contrib/libc++/include/array

   1 // -*- C++ -*-
   2 //===---------------------------- array -----------------------------------===//
   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_ARRAY
  12 #define _LIBCPP_ARRAY
  13
  14 /*
  15     array synopsis
  16
  17 namespace std
  18 {
  19 template <class T, size_t N >
  20 struct array
  21 {
  22     // types:
  23     typedef T & reference;
  24     typedef const T & const_reference;
  25     typedef implementation defined iterator;
  26     typedef implementation defined const_iterator;
  27     typedef size_t size_type;
  28     typedef ptrdiff_t difference_type;
  29     typedef T value_type;
  30     typedef T* pointer;
  31     typedef const T* const_pointer;
  32     typedef std::reverse_iterator<iterator> reverse_iterator;
  33     typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
  34
  35     // No explicit construct/copy/destroy for aggregate type
  36     void fill(const T& u);
  37     void swap(array& a) noexcept(is_nothrow_swappable_v<T>);
  38
  39     // iterators:
  40     iterator begin() noexcept;
  41     const_iterator begin() const noexcept;
  42     iterator end() noexcept;
  43     const_iterator end() const noexcept;
  44
  45     reverse_iterator rbegin() noexcept;
  46     const_reverse_iterator rbegin() const noexcept;
  47     reverse_iterator rend() noexcept;
  48     const_reverse_iterator rend() const noexcept;
  49
  50     const_iterator cbegin() const noexcept;
  51     const_iterator cend() const noexcept;
  52     const_reverse_iterator crbegin() const noexcept;
  53     const_reverse_iterator crend() const noexcept;
  54
  55     // capacity:
  56     constexpr size_type size() const noexcept;
  57     constexpr size_type max_size() const noexcept;
  58     constexpr bool empty() const noexcept;
  59
  60     // element access:
  61     reference operator[](size_type n);
  62     const_reference operator[](size_type n) const; // constexpr in C++14
  63     const_reference at(size_type n) const; // constexpr in C++14
  64     reference at(size_type n);
  65
  66     reference front();
  67     const_reference front() const; // constexpr in C++14
  68     reference back();
  69     const_reference back() const; // constexpr in C++14
  70
  71     T* data() noexcept;
  72     const T* data() const noexcept;
  73 };
  74
  75   template <class T, class... U>
  76     array(T, U...) -> array<T, 1 + sizeof...(U)>;
  77
  78 template <class T, size_t N>
  79   bool operator==(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  80 template <class T, size_t N>
  81   bool operator!=(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  82 template <class T, size_t N>
  83   bool operator<(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  84 template <class T, size_t N>
  85   bool operator>(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  86 template <class T, size_t N>
  87   bool operator<=(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  88 template <class T, size_t N>
  89   bool operator>=(const array<T,N>& x, const array<T,N>& y);
  90
  91 template <class T, size_t N >
  92   void swap(array<T,N>& x, array<T,N>& y) noexcept(noexcept(x.swap(y))); // C++17
  93
  94 template <class T> class tuple_size;
  95 template <size_t I, class T> class tuple_element;
  96 template <class T, size_t N> struct tuple_size<array<T, N>>;
  97 template <size_t I, class T, size_t N> struct tuple_element<I, array<T, N>>;
  98 template <size_t I, class T, size_t N> T& get(array<T, N>&) noexcept; // constexpr in C++14
  99 template <size_t I, class T, size_t N> const T& get(const array<T, N>&) noexcept; // constexpr in C++14
 100 template <size_t I, class T, size_t N> T&& get(array<T, N>&&) noexcept; // constexpr in C++14
 101 template <size_t I, class T, size_t N> const T&& get(const array<T, N>&&) noexcept; // constexpr in C++14
 102
 103 }  // std
 104
 105 */
 106
 107 #include <__config>
 108 #include <__tuple>
 109 #include <type_traits>
 110 #include <utility>
 111 #include <iterator>
 112 #include <algorithm>
 113 #include <stdexcept>
 114 #include <cstdlib> // for _LIBCPP_UNREACHABLE
 115 #include <__debug>
 116
 117 #if !defined(_LIBCPP_HAS_NO_PRAGMA_SYSTEM_HEADER)
 118 #pragma GCC system_header
 119 #endif
 120
 121
 122
 123 _LIBCPP_BEGIN_NAMESPACE_STD
 124
 125
 126 template <class _Tp, size_t _Size>
 127 struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS array
 128 {
 129     // types:
 130     typedef array __self;
 131     typedef _Tp                                   value_type;
 132     typedef value_type&                           reference;
 133     typedef const value_type&                     const_reference;
 134     typedef value_type*                           iterator;
 135     typedef const value_type*                     const_iterator;
 136     typedef value_type*                           pointer;
 137     typedef const value_type*                     const_pointer;
 138     typedef size_t                                size_type;
 139     typedef ptrdiff_t                             difference_type;
 140     typedef std::reverse_iterator<iterator>       reverse_iterator;
 141     typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
 142
 143     _Tp __elems_[_Size];
 144
 145     // No explicit construct/copy/destroy for aggregate type
 146     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void fill(const value_type& __u) {
 147       _VSTD::fill_n(__elems_, _Size, __u);
 148     }
 149
 150     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 151     void swap(array& __a) _NOEXCEPT_(__is_nothrow_swappable<_Tp>::value) {
 152       std::swap_ranges(__elems_, __elems_ + _Size, __a.__elems_);
 153     }
 154
 155     // iterators:
 156     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 157     iterator begin() _NOEXCEPT {return iterator(data());}
 158     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 159     const_iterator begin() const _NOEXCEPT {return const_iterator(data());}
 160     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 161     iterator end() _NOEXCEPT {return iterator(data() + _Size);}
 162     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 163     const_iterator end() const _NOEXCEPT {return const_iterator(data() + _Size);}
 164
 165     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 166     reverse_iterator rbegin() _NOEXCEPT {return reverse_iterator(end());}
 167     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 168     const_reverse_iterator rbegin() const _NOEXCEPT {return const_reverse_iterator(end());}
 169     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 170     reverse_iterator rend() _NOEXCEPT {return reverse_iterator(begin());}
 171     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 172     const_reverse_iterator rend() const _NOEXCEPT {return const_reverse_iterator(begin());}
 173
 174     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 175     const_iterator cbegin() const _NOEXCEPT {return begin();}
 176     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 177     const_iterator cend() const _NOEXCEPT {return end();}
 178     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 179     const_reverse_iterator crbegin() const _NOEXCEPT {return rbegin();}
 180     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 181     const_reverse_iterator crend() const _NOEXCEPT {return rend();}
 182
 183     // capacity:
 184     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 185     _LIBCPP_CONSTEXPR size_type size() const _NOEXCEPT {return _Size;}
 186     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 187     _LIBCPP_CONSTEXPR size_type max_size() const _NOEXCEPT {return _Size;}
 188     _LIBCPP_NODISCARD_AFTER_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 189     _LIBCPP_CONSTEXPR bool empty() const _NOEXCEPT {return false; }
 190
 191     // element access:
 192     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 193     reference operator[](size_type __n)             {return __elems_[__n];}
 194     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 195     const_reference operator[](size_type __n) const {return __elems_[__n];}
 196
 197     _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14       reference at(size_type __n);
 198     _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11 const_reference at(size_type __n) const;
 199
 200     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14 reference front()             {return __elems_[0];}
 201     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11 const_reference front() const {return __elems_[0];}
 202     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14 reference back()              {return __elems_[_Size - 1];}
 203     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11 const_reference back() const  {return __elems_[_Size - 1];}
 204
 205     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 206     value_type* data() _NOEXCEPT {return __elems_;}
 207     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 208     const value_type* data() const _NOEXCEPT {return __elems_;}
 209 };
 210
 211
 212 template <class _Tp, size_t _Size>
 213 _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX14
 214 typename array<_Tp, _Size>::reference
 215 array<_Tp, _Size>::at(size_type __n)
 216 {
 217     if (__n >= _Size)
 218         __throw_out_of_range("array::at");
 219
 220     return __elems_[__n];
 221 }
 222
 223 template <class _Tp, size_t _Size>
 224 _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 225 typename array<_Tp, _Size>::const_reference
 226 array<_Tp, _Size>::at(size_type __n) const
 227 {
 228     if (__n >= _Size)
 229         __throw_out_of_range("array::at");
 230     return __elems_[__n];
 231 }
 232
 233 template <class _Tp>
 234 struct _LIBCPP_TEMPLATE_VIS array<_Tp, 0>
 235 {
 236     // types:
 237     typedef array __self;
 238     typedef _Tp                                   value_type;
 239     typedef value_type&                           reference;
 240     typedef const value_type&                     const_reference;
 241     typedef value_type*                           iterator;
 242     typedef const value_type*                     const_iterator;
 243     typedef value_type*                           pointer;
 244     typedef const value_type*                     const_pointer;
 245     typedef size_t                                size_type;
 246     typedef ptrdiff_t                             difference_type;
 247     typedef std::reverse_iterator<iterator>       reverse_iterator;
 248     typedef std::reverse_iterator<const_iterator> const_reverse_iterator;
 249
 250     typedef typename conditional<is_const<_Tp>::value, const char,
 251                                 char>::type _CharType;
 252
 253     struct  _ArrayInStructT { _Tp __data_[1]; };
 254     _ALIGNAS_TYPE(_ArrayInStructT) _CharType __elems_[sizeof(_ArrayInStructT)];
 255
 256     // No explicit construct/copy/destroy for aggregate type
 257     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY void fill(const value_type&) {
 258       static_assert(!is_const<_Tp>::value,
 259                     "cannot fill zero-sized array of type 'const T'");
 260     }
 261
 262     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 263     void swap(array&) _NOEXCEPT {
 264       static_assert(!is_const<_Tp>::value,
 265                     "cannot swap zero-sized array of type 'const T'");
 266     }
 267
 268     // iterators:
 269     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 270     iterator begin() _NOEXCEPT {return iterator(data());}
 271     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 272     const_iterator begin() const _NOEXCEPT {return const_iterator(data());}
 273     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 274     iterator end() _NOEXCEPT {return iterator(data());}
 275     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 276     const_iterator end() const _NOEXCEPT {return const_iterator(data());}
 277
 278     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 279     reverse_iterator rbegin() _NOEXCEPT {return reverse_iterator(end());}
 280     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 281     const_reverse_iterator rbegin() const _NOEXCEPT {return const_reverse_iterator(end());}
 282     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 283     reverse_iterator rend() _NOEXCEPT {return reverse_iterator(begin());}
 284     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 285     const_reverse_iterator rend() const _NOEXCEPT {return const_reverse_iterator(begin());}
 286
 287     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 288     const_iterator cbegin() const _NOEXCEPT {return begin();}
 289     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 290     const_iterator cend() const _NOEXCEPT {return end();}
 291     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 292     const_reverse_iterator crbegin() const _NOEXCEPT {return rbegin();}
 293     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 294     const_reverse_iterator crend() const _NOEXCEPT {return rend();}
 295
 296     // capacity:
 297     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 298     _LIBCPP_CONSTEXPR size_type size() const _NOEXCEPT {return 0; }
 299     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 300     _LIBCPP_CONSTEXPR size_type max_size() const _NOEXCEPT {return 0;}
 301     _LIBCPP_NODISCARD_AFTER_CXX17 _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 302     _LIBCPP_CONSTEXPR bool empty() const _NOEXCEPT {return true;}
 303
 304     // element access:
 305     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 306     reference operator[](size_type) {
 307       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::operator[] on a zero-sized array");
 308       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 309     }
 310
 311     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 312     const_reference operator[](size_type) const {
 313       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::operator[] on a zero-sized array");
 314       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 315     }
 316
 317     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 318     reference at(size_type) {
 319       __throw_out_of_range("array<T, 0>::at");
 320       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 321     }
 322
 323     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 324     const_reference at(size_type) const {
 325       __throw_out_of_range("array<T, 0>::at");
 326       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 327     }
 328
 329     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 330     reference front() {
 331       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::front() on a zero-sized array");
 332       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 333     }
 334
 335     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 336     const_reference front() const {
 337       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::front() on a zero-sized array");
 338       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 339     }
 340
 341     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 342     reference back() {
 343       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::back() on a zero-sized array");
 344       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 345     }
 346
 347     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 348     const_reference back() const {
 349       _LIBCPP_ASSERT(false, "cannot call array<T, 0>::back() on a zero-sized array");
 350       _LIBCPP_UNREACHABLE();
 351     }
 352
 353     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 354     value_type* data() _NOEXCEPT {return reinterpret_cast<value_type*>(__elems_);}
 355     _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 356     const value_type* data() const _NOEXCEPT {return reinterpret_cast<const value_type*>(__elems_);}
 357 };
 358
 359
 360 #ifndef _LIBCPP_HAS_NO_DEDUCTION_GUIDES
 361 template<class _Tp, class... _Args,
 362          class = typename enable_if<(is_same_v<_Tp, _Args> && ...), void>::type
 363          >
 364 array(_Tp, _Args...)
 365   -> array<_Tp, 1 + sizeof...(_Args)>;
 366 #endif
 367
 368 template <class _Tp, size_t _Size>
 369 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 370 bool
 371 operator==(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 372 {
 373     return _VSTD::equal(__x.begin(), __x.end(), __y.begin());
 374 }
 375
 376 template <class _Tp, size_t _Size>
 377 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 378 bool
 379 operator!=(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 380 {
 381     return !(__x == __y);
 382 }
 383
 384 template <class _Tp, size_t _Size>
 385 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 386 bool
 387 operator<(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 388 {
 389     return _VSTD::lexicographical_compare(__x.begin(), __x.end(),
 390                                           __y.begin(), __y.end());
 391 }
 392
 393 template <class _Tp, size_t _Size>
 394 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 395 bool
 396 operator>(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 397 {
 398     return __y < __x;
 399 }
 400
 401 template <class _Tp, size_t _Size>
 402 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 403 bool
 404 operator<=(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 405 {
 406     return !(__y < __x);
 407 }
 408
 409 template <class _Tp, size_t _Size>
 410 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 411 bool
 412 operator>=(const array<_Tp, _Size>& __x, const array<_Tp, _Size>& __y)
 413 {
 414     return !(__x < __y);
 415 }
 416
 417 template <class _Tp, size_t _Size>
 418 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY
 419 typename enable_if
 420 <
 421     _Size == 0 ||
 422     __is_swappable<_Tp>::value,
 423     void
 424 >::type
 425 swap(array<_Tp, _Size>& __x, array<_Tp, _Size>& __y)
 426                                   _NOEXCEPT_(noexcept(__x.swap(__y)))
 427 {
 428     __x.swap(__y);
 429 }
 430
 431 template <class _Tp, size_t _Size>
 432 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS tuple_size<array<_Tp, _Size> >
 433     : public integral_constant<size_t, _Size> {};
 434
 435 template <size_t _Ip, class _Tp, size_t _Size>
 436 class _LIBCPP_TEMPLATE_VIS tuple_element<_Ip, array<_Tp, _Size> >
 437 {
 438     static_assert(_Ip < _Size, "Index out of bounds in std::tuple_element<> (std::array)");
 439 public:
 440     typedef _Tp type;
 441 };
 442
 443 template <size_t _Ip, class _Tp, size_t _Size>
 444 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 445 _Tp&
 446 get(array<_Tp, _Size>& __a) _NOEXCEPT
 447 {
 448     static_assert(_Ip < _Size, "Index out of bounds in std::get<> (std::array)");
 449     return __a.__elems_[_Ip];
 450 }
 451
 452 template <size_t _Ip, class _Tp, size_t _Size>
 453 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 454 const _Tp&
 455 get(const array<_Tp, _Size>& __a) _NOEXCEPT
 456 {
 457     static_assert(_Ip < _Size, "Index out of bounds in std::get<> (const std::array)");
 458     return __a.__elems_[_Ip];
 459 }
 460
 461 #ifndef _LIBCPP_CXX03_LANG
 462
 463 template <size_t _Ip, class _Tp, size_t _Size>
 464 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 465 _Tp&&
 466 get(array<_Tp, _Size>&& __a) _NOEXCEPT
 467 {
 468     static_assert(_Ip < _Size, "Index out of bounds in std::get<> (std::array &&)");
 469     return _VSTD::move(__a.__elems_[_Ip]);
 470 }
 471
 472 template <size_t _Ip, class _Tp, size_t _Size>
 473 inline _LIBCPP_INLINE_VISIBILITY _LIBCPP_CONSTEXPR_AFTER_CXX11
 474 const _Tp&&
 475 get(const array<_Tp, _Size>&& __a) _NOEXCEPT
 476 {
 477     static_assert(_Ip < _Size, "Index out of bounds in std::get<> (const std::array &&)");
 478     return _VSTD::move(__a.__elems_[_Ip]);
 479 }
 480
 481 #endif  // !_LIBCPP_CXX03_LANG
 482
 483 _LIBCPP_END_NAMESPACE_STD
 484
 485 #endif  // _LIBCPP_ARRAY