator==(const bitset& rhs) const noexcept;
  83     bool operator!=(const bitset& rhs) const noexcept;
  84     bool test(size_t pos) const;
  85     bool all() const noexcept;
  86     bool any() const noexcept;
  87     bool none() const noexcept;
  88     bitset operator<<(size_t pos) const noexcept;
  89     bitset operator>>(size_t pos) const noexcept;
  90 };
  91
  92 // 23.3.5.3 bitset operators:
  93 template <size_t N>
  94 bitset<N> operator&(const bitset<N>&, const bitset<N>&) noexcept;
  95
  96 template <size_t N>
  97 bitset<N> operator|(const bitset<N>&, const bitset<N>&) noexcept;
  98
  99 template <size_t N>
 100 bitset<N> operator^(const bitset<N>&, const bitset<N>&) noexcept;
 101
 102 template <class charT, class traits, size_t N>
 103 basic_istream<charT, traits>&
 104 operator>>(basic_istream<charT, traits>& is, bitset<N>& x);
 105
 106 template <class charT, class traits, size_t N>
 107 basic_ostream<charT, traits>&
 108 operator<<(basic_ostream<charT, traits>& os, const bitset<N>& x);
 109
 110 template <size_t N> struct hash<std::bitset<N>>;
 111
 112 }  // std
 113
 114 */
 115
 116 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
 117 #pragma GCC system_header
 118 #endif
 119
 120 #include <__config>
 121 #include <__bit_reference>
 122 #include <cstddef>
 123 #include <climits>
 124 #include <string>
 125 #include <stdexcept>
 126 #include <iosfwd>
 127 #include <__functional_base>
 128 #if defined(_LIBCPP_NO_EXCEPTIONS)
 129     #include <cassert>
 130 #endif
 131
 132 #include <__undef_min_max>
 133
 134 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
 135
 136 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 137 class __bitset;
 138
 139 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 140 struct __has_storage_type<__bitset<_N_words, _Size> >
 141 {
 142     static const bool value = true;
 143 };
 144
 145 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 146 class __bitset
 147 {
 148 public:
 149     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 150     typedef size_t                 size_type;
 151 protected:
 152     typedef __bitset __self;
 153     typedef size_type              __storage_type;
 154     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 155     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 156     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 157
 158     friend class __bit_reference<__bitset>;
 159     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 160     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 161     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 162     friend class __bit_array<__bitset>;
 163
 164     __storage_type __first_[_N_words];
 165
 166     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 167     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 168     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 169     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 170
 171     __bitset() _NOEXCEPT;
 172     explicit __bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT;
 173
 174     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t __pos) _NOEXCEPT
 175         {return reference(__first_ + __pos / __bits_per_word, __storage_type(1) << __pos % __bits_per_word);}
 176     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_reference __make_ref(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 177         {return const_reference(__first_ + __pos / __bits_per_word, __storage_type(1) << __pos % __bits_per_word);}
 178     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t __pos) _NOEXCEPT
 179         {return iterator(__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 180     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 181         {return const_iterator(__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 182
 183     void operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 184     void operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 185     void operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 186
 187     void flip() _NOEXCEPT;
 188     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long to_ulong() const
 189         {return to_ulong(integral_constant<bool, _Size < sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT>());}
 190     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long long to_ullong() const
 191         {return to_ullong(integral_constant<bool, _Size < sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT>());}
 192
 193     bool all() const _NOEXCEPT;
 194     bool any() const _NOEXCEPT;
 195     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT;
 196 private:
 197     void __init(unsigned long long __v, false_type) _NOEXCEPT;
 198     void __init(unsigned long long __v, true_type) _NOEXCEPT;
 199     unsigned long to_ulong(false_type) const;
 200     unsigned long to_ulong(true_type) const;
 201     unsigned long long to_ullong(false_type) const;
 202     unsigned long long to_ullong(true_type) const;
 203     unsigned long long to_ullong(true_type, false_type) const;
 204     unsigned long long to_ullong(true_type, true_type) const;
 205 };
 206
 207 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 208 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 209 __bitset<_N_words, _Size>::__bitset() _NOEXCEPT
 210 {
 211     _VSTD::fill_n(__first_, _N_words, __storage_type(0));
 212 }
 213
 214 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 215 void
 216 __bitset<_N_words, _Size>::__init(unsigned long long __v, false_type) _NOEXCEPT
 217 {
 218     __storage_type __t[sizeof(unsigned long long) / sizeof(__storage_type)];
 219     for (size_t __i = 0; __i < sizeof(__t)/sizeof(__t[0]); ++__i, __v >>= __bits_per_word)
 220         __t[__i] = static_cast<__storage_type>(__v);
 221     _VSTD::copy(__t, __t + sizeof(__t)/sizeof(__t[0]), __first_);
 222     _VSTD::fill(__first_ + sizeof(__t)/sizeof(__t[0]), __first_ + sizeof(__first_)/sizeof(__first_[0]),
 223                __storage_type(0));
 224 }
 225
 226 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 227 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 228 void
 229 __bitset<_N_words, _Size>::__init(unsigned long long __v, true_type) _NOEXCEPT
 230 {
 231     __first_[0] = __v;
 232     _VSTD::fill(__first_ + 1, __first_ + sizeof(__first_)/sizeof(__first_[0]), __storage_type(0));
 233 }
 234
 235 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 236 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 237 __bitset<_N_words, _Size>::__bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT
 238 {
 239     __init(__v, integral_constant<bool, sizeof(unsigned long long) == sizeof(__storage_type)>());
 240 }
 241
 242 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 243 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 244 void
 245 __bitset<_N_words, _Size>::operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 246 {
 247     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 248         __first_[__i] &= __v.__first_[__i];
 249 }
 250
 251 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 252 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 253 void
 254 __bitset<_N_words, _Size>::operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 255 {
 256     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 257         __first_[__i] |= __v.__first_[__i];
 258 }
 259
 260 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 261 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 262 void
 263 __bitset<_N_words, _Size>::operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 264 {
 265     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 266         __first_[__i] ^= __v.__first_[__i];
 267 }
 268
 269 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 270 void
 271 __bitset<_N_words, _Size>::flip() _NOEXCEPT
 272 {
 273     // do middle whole words
 274     size_type __n = _Size;
 275     __storage_pointer __p = __first_;
 276     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 277         *__p = ~*__p;
 278     // do last partial word
 279     if (__n > 0)
 280     {
 281         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 282         __storage_type __b = *__p & __m;
 283         *__p &= ~__m;
 284         *__p |= ~__b & __m;
 285     }
 286 }
 287
 288 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 289 unsigned long
 290 __bitset<_N_words, _Size>::to_ulong(false_type) const
 291 {
 292     const_iterator __e = __make_iter(_Size);
 293     const_iterator __i = _VSTD::find(__make_iter(sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT), __e, true);
 294     if (__i != __e)
 295 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 296         throw overflow_error("bitset to_ulong overflow error");
 297 #else
 298         assert(!"bitset to_ulong overflow error");
 299 #endif
 300     return __first_[0];
 301 }
 302
 303 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 304 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 305 unsigned long
 306 __bitset<_N_words, _Size>::to_ulong(true_type) const
 307 {
 308     return __first_[0];
 309 }
 310
 311 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 312 unsigned long long
 313 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(false_type) const
 314 {
 315     const_iterator __e = __make_iter(_Size);
 316     const_iterator __i = _VSTD::find(__make_iter(sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT), __e, true);
 317     if (__i != __e)
 318 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 319         throw overflow_error("bitset to_ullong overflow error");
 320 #else
 321         assert(!"bitset to_ullong overflow error");
 322 #endif
 323     return to_ullong(true_type());
 324 }
 325
 326 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 327 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 328 unsigned long long
 329 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type) const
 330 {
 331     return to_ullong(true_type(), integral_constant<bool, sizeof(__storage_type) < sizeof(unsigned long long)>());
 332 }
 333
 334 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 335 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 336 unsigned long long
 337 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type, false_type) const
 338 {
 339     return __first_[0];
 340 }
 341
 342 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 343 unsigned long long
 344 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type, true_type) const
 345 {
 346     unsigned long long __r = __first_[0];
 347     for (std::size_t __i = 1; __i < sizeof(unsigned long long) / sizeof(__storage_type); ++__i)
 348         __r |= static_cast<unsigned long long>(__first_[__i]) << (sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 349     return __r;
 350 }
 351
 352 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 353 bool
 354 __bitset<_N_words, _Size>::all() const _NOEXCEPT
 355 {
 356     // do middle whole words
 357     size_type __n = _Size;
 358     __const_storage_pointer __p = __first_;
 359     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 360         if (~*__p)
 361             return false;
 362     // do last partial word
 363     if (__n > 0)
 364     {
 365         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 366         if (~*__p & __m)
 367             return false;
 368     }
 369     return true;
 370 }
 371
 372 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 373 bool
 374 __bitset<_N_words, _Size>::any() const _NOEXCEPT
 375 {
 376     // do middle whole words
 377     size_type __n = _Size;
 378     __const_storage_pointer __p = __first_;
 379     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 380         if (*__p)
 381             return true;
 382     // do last partial word
 383     if (__n > 0)
 384     {
 385         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 386         if (*__p & __m)
 387             return true;
 388     }
 389     return false;
 390 }
 391
 392 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 393 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 394 size_t
 395 __bitset<_N_words, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
 396 {
 397     size_t __h = 0;
 398     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 399         __h ^= __first_[__i];
 400     return __h;
 401 }
 402
 403 template <size_t _Size>
 404 class __bitset<1, _Size>
 405 {
 406 public:
 407     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 408     typedef size_t                 size_type;
 409 protected:
 410     typedef __bitset __self;
 411     typedef size_type              __storage_type;
 412     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 413     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 414     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 415
 416     friend class __bit_reference<__bitset>;
 417     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 418     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 419     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 420     friend class __bit_array<__bitset>;
 421
 422     __storage_type __first_;
 423
 424     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 425     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 426     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 427     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 428
 429     __bitset() _NOEXCEPT;
 430     explicit __bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT;
 431
 432     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t __pos) _NOEXCEPT
 433         {return reference(&__first_, __storage_type(1) << __pos);}
 434     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_reference __make_ref(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 435         {return const_reference(&__first_, __storage_type(1) << __pos);}
 436     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t __pos) _NOEXCEPT
 437         {return iterator(&__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 438     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 439         {return const_iterator(&__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 440
 441     void operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 442     void operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 443     void operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 444
 445     void flip() _NOEXCEPT;
 446
 447     unsigned long to_ulong() const;
 448     unsigned long long to_ullong() const;
 449
 450     bool all() const _NOEXCEPT;
 451     bool any() const _NOEXCEPT;
 452
 453     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT;
 454 };
 455
 456 template <size_t _Size>
 457 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 458 __bitset<1, _Size>::__bitset() _NOEXCEPT
 459     : __first_(0)
 460 {
 461 }
 462
 463 template <size_t _Size>
 464 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 465 __bitset<1, _Size>::__bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT
 466     : __first_(static_cast<__storage_type>(__v))
 467 {
 468 }
 469
 470 template <size_t _Size>
 471 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 472 void
 473 __bitset<1, _Size>::operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 474 {
 475     __first_ &= __v.__first_;
 476 }
 477
 478 template <size_t _Size>
 479 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 480 void
 481 __bitset<1, _Size>::operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 482 {
 483     __first_ |= __v.__first_;
 484 }
 485
 486 template <size_t _Size>
 487 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 488 void
 489 __bitset<1, _Size>::operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 490 {
 491     __first_ ^= __v.__first_;
 492 }
 493
 494 template <size_t _Size>
 495 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 496 void
 497 __bitset<1, _Size>::flip() _NOEXCEPT
 498 {
 499     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 500     __first_ = ~__first_;
 501     __first_ &= __m;
 502 }
 503
 504 template <size_t _Size>
 505 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 506 unsigned long
 507 __bitset<1, _Size>::to_ulong() const
 508 {
 509     return __first_;
 510 }
 511
 512 template <size_t _Size>
 513 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 514 unsigned long long
 515 __bitset<1, _Size>::to_ullong() const
 516 {
 517     return __first_;
 518 }
 519
 520 template <size_t _Size>
 521 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 522 bool
 523 __bitset<1, _Size>::all() const _NOEXCEPT
 524 {
 525     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 526     return !(~__first_ & __m);
 527 }
 528
 529 template <size_t _Size>
 530 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 531 bool
 532 __bitset<1, _Size>::any() const _NOEXCEPT
 533 {
 534     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 535     return __first_ & __m;
 536 }
 537
 538 template <size_t _Size>
 539 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 540 size_t
 541 __bitset<1, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
 542 {
 543     return __first_;
 544 }
 545
 546 template <>
 547 class __bitset<0, 0>
 548 {
 549 public:
 550     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 551     typedef size_t                 size_type;
 552 protected:
 553     typedef __bitset __self;
 554     typedef size_type              __storage_type;
 555     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 556     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 557     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 558
 559     friend class __bit_reference<__bitset>;
 560     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 561     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 562     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 563     friend struct __bit_array<__bitset>;
 564
 565     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 566     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 567     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 568     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 569
 570     __bitset() _NOEXCEPT;
 571     explicit __bitset(unsigned long long) _NOEXCEPT;
 572
 573     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t) _NOEXCEPT
 574         {return reference(0, 1);}
 575     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_reference __make_ref(size_t) const _NOEXCEPT
 576         {return const_reference(0, 1);}
 577     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t) _NOEXCEPT
 578         {return iterator(0, 0);}
 579     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t) const _NOEXCEPT
 580         {return const_iterator(0, 0);}
 581
 582     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator&=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 583     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator|=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 584     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator^=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 585
 586     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void flip() _NOEXCEPT {}
 587
 588     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long to_ulong() const {return 0;}
 589     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long long to_ullong() const {return 0;}
 590
 591     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool all() const _NOEXCEPT {return true;}
 592     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool any() const _NOEXCEPT {return false;}
 593
 594     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY size_t __hash_code() const _NOEXCEPT {return 0;}
 595 };
 596
 597 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 598 __bitset<0, 0>::__bitset() _NOEXCEPT
 599 {
 600 }
 601
 602 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 603 __bitset<0, 0>::__bitset(unsigned long long) _NOEXCEPT
 604 {
 605 }
 606
 607 template <size_t _Size> class bitset;
 608 template <size_t _Size> struct hash<bitset<_Size> >;
 609
 610 template <size_t _Size>
 611 class _LIBCPP_VISIBLE bitset
 612     : private __bitset<_Size == 0 ? 0 : (_Size - 1) / (sizeof(size_t) * CHAR_BIT) + 1, _Size>
 613 {
 614     static const unsigned __n_words = _Size == 0 ? 0 : (_Size - 1) / (sizeof(size_t) * CHAR_BIT) + 1;
 615     typedef __bitset<__n_words, _Size> base;
 616
 617 public:
 618     typedef typename base::reference       reference;
 619     typedef typename base::const_reference const_reference;
 620
 621     // 23.3.5.1 constructors:
 622     /*constexpr*/ _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bitset() _NOEXCEPT {}
 623     /*constexpr*/ _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT : base(__v) {}
 624     template<class _CharT>
 625         explicit bitset(const _CharT* __str,
 626                         typename basic_string<_CharT>::size_type __n = basic_string<_CharT>::npos,
 627                         _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'));
 628     template<class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 629         explicit bitset(const basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>& __str,
 630                         typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __pos = 0,
 631                         typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __n =
 632                                 (basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::npos),
 633                         _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'));
 634
 635     // 23.3.5.2 bitset operations:
 636     bitset& operator&=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 637     bitset& operator|=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 638     bitset& operator^=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 639     bitset& operator<<=(size_t __pos) _NOEXCEPT;
 640     bitset& operator>>=(size_t __pos) _NOEXCEPT;
 641     bitset& set() _NOEXCEPT;
 642     bitset& set(size_t __pos, bool __val = true);
 643     bitset& reset() _NOEXCEPT;
 644     bitset& reset(size_t __pos);
 645     bitset  operator~() const _NOEXCEPT;
 646     bitset& flip() _NOEXCEPT;
 647     bitset& flip(size_t __pos);
 648
 649     // element access:
 650     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_reference operator[](size_t __p) const {return base::__make_ref(__p);}
 651     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY       reference operator[](size_t __p)       {return base::__make_ref(__p);}
 652     unsigned long to_ulong() const;
 653     unsigned long long to_ullong() const;
 654     template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 655         basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator> to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 656                                                             _CharT __one = _CharT('1')) const;
 657     template <class _CharT, class _Traits>
 658         basic_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> > to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 659                                                                     _CharT __one = _CharT('1')) const;
 660     template <class _CharT>
 661         basic_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> > to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 662                                                                                 _CharT __one = _CharT('1')) const;
 663     basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> > to_string(char __zero = '0',
 664                                                                       char __one = '1') const;
 665     size_t count() const _NOEXCEPT;
 666     /*constexpr*/ _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY size_t size() const _NOEXCEPT {return _Size;}
 667     bool operator==(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT;
 668     bool operator!=(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT;
 669     bool test(size_t __pos) const;
 670     bool all() const _NOEXCEPT;
 671     bool any() const _NOEXCEPT;
 672     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool none() const _NOEXCEPT {return !any();}
 673     bitset operator<<(size_t __pos) const _NOEXCEPT;
 674     bitset operator>>(size_t __pos) const _NOEXCEPT;
 675
 676 private:
 677
 678     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 679     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT {return base::__hash_code();}
 680
 681     friend struct hash<bitset>;
 682 };
 683
 684 template <size_t _Size>
 685 template<class _CharT>
 686 bitset<_Size>::bitset(const _CharT* __str,
 687                       typename basic_string<_CharT>::size_type __n,
 688                       _CharT __zero, _CharT __one)
 689 {
 690     size_t __rlen = _VSTD::min(__n, char_traits<_CharT>::length(__str));
 691     for (size_t __i = 0; __i < __rlen; ++__i)
 692         if (__str[__i] != __zero && __str[__i] != __one)
 693 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 694             throw invalid_argument("bitset string ctor has invalid argument");
 695 #else
 696             assert(!"bitset string ctor has invalid argument");
 697 #endif
 698     size_t _Mp = _VSTD::min(__rlen, _Size);
 699     size_t __i = 0;
 700     for (; __i < _Mp; ++__i)
 701     {
 702         _CharT __c = __str[_Mp - 1 - __i];
 703         if (__c == __zero)
 704             (*this)[__i] = false;
 705         else
 706             (*this)[__i] = true;
 707     }
 708     _VSTD::fill(base::__make_iter(__i), base::__make_iter(_Size), false);
 709 }
 710
 711 template <size_t _Size>
 712 template<class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 713 bitset<_Size>::bitset(const basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>& __str,
 714        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __pos,
 715        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __n,
 716        _CharT __zero, _CharT __one)
 717 {
 718     if (__pos > __str.size())
 719 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 720         throw out_of_range("bitset string pos out of range");
 721 #else
 722         assert(!"bitset string pos out of range");
 723 #endif
 724     size_t __rlen = _VSTD::min(__n, __str.size() - __pos);
 725     for (size_t __i = __pos; __i < __pos + __rlen; ++__i)
 726         if (!_Traits::eq(__str[__i], __zero) && !_Traits::eq(__str[__i], __one))
 727 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 728             throw invalid_argument("bitset string ctor has invalid argument");
 729 #else
 730             assert(!"bitset string ctor has invalid argument");
 731 #endif
 732     size_t _Mp = _VSTD::min(__rlen, _Size);
 733     size_t __i = 0;
 734     for (; __i < _Mp; ++__i)
 735     {
 736         _CharT __c = __str[__pos + _Mp - 1 - __i];
 737         if (_Traits::eq(__c, __zero))
 738             (*this)[__i] = false;
 739         else
 740             (*this)[__i] = true;
 741     }
 742     _VSTD::fill(base::__make_iter(__i), base::__make_iter(_Size), false);
 743 }
 744
 745 template <size_t _Size>
 746 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 747 bitset<_Size>&
 748 bitset<_Size>::operator&=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 749 {
 750     base::operator&=(__rhs);
 751     return *this;
 752 }
 753
 754 template <size_t _Size>
 755 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 756 bitset<_Size>&
 757 bitset<_Size>::operator|=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 758 {
 759     base::operator|=(__rhs);
 760     return *this;
 761 }
 762
 763 template <size_t _Size>
 764 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 765 bitset<_Size>&
 766 bitset<_Size>::operator^=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 767 {
 768     base::operator^=(__rhs);
 769     return *this;
 770 }
 771
 772 template <size_t _Size>
 773 bitset<_Size>&
 774 bitset<_Size>::operator<<=(size_t __pos) _NOEXCEPT
 775 {
 776     __pos = _VSTD::min(__pos, _Size);
 777     _VSTD::copy_backward(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size - __pos), base::__make_iter(_Size));
 778     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), __pos, false);
 779     return *this;
 780 }
 781
 782 template <size_t _Size>
 783 bitset<_Size>&
 784 bitset<_Size>::operator>>=(size_t __pos) _NOEXCEPT
 785 {
 786     __pos = _VSTD::min(__pos, _Size);
 787     _VSTD::copy(base::__make_iter(__pos), base::__make_iter(_Size), base::__make_iter(0));
 788     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(_Size - __pos), __pos, false);
 789     return *this;
 790 }
 791
 792 template <size_t _Size>
 793 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 794 bitset<_Size>&
 795 bitset<_Size>::set() _NOEXCEPT
 796 {
 797     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), _Size, true);
 798     return *this;
 799 }
 800
 801 template <size_t _Size>
 802 bitset<_Size>&
 803 bitset<_Size>::set(size_t __pos, bool __val)
 804 {
 805     if (__pos >= _Size)
 806 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 807         throw out_of_range("bitset set argument out of range");
 808 #else
 809         assert(!"bitset set argument out of range");
 810 #endif
 811     (*this)[__pos] = __val;
 812     return *this;
 813 }
 814
 815 template <size_t _Size>
 816 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 817 bitset<_Size>&
 818 bitset<_Size>::reset() _NOEXCEPT
 819 {
 820     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), _Size, false);
 821     return *this;
 822 }
 823
 824 template <size_t _Size>
 825 bitset<_Size>&
 826 bitset<_Size>::reset(size_t __pos)
 827 {
 828     if (__pos >= _Size)
 829 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 830         throw out_of_range("bitset reset argument out of range");
 831 #else
 832         assert(!"bitset reset argument out of range");
 833 #endif
 834     (*this)[__pos] = false;
 835     return *this;
 836 }
 837
 838 template <size_t _Size>
 839 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 840 bitset<_Size>
 841 bitset<_Size>::operator~() const _NOEXCEPT
 842 {
 843     bitset __x(*this);
 844     __x.flip();
 845     return __x;
 846 }
 847
 848 template <size_t _Size>
 849 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 850 bitset<_Size>&
 851 bitset<_Size>::flip() _NOEXCEPT
 852 {
 853     base::flip();
 854     return *this;
 855 }
 856
 857 template <size_t _Size>
 858 bitset<_Size>&
 859 bitset<_Size>::flip(size_t __pos)
 860 {
 861     if (__pos >= _Size)
 862 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 863         throw out_of_range("bitset flip argument out of range");
 864 #else
 865         assert(!"bitset flip argument out of range");
 866 #endif
 867     reference r = base::__make_ref(__pos);
 868     r = ~r;
 869     return *this;
 870 }
 871
 872 template <size_t _Size>
 873 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 874 unsigned long
 875 bitset<_Size>::to_ulong() const
 876 {
 877     return base::to_ulong();
 878 }
 879
 880 template <size_t _Size>
 881 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 882 unsigned long long
 883 bitset<_Size>::to_ullong() const
 884 {
 885     return base::to_ullong();
 886 }
 887
 888 template <size_t _Size>
 889 template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 890 basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>
 891 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 892 {
 893     basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator> __r(_Size, __zero);
 894     for (size_t __i = 0; __i < _Size; ++__i)
 895     {
 896         if ((*this)[__i])
 897             __r[_Size - 1 - __i] = __one;
 898     }
 899     return __r;
 900 }
 901
 902 template <size_t _Size>
 903 template <class _CharT, class _Traits>
 904 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 905 basic_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> >
 906 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 907 {
 908     return to_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> >(__zero, __one);
 909 }
 910
 911 template <size_t _Size>
 912 template <class _CharT>
 913 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 914 basic_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> >
 915 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 916 {
 917     return to_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> >(__zero, __one);
 918 }
 919
 920 template <size_t _Size>
 921 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 922 basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> >
 923 bitset<_Size>::to_string(char __zero, char __one) const
 924 {
 925     return to_string<char, char_traits<char>, allocator<char> >(__zero, __one);
 926 }
 927
 928 template <size_t _Size>
 929 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 930 size_t
 931 bitset<_Size>::count() const _NOEXCEPT
 932 {
 933     return static_cast<size_t>(_VSTD::count(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size), true));
 934 }
 935
 936 template <size_t _Size>
 937 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 938 bool
 939 bitset<_Size>::operator==(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT
 940 {
 941     return _VSTD::equal(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size), __rhs.__make_iter(0));
 942 }
 943
 944 template <size_t _Size>
 945 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 946 bool
 947 bitset<_Size>::operator!=(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT
 948 {
 949     return !(*this == __rhs);
 950 }
 951
 952 template <size_t _Size>
 953 bool
 954 bitset<_Size>::test(size_t __pos) const
 955 {
 956     if (__pos >= _Size)
 957 #ifndef _LIBCPP_NO_EXCEPTIONS
 958         throw out_of_range("bitset test argument out of range");
 959 #else
 960         assert(!"bitset test argument out of range");
 961 #endif
 962     return (*this)[__pos];
 963 }
 964
 965 template <size_t _Size>
 966 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 967 bool
 968 bitset<_Size>::all() const _NOEXCEPT
 969 {
 970     return base::all();
 971 }
 972
 973 template <size_t _Size>
 974 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 975 bool
 976 bitset<_Size>::any() const _NOEXCEPT
 977 {
 978     return base::any();
 979 }
 980
 981 template <size_t _Size>
 982 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 983 bitset<_Size>
 984 bitset<_Size>::operator<<(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 985 {
 986     bitset __r = *this;
 987     __r <<= __pos;
 988     return __r;
 989 }
 990
 991 template <size_t _Size>
 992 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 993 bitset<_Size>
 994 bitset<_Size>::operator>>(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 995 {
 996     bitset __r = *this;
 997     __r >>= __pos;
 998     return __r;
 999 }
1000
1001 template <size_t _Size>
1002 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1003 bitset<_Size>
1004 operator&(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1005 {
1006     bitset<_Size> __r = __x;
1007     __r &= __y;
1008     return __r;
1009 }
1010
1011 template <size_t _Size>
1012 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1013 bitset<_Size>
1014 operator|(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1015 {
1016     bitset<_Size> __r = __x;
1017     __r |= __y;
1018     return __r;
1019 }
1020
1021 template <size_t _Size>
1022 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1023 bitset<_Size>
1024 operator^(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1025 {
1026     bitset<_Size> __r = __x;
1027     __r ^= __y;
1028     return __r;
1029 }
1030
1031 template <size_t _Size>
1032 struct _LIBCPP_VISIBLE hash<bitset<_Size> >
1033     : public unary_function<bitset<_Size>, size_t>
1034 {
1035     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1036     size_t operator()(const bitset<_Size>& __bs) const _NOEXCEPT
1037         {return __bs.__hash_code();}
1038 };
1039
1040 template <class _CharT, class _Traits, size_t _Size>
1041 basic_istream<_CharT, _Traits>&
1042 operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, bitset<_Size>& __x);
1043
1044 template <class _CharT, class _Traits, size_t _Size>
1045 basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1046 operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, const bitset<_Size>& __x);
1047
1048 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
1049
1050 #endif  // _LIBCPP_BITSET