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 #include <__config>
 117 #include <__bit_reference>
 118 #include <cstddef>
 119 #include <climits>
 120 #include <string>
 121 #include <stdexcept>
 122 #include <iosfwd>
 123 #include <__functional_base>
 124
 125 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
 126 #pragma GCC system_header
 127 #endif
 128
 129 _LIBCPP_PUSH_MACROS
 130 #include <__undef_macros>
 131
 132
 133 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
 134
 135 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 136 class __bitset;
 137
 138 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 139 struct __has_storage_type<__bitset<_N_words, _Size> >
 140 {
 141     static const bool value = true;
 142 };
 143
 144 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 145 class __bitset
 146 {
 147 public:
 148     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 149     typedef size_t                 size_type;
 150     typedef size_type              __storage_type;
 151 protected:
 152     typedef __bitset __self;
 153     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 154     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 155     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 156
 157     friend class __bit_reference<__bitset>;
 158     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 159     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 160     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 161     friend struct __bit_array<__bitset>;
 162
 163     __storage_type __first_[_N_words];
 164
 165     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 166     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 167     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 168     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 169
 170     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 171     _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset() _NOEXCEPT;
 172     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 173     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT;
 174
 175     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t __pos) _NOEXCEPT
 176         {return reference(__first_ + __pos / __bits_per_word, __storage_type(1) << __pos % __bits_per_word);}
 177     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR const_reference __make_ref(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 178         {return const_reference(__first_ + __pos / __bits_per_word, __storage_type(1) << __pos % __bits_per_word);}
 179     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t __pos) _NOEXCEPT
 180         {return iterator(__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 181     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 182         {return const_iterator(__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 183
 184     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 185     void operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 186     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 187     void operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 188     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 189     void operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 190
 191     void flip() _NOEXCEPT;
 192     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long to_ulong() const
 193         {return to_ulong(integral_constant<bool, _Size < sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT>());}
 194     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long long to_ullong() const
 195         {return to_ullong(integral_constant<bool, _Size < sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT>());}
 196
 197     bool all() const _NOEXCEPT;
 198     bool any() const _NOEXCEPT;
 199     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 200     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT;
 201 private:
 202 #ifdef _LIBCPP_CXX03_LANG
 203     void __init(unsigned long long __v, false_type) _NOEXCEPT;
 204     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 205     void __init(unsigned long long __v, true_type) _NOEXCEPT;
 206 #endif  // _LIBCPP_CXX03_LANG
 207     unsigned long to_ulong(false_type) const;
 208     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 209     unsigned long to_ulong(true_type) const;
 210     unsigned long long to_ullong(false_type) const;
 211     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 212     unsigned long long to_ullong(true_type) const;
 213     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 214     unsigned long long to_ullong(true_type, false_type) const;
 215     unsigned long long to_ullong(true_type, true_type) const;
 216 };
 217
 218 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 219 inline
 220 _LIBCPP_CONSTEXPR
 221 __bitset<_N_words, _Size>::__bitset() _NOEXCEPT
 222 #ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
 223     : __first_{0}
 224 #endif
 225 {
 226 #ifdef _LIBCPP_CXX03_LANG
 227     _VSTD::fill_n(__first_, _N_words, __storage_type(0));
 228 #endif
 229 }
 230
 231 #ifdef _LIBCPP_CXX03_LANG
 232
 233 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 234 void
 235 __bitset<_N_words, _Size>::__init(unsigned long long __v, false_type) _NOEXCEPT
 236 {
 237     __storage_type __t[sizeof(unsigned long long) / sizeof(__storage_type)];
 238     for (size_t __i = 0; __i < sizeof(__t)/sizeof(__t[0]); ++__i, __v >>= __bits_per_word)
 239         __t[__i] = static_cast<__storage_type>(__v);
 240     _VSTD::copy(__t, __t + sizeof(__t)/sizeof(__t[0]), __first_);
 241     _VSTD::fill(__first_ + sizeof(__t)/sizeof(__t[0]), __first_ + sizeof(__first_)/sizeof(__first_[0]),
 242                __storage_type(0));
 243 }
 244
 245 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 246 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 247 void
 248 __bitset<_N_words, _Size>::__init(unsigned long long __v, true_type) _NOEXCEPT
 249 {
 250     __first_[0] = __v;
 251     _VSTD::fill(__first_ + 1, __first_ + sizeof(__first_)/sizeof(__first_[0]), __storage_type(0));
 252 }
 253
 254 #endif  // _LIBCPP_CXX03_LANG
 255
 256 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 257 inline
 258 _LIBCPP_CONSTEXPR
 259 __bitset<_N_words, _Size>::__bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT
 260 #ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
 261 #if __SIZEOF_SIZE_T__ == 8
 262     : __first_{__v}
 263 #elif __SIZEOF_SIZE_T__ == 4
 264     : __first_{static_cast<__storage_type>(__v), static_cast<__storage_type>(__v >> __bits_per_word)}
 265 #else
 266 #error This constructor has not been ported to this platform
 267 #endif
 268 #endif
 269 {
 270 #ifdef _LIBCPP_CXX03_LANG
 271     __init(__v, integral_constant<bool, sizeof(unsigned long long) == sizeof(__storage_type)>());
 272 #endif
 273 }
 274
 275 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 276 inline
 277 void
 278 __bitset<_N_words, _Size>::operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 279 {
 280     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 281         __first_[__i] &= __v.__first_[__i];
 282 }
 283
 284 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 285 inline
 286 void
 287 __bitset<_N_words, _Size>::operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 288 {
 289     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 290         __first_[__i] |= __v.__first_[__i];
 291 }
 292
 293 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 294 inline
 295 void
 296 __bitset<_N_words, _Size>::operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 297 {
 298     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 299         __first_[__i] ^= __v.__first_[__i];
 300 }
 301
 302 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 303 void
 304 __bitset<_N_words, _Size>::flip() _NOEXCEPT
 305 {
 306     // do middle whole words
 307     size_type __n = _Size;
 308     __storage_pointer __p = __first_;
 309     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 310         *__p = ~*__p;
 311     // do last partial word
 312     if (__n > 0)
 313     {
 314         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 315         __storage_type __b = *__p & __m;
 316         *__p &= ~__m;
 317         *__p |= ~__b & __m;
 318     }
 319 }
 320
 321 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 322 unsigned long
 323 __bitset<_N_words, _Size>::to_ulong(false_type) const
 324 {
 325     const_iterator __e = __make_iter(_Size);
 326     const_iterator __i = _VSTD::find(__make_iter(sizeof(unsigned long) * CHAR_BIT), __e, true);
 327     if (__i != __e)
 328         __throw_overflow_error("bitset to_ulong overflow error");
 329
 330     return __first_[0];
 331 }
 332
 333 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 334 inline
 335 unsigned long
 336 __bitset<_N_words, _Size>::to_ulong(true_type) const
 337 {
 338     return __first_[0];
 339 }
 340
 341 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 342 unsigned long long
 343 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(false_type) const
 344 {
 345     const_iterator __e = __make_iter(_Size);
 346     const_iterator __i = _VSTD::find(__make_iter(sizeof(unsigned long long) * CHAR_BIT), __e, true);
 347     if (__i != __e)
 348         __throw_overflow_error("bitset to_ullong overflow error");
 349
 350     return to_ullong(true_type());
 351 }
 352
 353 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 354 inline
 355 unsigned long long
 356 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type) const
 357 {
 358     return to_ullong(true_type(), integral_constant<bool, sizeof(__storage_type) < sizeof(unsigned long long)>());
 359 }
 360
 361 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 362 inline
 363 unsigned long long
 364 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type, false_type) const
 365 {
 366     return __first_[0];
 367 }
 368
 369 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 370 unsigned long long
 371 __bitset<_N_words, _Size>::to_ullong(true_type, true_type) const
 372 {
 373     unsigned long long __r = __first_[0];
 374     for (std::size_t __i = 1; __i < sizeof(unsigned long long) / sizeof(__storage_type); ++__i)
 375         __r |= static_cast<unsigned long long>(__first_[__i]) << (sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 376     return __r;
 377 }
 378
 379 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 380 bool
 381 __bitset<_N_words, _Size>::all() const _NOEXCEPT
 382 {
 383     // do middle whole words
 384     size_type __n = _Size;
 385     __const_storage_pointer __p = __first_;
 386     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 387         if (~*__p)
 388             return false;
 389     // do last partial word
 390     if (__n > 0)
 391     {
 392         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 393         if (~*__p & __m)
 394             return false;
 395     }
 396     return true;
 397 }
 398
 399 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 400 bool
 401 __bitset<_N_words, _Size>::any() const _NOEXCEPT
 402 {
 403     // do middle whole words
 404     size_type __n = _Size;
 405     __const_storage_pointer __p = __first_;
 406     for (; __n >= __bits_per_word; ++__p, __n -= __bits_per_word)
 407         if (*__p)
 408             return true;
 409     // do last partial word
 410     if (__n > 0)
 411     {
 412         __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - __n);
 413         if (*__p & __m)
 414             return true;
 415     }
 416     return false;
 417 }
 418
 419 template <size_t _N_words, size_t _Size>
 420 inline
 421 size_t
 422 __bitset<_N_words, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
 423 {
 424     size_t __h = 0;
 425     for (size_type __i = 0; __i < _N_words; ++__i)
 426         __h ^= __first_[__i];
 427     return __h;
 428 }
 429
 430 template <size_t _Size>
 431 class __bitset<1, _Size>
 432 {
 433 public:
 434     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 435     typedef size_t                 size_type;
 436     typedef size_type              __storage_type;
 437 protected:
 438     typedef __bitset __self;
 439     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 440     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 441     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 442
 443     friend class __bit_reference<__bitset>;
 444     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 445     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 446     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 447     friend struct __bit_array<__bitset>;
 448
 449     __storage_type __first_;
 450
 451     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 452     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 453     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 454     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 455
 456     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 457     _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset() _NOEXCEPT;
 458     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 459     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT;
 460
 461     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t __pos) _NOEXCEPT
 462         {return reference(&__first_, __storage_type(1) << __pos);}
 463     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR const_reference __make_ref(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 464         {return const_reference(&__first_, __storage_type(1) << __pos);}
 465     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t __pos) _NOEXCEPT
 466         {return iterator(&__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 467     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t __pos) const _NOEXCEPT
 468         {return const_iterator(&__first_ + __pos / __bits_per_word, __pos % __bits_per_word);}
 469
 470     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 471     void operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 472     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 473     void operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 474     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 475     void operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT;
 476
 477     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 478     void flip() _NOEXCEPT;
 479
 480     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 481     unsigned long to_ulong() const;
 482     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 483     unsigned long long to_ullong() const;
 484
 485     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 486     bool all() const _NOEXCEPT;
 487     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 488     bool any() const _NOEXCEPT;
 489
 490     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 491     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT;
 492 };
 493
 494 template <size_t _Size>
 495 inline
 496 _LIBCPP_CONSTEXPR
 497 __bitset<1, _Size>::__bitset() _NOEXCEPT
 498     : __first_(0)
 499 {
 500 }
 501
 502 template <size_t _Size>
 503 inline
 504 _LIBCPP_CONSTEXPR
 505 __bitset<1, _Size>::__bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT
 506     : __first_(static_cast<__storage_type>(__v))
 507 {
 508 }
 509
 510 template <size_t _Size>
 511 inline
 512 void
 513 __bitset<1, _Size>::operator&=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 514 {
 515     __first_ &= __v.__first_;
 516 }
 517
 518 template <size_t _Size>
 519 inline
 520 void
 521 __bitset<1, _Size>::operator|=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 522 {
 523     __first_ |= __v.__first_;
 524 }
 525
 526 template <size_t _Size>
 527 inline
 528 void
 529 __bitset<1, _Size>::operator^=(const __bitset& __v) _NOEXCEPT
 530 {
 531     __first_ ^= __v.__first_;
 532 }
 533
 534 template <size_t _Size>
 535 inline
 536 void
 537 __bitset<1, _Size>::flip() _NOEXCEPT
 538 {
 539     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 540     __first_ = ~__first_;
 541     __first_ &= __m;
 542 }
 543
 544 template <size_t _Size>
 545 inline
 546 unsigned long
 547 __bitset<1, _Size>::to_ulong() const
 548 {
 549     return __first_;
 550 }
 551
 552 template <size_t _Size>
 553 inline
 554 unsigned long long
 555 __bitset<1, _Size>::to_ullong() const
 556 {
 557     return __first_;
 558 }
 559
 560 template <size_t _Size>
 561 inline
 562 bool
 563 __bitset<1, _Size>::all() const _NOEXCEPT
 564 {
 565     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 566     return !(~__first_ & __m);
 567 }
 568
 569 template <size_t _Size>
 570 inline
 571 bool
 572 __bitset<1, _Size>::any() const _NOEXCEPT
 573 {
 574     __storage_type __m = ~__storage_type(0) >> (__bits_per_word - _Size);
 575     return __first_ & __m;
 576 }
 577
 578 template <size_t _Size>
 579 inline
 580 size_t
 581 __bitset<1, _Size>::__hash_code() const _NOEXCEPT
 582 {
 583     return __first_;
 584 }
 585
 586 template <>
 587 class __bitset<0, 0>
 588 {
 589 public:
 590     typedef ptrdiff_t              difference_type;
 591     typedef size_t                 size_type;
 592     typedef size_type              __storage_type;
 593 protected:
 594     typedef __bitset __self;
 595     typedef       __storage_type*  __storage_pointer;
 596     typedef const __storage_type*  __const_storage_pointer;
 597     static const unsigned __bits_per_word = static_cast<unsigned>(sizeof(__storage_type) * CHAR_BIT);
 598
 599     friend class __bit_reference<__bitset>;
 600     friend class __bit_const_reference<__bitset>;
 601     friend class __bit_iterator<__bitset, false>;
 602     friend class __bit_iterator<__bitset, true>;
 603     friend struct __bit_array<__bitset>;
 604
 605     typedef __bit_reference<__bitset>                  reference;
 606     typedef __bit_const_reference<__bitset>            const_reference;
 607     typedef __bit_iterator<__bitset, false>            iterator;
 608     typedef __bit_iterator<__bitset, true>             const_iterator;
 609
 610     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 611     _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset() _NOEXCEPT;
 612     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 613     explicit _LIBCPP_CONSTEXPR __bitset(unsigned long long) _NOEXCEPT;
 614
 615     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY reference __make_ref(size_t) _NOEXCEPT
 616         {return reference(0, 1);}
 617     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR const_reference __make_ref(size_t) const _NOEXCEPT
 618         {return const_reference(0, 1);}
 619     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY iterator __make_iter(size_t) _NOEXCEPT
 620         {return iterator(0, 0);}
 621     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY const_iterator __make_iter(size_t) const _NOEXCEPT
 622         {return const_iterator(0, 0);}
 623
 624     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator&=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 625     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator|=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 626     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void operator^=(const __bitset&) _NOEXCEPT {}
 627
 628     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void flip() _NOEXCEPT {}
 629
 630     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long to_ulong() const {return 0;}
 631     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY unsigned long long to_ullong() const {return 0;}
 632
 633     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool all() const _NOEXCEPT {return true;}
 634     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool any() const _NOEXCEPT {return false;}
 635
 636     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY size_t __hash_code() const _NOEXCEPT {return 0;}
 637 };
 638
 639 inline
 640 _LIBCPP_CONSTEXPR
 641 __bitset<0, 0>::__bitset() _NOEXCEPT
 642 {
 643 }
 644
 645 inline
 646 _LIBCPP_CONSTEXPR
 647 __bitset<0, 0>::__bitset(unsigned long long) _NOEXCEPT
 648 {
 649 }
 650
 651 template <size_t _Size> class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS bitset;
 652 template <size_t _Size> struct hash<bitset<_Size> >;
 653
 654 template <size_t _Size>
 655 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS bitset
 656     : private __bitset<_Size == 0 ? 0 : (_Size - 1) / (sizeof(size_t) * CHAR_BIT) + 1, _Size>
 657 {
 658 public:
 659     static const unsigned __n_words = _Size == 0 ? 0 : (_Size - 1) / (sizeof(size_t) * CHAR_BIT) + 1;
 660     typedef __bitset<__n_words, _Size> base;
 661
 662 public:
 663     typedef typename base::reference       reference;
 664     typedef typename base::const_reference const_reference;
 665
 666     // 23.3.5.1 constructors:
 667     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR bitset() _NOEXCEPT {}
 668     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR
 669         bitset(unsigned long long __v) _NOEXCEPT : base(__v) {}
 670     template<class _CharT>
 671         explicit bitset(const _CharT* __str,
 672                         typename basic_string<_CharT>::size_type __n = basic_string<_CharT>::npos,
 673                         _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'));
 674     template<class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 675         explicit bitset(const basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>& __str,
 676                         typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __pos = 0,
 677                         typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __n =
 678                                 (basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::npos),
 679                         _CharT __zero = _CharT('0'), _CharT __one = _CharT('1'));
 680
 681     // 23.3.5.2 bitset operations:
 682     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 683     bitset& operator&=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 684     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 685     bitset& operator|=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 686     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 687     bitset& operator^=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT;
 688     bitset& operator<<=(size_t __pos) _NOEXCEPT;
 689     bitset& operator>>=(size_t __pos) _NOEXCEPT;
 690     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 691     bitset& set() _NOEXCEPT;
 692     bitset& set(size_t __pos, bool __val = true);
 693     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 694     bitset& reset() _NOEXCEPT;
 695     bitset& reset(size_t __pos);
 696     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 697     bitset  operator~() const _NOEXCEPT;
 698     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 699     bitset& flip() _NOEXCEPT;
 700     bitset& flip(size_t __pos);
 701
 702     // element access:
 703     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR
 704                               const_reference operator[](size_t __p) const {return base::__make_ref(__p);}
 705     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY       reference operator[](size_t __p)       {return base::__make_ref(__p);}
 706     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 707     unsigned long to_ulong() const;
 708     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 709     unsigned long long to_ullong() const;
 710     template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 711         basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator> to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 712                                                             _CharT __one = _CharT('1')) const;
 713     template <class _CharT, class _Traits>
 714         _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 715         basic_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> > to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 716                                                                     _CharT __one = _CharT('1')) const;
 717     template <class _CharT>
 718         _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 719         basic_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> > to_string(_CharT __zero = _CharT('0'),
 720                                                                                 _CharT __one = _CharT('1')) const;
 721     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 722     basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> > to_string(char __zero = '0',
 723                                                                       char __one = '1') const;
 724     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 725     size_t count() const _NOEXCEPT;
 726     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR size_t size() const _NOEXCEPT {return _Size;}
 727     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 728     bool operator==(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT;
 729     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 730     bool operator!=(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT;
 731     bool test(size_t __pos) const;
 732     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 733     bool all() const _NOEXCEPT;
 734     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 735     bool any() const _NOEXCEPT;
 736     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY bool none() const _NOEXCEPT {return !any();}
 737     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 738     bitset operator<<(size_t __pos) const _NOEXCEPT;
 739     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 740     bitset operator>>(size_t __pos) const _NOEXCEPT;
 741
 742 private:
 743
 744     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 745     size_t __hash_code() const _NOEXCEPT {return base::__hash_code();}
 746
 747     friend struct hash<bitset>;
 748 };
 749
 750 template <size_t _Size>
 751 template<class _CharT>
 752 bitset<_Size>::bitset(const _CharT* __str,
 753                       typename basic_string<_CharT>::size_type __n,
 754                       _CharT __zero, _CharT __one)
 755 {
 756     size_t __rlen = _VSTD::min(__n, char_traits<_CharT>::length(__str));
 757     for (size_t __i = 0; __i < __rlen; ++__i)
 758         if (__str[__i] != __zero && __str[__i] != __one)
 759             __throw_invalid_argument("bitset string ctor has invalid argument");
 760
 761     size_t _Mp = _VSTD::min(__rlen, _Size);
 762     size_t __i = 0;
 763     for (; __i < _Mp; ++__i)
 764     {
 765         _CharT __c = __str[_Mp - 1 - __i];
 766         if (__c == __zero)
 767             (*this)[__i] = false;
 768         else
 769             (*this)[__i] = true;
 770     }
 771     _VSTD::fill(base::__make_iter(__i), base::__make_iter(_Size), false);
 772 }
 773
 774 template <size_t _Size>
 775 template<class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 776 bitset<_Size>::bitset(const basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>& __str,
 777        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __pos,
 778        typename basic_string<_CharT,_Traits,_Allocator>::size_type __n,
 779        _CharT __zero, _CharT __one)
 780 {
 781     if (__pos > __str.size())
 782         __throw_out_of_range("bitset string pos out of range");
 783
 784     size_t __rlen = _VSTD::min(__n, __str.size() - __pos);
 785     for (size_t __i = __pos; __i < __pos + __rlen; ++__i)
 786         if (!_Traits::eq(__str[__i], __zero) && !_Traits::eq(__str[__i], __one))
 787             __throw_invalid_argument("bitset string ctor has invalid argument");
 788
 789     size_t _Mp = _VSTD::min(__rlen, _Size);
 790     size_t __i = 0;
 791     for (; __i < _Mp; ++__i)
 792     {
 793         _CharT __c = __str[__pos + _Mp - 1 - __i];
 794         if (_Traits::eq(__c, __zero))
 795             (*this)[__i] = false;
 796         else
 797             (*this)[__i] = true;
 798     }
 799     _VSTD::fill(base::__make_iter(__i), base::__make_iter(_Size), false);
 800 }
 801
 802 template <size_t _Size>
 803 inline
 804 bitset<_Size>&
 805 bitset<_Size>::operator&=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 806 {
 807     base::operator&=(__rhs);
 808     return *this;
 809 }
 810
 811 template <size_t _Size>
 812 inline
 813 bitset<_Size>&
 814 bitset<_Size>::operator|=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 815 {
 816     base::operator|=(__rhs);
 817     return *this;
 818 }
 819
 820 template <size_t _Size>
 821 inline
 822 bitset<_Size>&
 823 bitset<_Size>::operator^=(const bitset& __rhs) _NOEXCEPT
 824 {
 825     base::operator^=(__rhs);
 826     return *this;
 827 }
 828
 829 template <size_t _Size>
 830 bitset<_Size>&
 831 bitset<_Size>::operator<<=(size_t __pos) _NOEXCEPT
 832 {
 833     __pos = _VSTD::min(__pos, _Size);
 834     _VSTD::copy_backward(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size - __pos), base::__make_iter(_Size));
 835     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), __pos, false);
 836     return *this;
 837 }
 838
 839 template <size_t _Size>
 840 bitset<_Size>&
 841 bitset<_Size>::operator>>=(size_t __pos) _NOEXCEPT
 842 {
 843     __pos = _VSTD::min(__pos, _Size);
 844     _VSTD::copy(base::__make_iter(__pos), base::__make_iter(_Size), base::__make_iter(0));
 845     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(_Size - __pos), __pos, false);
 846     return *this;
 847 }
 848
 849 template <size_t _Size>
 850 inline
 851 bitset<_Size>&
 852 bitset<_Size>::set() _NOEXCEPT
 853 {
 854     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), _Size, true);
 855     return *this;
 856 }
 857
 858 template <size_t _Size>
 859 bitset<_Size>&
 860 bitset<_Size>::set(size_t __pos, bool __val)
 861 {
 862     if (__pos >= _Size)
 863         __throw_out_of_range("bitset set argument out of range");
 864
 865     (*this)[__pos] = __val;
 866     return *this;
 867 }
 868
 869 template <size_t _Size>
 870 inline
 871 bitset<_Size>&
 872 bitset<_Size>::reset() _NOEXCEPT
 873 {
 874     _VSTD::fill_n(base::__make_iter(0), _Size, false);
 875     return *this;
 876 }
 877
 878 template <size_t _Size>
 879 bitset<_Size>&
 880 bitset<_Size>::reset(size_t __pos)
 881 {
 882     if (__pos >= _Size)
 883         __throw_out_of_range("bitset reset argument out of range");
 884
 885     (*this)[__pos] = false;
 886     return *this;
 887 }
 888
 889 template <size_t _Size>
 890 inline
 891 bitset<_Size>
 892 bitset<_Size>::operator~() const _NOEXCEPT
 893 {
 894     bitset __x(*this);
 895     __x.flip();
 896     return __x;
 897 }
 898
 899 template <size_t _Size>
 900 inline
 901 bitset<_Size>&
 902 bitset<_Size>::flip() _NOEXCEPT
 903 {
 904     base::flip();
 905     return *this;
 906 }
 907
 908 template <size_t _Size>
 909 bitset<_Size>&
 910 bitset<_Size>::flip(size_t __pos)
 911 {
 912     if (__pos >= _Size)
 913         __throw_out_of_range("bitset flip argument out of range");
 914
 915     reference r = base::__make_ref(__pos);
 916     r = ~r;
 917     return *this;
 918 }
 919
 920 template <size_t _Size>
 921 inline
 922 unsigned long
 923 bitset<_Size>::to_ulong() const
 924 {
 925     return base::to_ulong();
 926 }
 927
 928 template <size_t _Size>
 929 inline
 930 unsigned long long
 931 bitset<_Size>::to_ullong() const
 932 {
 933     return base::to_ullong();
 934 }
 935
 936 template <size_t _Size>
 937 template <class _CharT, class _Traits, class _Allocator>
 938 basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator>
 939 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 940 {
 941     basic_string<_CharT, _Traits, _Allocator> __r(_Size, __zero);
 942     for (size_t __i = 0; __i < _Size; ++__i)
 943     {
 944         if ((*this)[__i])
 945             __r[_Size - 1 - __i] = __one;
 946     }
 947     return __r;
 948 }
 949
 950 template <size_t _Size>
 951 template <class _CharT, class _Traits>
 952 inline
 953 basic_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> >
 954 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 955 {
 956     return to_string<_CharT, _Traits, allocator<_CharT> >(__zero, __one);
 957 }
 958
 959 template <size_t _Size>
 960 template <class _CharT>
 961 inline
 962 basic_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> >
 963 bitset<_Size>::to_string(_CharT __zero, _CharT __one) const
 964 {
 965     return to_string<_CharT, char_traits<_CharT>, allocator<_CharT> >(__zero, __one);
 966 }
 967
 968 template <size_t _Size>
 969 inline
 970 basic_string<char, char_traits<char>, allocator<char> >
 971 bitset<_Size>::to_string(char __zero, char __one) const
 972 {
 973     return to_string<char, char_traits<char>, allocator<char> >(__zero, __one);
 974 }
 975
 976 template <size_t _Size>
 977 inline
 978 size_t
 979 bitset<_Size>::count() const _NOEXCEPT
 980 {
 981     return static_cast<size_t>(_VSTD::count(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size), true));
 982 }
 983
 984 template <size_t _Size>
 985 inline
 986 bool
 987 bitset<_Size>::operator==(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT
 988 {
 989     return _VSTD::equal(base::__make_iter(0), base::__make_iter(_Size), __rhs.__make_iter(0));
 990 }
 991
 992 template <size_t _Size>
 993 inline
 994 bool
 995 bitset<_Size>::operator!=(const bitset& __rhs) const _NOEXCEPT
 996 {
 997     return !(*this == __rhs);
 998 }
 999
1000 template <size_t _Size>
1001 bool
1002 bitset<_Size>::test(size_t __pos) const
1003 {
1004     if (__pos >= _Size)
1005         __throw_out_of_range("bitset test argument out of range");
1006
1007     return (*this)[__pos];
1008 }
1009
1010 template <size_t _Size>
1011 inline
1012 bool
1013 bitset<_Size>::all() const _NOEXCEPT
1014 {
1015     return base::all();
1016 }
1017
1018 template <size_t _Size>
1019 inline
1020 bool
1021 bitset<_Size>::any() const _NOEXCEPT
1022 {
1023     return base::any();
1024 }
1025
1026 template <size_t _Size>
1027 inline
1028 bitset<_Size>
1029 bitset<_Size>::operator<<(size_t __pos) const _NOEXCEPT
1030 {
1031     bitset __r = *this;
1032     __r <<= __pos;
1033     return __r;
1034 }
1035
1036 template <size_t _Size>
1037 inline
1038 bitset<_Size>
1039 bitset<_Size>::operator>>(size_t __pos) const _NOEXCEPT
1040 {
1041     bitset __r = *this;
1042     __r >>= __pos;
1043     return __r;
1044 }
1045
1046 template <size_t _Size>
1047 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1048 bitset<_Size>
1049 operator&(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1050 {
1051     bitset<_Size> __r = __x;
1052     __r &= __y;
1053     return __r;
1054 }
1055
1056 template <size_t _Size>
1057 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1058 bitset<_Size>
1059 operator|(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1060 {
1061     bitset<_Size> __r = __x;
1062     __r |= __y;
1063     return __r;
1064 }
1065
1066 template <size_t _Size>
1067 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1068 bitset<_Size>
1069 operator^(const bitset<_Size>& __x, const bitset<_Size>& __y) _NOEXCEPT
1070 {
1071     bitset<_Size> __r = __x;
1072     __r ^= __y;
1073     return __r;
1074 }
1075
1076 template <size_t _Size>
1077 struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS hash<bitset<_Size> >
1078     : public unary_function<bitset<_Size>, size_t>
1079 {
1080     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
1081     size_t operator()(const bitset<_Size>& __bs) const _NOEXCEPT
1082         {return __bs.__hash_code();}
1083 };
1084
1085 template <class _CharT, class _Traits, size_t _Size>
1086 basic_istream<_CharT, _Traits>&
1087 operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is, bitset<_Size>& __x);
1088
1089 template <class _CharT, class _Traits, size_t _Size>
1090 basic_ostream<_CharT, _Traits>&
1091 operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os, const bitset<_Size>& __x);
1092
1093 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
1094
1095 _LIBCPP_POP_MACROS
1096
1097 #endif  // _LIBCPP_BITSET