]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/10.2.git/blob - contrib/libstdc++/include/bits/basic_string.h
- Copy stable/10@285827 to releng/10.2 in preparation for 10.2-RC1
[FreeBSD/releng/10.2.git] / contrib / libstdc++ / include / bits / basic_string.h
1 // Components for manipulating sequences of characters -*- C++ -*-
2
3 // Copyright (C) 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005,
4 // 2006, 2007
5 // Free Software Foundation, Inc.
6 //
7 // This file is part of the GNU ISO C++ Library.  This library is free
8 // software; you can redistribute it and/or modify it under the
9 // terms of the GNU General Public License as published by the
10 // Free Software Foundation; either version 2, or (at your option)
11 // any later version.
12
13 // This library is distributed in the hope that it will be useful,
14 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
15 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
16 // GNU General Public License for more details.
17
18 // You should have received a copy of the GNU General Public License along
19 // with this library; see the file COPYING.  If not, write to the Free
20 // Software Foundation, 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301,
21 // USA.
22
23 // As a special exception, you may use this file as part of a free software
24 // library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
25 // templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
26 // this file and link it with other files to produce an executable, this
27 // file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
28 // the GNU General Public License.  This exception does not however
29 // invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
30 // the GNU General Public License.
31
32 /** @file basic_string.h
33  *  This is an internal header file, included by other library headers.
34  *  You should not attempt to use it directly.
35  */
36
37 //
38 // ISO C++ 14882: 21 Strings library
39 //
40
41 #ifndef _BASIC_STRING_H
42 #define _BASIC_STRING_H 1
43
44 #pragma GCC system_header
45
46 #include <ext/atomicity.h>
47 #include <debug/debug.h>
48
49 _GLIBCXX_BEGIN_NAMESPACE(std)
50
51   /**
52    *  @class basic_string basic_string.h <string>
53    *  @brief  Managing sequences of characters and character-like objects.
54    *
55    *  @ingroup Containers
56    *  @ingroup Sequences
57    *
58    *  Meets the requirements of a <a href="tables.html#65">container</a>, a
59    *  <a href="tables.html#66">reversible container</a>, and a
60    *  <a href="tables.html#67">sequence</a>.  Of the
61    *  <a href="tables.html#68">optional sequence requirements</a>, only
62    *  @c push_back, @c at, and array access are supported.
63    *
64    *  @doctodo
65    *
66    *
67    *  @if maint
68    *  Documentation?  What's that?
69    *  Nathan Myers <ncm@cantrip.org>.
70    *
71    *  A string looks like this:
72    *
73    *  @code
74    *                                        [_Rep]
75    *                                        _M_length
76    *   [basic_string<char_type>]            _M_capacity
77    *   _M_dataplus                          _M_refcount
78    *   _M_p ---------------->               unnamed array of char_type
79    *  @endcode
80    *
81    *  Where the _M_p points to the first character in the string, and
82    *  you cast it to a pointer-to-_Rep and subtract 1 to get a
83    *  pointer to the header.
84    *
85    *  This approach has the enormous advantage that a string object
86    *  requires only one allocation.  All the ugliness is confined
87    *  within a single pair of inline functions, which each compile to
88    *  a single "add" instruction: _Rep::_M_data(), and
89    *  string::_M_rep(); and the allocation function which gets a
90    *  block of raw bytes and with room enough and constructs a _Rep
91    *  object at the front.
92    *
93    *  The reason you want _M_data pointing to the character array and
94    *  not the _Rep is so that the debugger can see the string
95    *  contents. (Probably we should add a non-inline member to get
96    *  the _Rep for the debugger to use, so users can check the actual
97    *  string length.)
98    *
99    *  Note that the _Rep object is a POD so that you can have a
100    *  static "empty string" _Rep object already "constructed" before
101    *  static constructors have run.  The reference-count encoding is
102    *  chosen so that a 0 indicates one reference, so you never try to
103    *  destroy the empty-string _Rep object.
104    *
105    *  All but the last paragraph is considered pretty conventional
106    *  for a C++ string implementation.
107    *  @endif
108   */
109   // 21.3  Template class basic_string
110   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
111     class basic_string
112     {
113       typedef typename _Alloc::template rebind<_CharT>::other _CharT_alloc_type;
114
115       // Types:
116     public:
117       typedef _Traits                                       traits_type;
118       typedef typename _Traits::char_type                   value_type;
119       typedef _Alloc                                        allocator_type;
120       typedef typename _CharT_alloc_type::size_type         size_type;
121       typedef typename _CharT_alloc_type::difference_type   difference_type;
122       typedef typename _CharT_alloc_type::reference         reference;
123       typedef typename _CharT_alloc_type::const_reference   const_reference;
124       typedef typename _CharT_alloc_type::pointer           pointer;
125       typedef typename _CharT_alloc_type::const_pointer     const_pointer;
126       typedef __gnu_cxx::__normal_iterator<pointer, basic_string>  iterator;
127       typedef __gnu_cxx::__normal_iterator<const_pointer, basic_string>
128                                                             const_iterator;
129       typedef std::reverse_iterator<const_iterator>     const_reverse_iterator;
130       typedef std::reverse_iterator<iterator>               reverse_iterator;
131
132     private:
133       // _Rep: string representation
134       //   Invariants:
135       //   1. String really contains _M_length + 1 characters: due to 21.3.4
136       //      must be kept null-terminated.
137       //   2. _M_capacity >= _M_length
138       //      Allocated memory is always (_M_capacity + 1) * sizeof(_CharT).
139       //   3. _M_refcount has three states:
140       //      -1: leaked, one reference, no ref-copies allowed, non-const.
141       //       0: one reference, non-const.
142       //     n>0: n + 1 references, operations require a lock, const.
143       //   4. All fields==0 is an empty string, given the extra storage
144       //      beyond-the-end for a null terminator; thus, the shared
145       //      empty string representation needs no constructor.
146
147       struct _Rep_base
148       {
149         size_type               _M_length;
150         size_type               _M_capacity;
151         _Atomic_word            _M_refcount;
152       };
153
154       struct _Rep : _Rep_base
155       {
156         // Types:
157         typedef typename _Alloc::template rebind<char>::other _Raw_bytes_alloc;
158
159         // (Public) Data members:
160
161         // The maximum number of individual char_type elements of an
162         // individual string is determined by _S_max_size. This is the
163         // value that will be returned by max_size().  (Whereas npos
164         // is the maximum number of bytes the allocator can allocate.)
165         // If one was to divvy up the theoretical largest size string,
166         // with a terminating character and m _CharT elements, it'd
167         // look like this:
168         // npos = sizeof(_Rep) + (m * sizeof(_CharT)) + sizeof(_CharT)
169         // Solving for m:
170         // m = ((npos - sizeof(_Rep))/sizeof(CharT)) - 1
171         // In addition, this implementation quarters this amount.
172         static const size_type  _S_max_size;
173         static const _CharT     _S_terminal;
174
175         // The following storage is init'd to 0 by the linker, resulting
176         // (carefully) in an empty string with one reference.
177         static size_type _S_empty_rep_storage[];
178
179         static _Rep&
180         _S_empty_rep()
181         { 
182           // NB: Mild hack to avoid strict-aliasing warnings.  Note that
183           // _S_empty_rep_storage is never modified and the punning should
184           // be reasonably safe in this case.
185           void* __p = reinterpret_cast<void*>(&_S_empty_rep_storage);
186           return *reinterpret_cast<_Rep*>(__p);
187         }
188
189         bool
190         _M_is_leaked() const
191         { return this->_M_refcount < 0; }
192
193         bool
194         _M_is_shared() const
195         { return this->_M_refcount > 0; }
196
197         void
198         _M_set_leaked()
199         { this->_M_refcount = -1; }
200
201         void
202         _M_set_sharable()
203         { this->_M_refcount = 0; }
204
205         void
206         _M_set_length_and_sharable(size_type __n)
207         { 
208           this->_M_set_sharable();  // One reference.
209           this->_M_length = __n;
210           traits_type::assign(this->_M_refdata()[__n], _S_terminal);
211           // grrr. (per 21.3.4)
212           // You cannot leave those LWG people alone for a second.
213         }
214
215         _CharT*
216         _M_refdata() throw()
217         { return reinterpret_cast<_CharT*>(this + 1); }
218
219         _CharT*
220         _M_grab(const _Alloc& __alloc1, const _Alloc& __alloc2)
221         {
222           return (!_M_is_leaked() && __alloc1 == __alloc2)
223                   ? _M_refcopy() : _M_clone(__alloc1);
224         }
225
226         // Create & Destroy
227         static _Rep*
228         _S_create(size_type, size_type, const _Alloc&);
229
230         void
231         _M_dispose(const _Alloc& __a)
232         {
233 #ifndef _GLIBCXX_FULLY_DYNAMIC_STRING
234           if (__builtin_expect(this != &_S_empty_rep(), false))
235 #endif
236             if (__gnu_cxx::__exchange_and_add_dispatch(&this->_M_refcount,
237                                                        -1) <= 0)
238               _M_destroy(__a);
239         }  // XXX MT
240
241         void
242         _M_destroy(const _Alloc&) throw();
243
244         _CharT*
245         _M_refcopy() throw()
246         {
247 #ifndef _GLIBCXX_FULLY_DYNAMIC_STRING
248           if (__builtin_expect(this != &_S_empty_rep(), false))
249 #endif
250             __gnu_cxx::__atomic_add_dispatch(&this->_M_refcount, 1);
251           return _M_refdata();
252         }  // XXX MT
253
254         _CharT*
255         _M_clone(const _Alloc&, size_type __res = 0);
256       };
257
258       // Use empty-base optimization: http://www.cantrip.org/emptyopt.html
259       struct _Alloc_hider : _Alloc
260       {
261         _Alloc_hider(_CharT* __dat, const _Alloc& __a)
262         : _Alloc(__a), _M_p(__dat) { }
263
264         _CharT* _M_p; // The actual data.
265       };
266
267     public:
268       // Data Members (public):
269       // NB: This is an unsigned type, and thus represents the maximum
270       // size that the allocator can hold.
271       ///  Value returned by various member functions when they fail.
272       static const size_type    npos = static_cast<size_type>(-1);
273
274     private:
275       // Data Members (private):
276       mutable _Alloc_hider      _M_dataplus;
277
278       _CharT*
279       _M_data() const
280       { return  _M_dataplus._M_p; }
281
282       _CharT*
283       _M_data(_CharT* __p)
284       { return (_M_dataplus._M_p = __p); }
285
286       _Rep*
287       _M_rep() const
288       { return &((reinterpret_cast<_Rep*> (_M_data()))[-1]); }
289
290       // For the internal use we have functions similar to `begin'/`end'
291       // but they do not call _M_leak.
292       iterator
293       _M_ibegin() const
294       { return iterator(_M_data()); }
295
296       iterator
297       _M_iend() const
298       { return iterator(_M_data() + this->size()); }
299
300       void
301       _M_leak()    // for use in begin() & non-const op[]
302       {
303         if (!_M_rep()->_M_is_leaked())
304           _M_leak_hard();
305       }
306
307       size_type
308       _M_check(size_type __pos, const char* __s) const
309       {
310         if (__pos > this->size())
311           __throw_out_of_range(__N(__s));
312         return __pos;
313       }
314
315       void
316       _M_check_length(size_type __n1, size_type __n2, const char* __s) const
317       {
318         if (this->max_size() - (this->size() - __n1) < __n2)
319           __throw_length_error(__N(__s));
320       }
321
322       // NB: _M_limit doesn't check for a bad __pos value.
323       size_type
324       _M_limit(size_type __pos, size_type __off) const
325       {
326         const bool __testoff =  __off < this->size() - __pos;
327         return __testoff ? __off : this->size() - __pos;
328       }
329
330       // True if _Rep and source do not overlap.
331       bool
332       _M_disjunct(const _CharT* __s) const
333       {
334         return (less<const _CharT*>()(__s, _M_data())
335                 || less<const _CharT*>()(_M_data() + this->size(), __s));
336       }
337
338       // When __n = 1 way faster than the general multichar
339       // traits_type::copy/move/assign.
340       static void
341       _M_copy(_CharT* __d, const _CharT* __s, size_type __n)
342       {
343         if (__n == 1)
344           traits_type::assign(*__d, *__s);
345         else
346           traits_type::copy(__d, __s, __n);
347       }
348
349       static void
350       _M_move(_CharT* __d, const _CharT* __s, size_type __n)
351       {
352         if (__n == 1)
353           traits_type::assign(*__d, *__s);
354         else
355           traits_type::move(__d, __s, __n);       
356       }
357
358       static void
359       _M_assign(_CharT* __d, size_type __n, _CharT __c)
360       {
361         if (__n == 1)
362           traits_type::assign(*__d, __c);
363         else
364           traits_type::assign(__d, __n, __c);     
365       }
366
367       // _S_copy_chars is a separate template to permit specialization
368       // to optimize for the common case of pointers as iterators.
369       template<class _Iterator>
370         static void
371         _S_copy_chars(_CharT* __p, _Iterator __k1, _Iterator __k2)
372         {
373           for (; __k1 != __k2; ++__k1, ++__p)
374             traits_type::assign(*__p, *__k1); // These types are off.
375         }
376
377       static void
378       _S_copy_chars(_CharT* __p, iterator __k1, iterator __k2)
379       { _S_copy_chars(__p, __k1.base(), __k2.base()); }
380
381       static void
382       _S_copy_chars(_CharT* __p, const_iterator __k1, const_iterator __k2)
383       { _S_copy_chars(__p, __k1.base(), __k2.base()); }
384
385       static void
386       _S_copy_chars(_CharT* __p, _CharT* __k1, _CharT* __k2)
387       { _M_copy(__p, __k1, __k2 - __k1); }
388
389       static void
390       _S_copy_chars(_CharT* __p, const _CharT* __k1, const _CharT* __k2)
391       { _M_copy(__p, __k1, __k2 - __k1); }
392
393       static int
394       _S_compare(size_type __x, size_type __y)
395       {
396          if (__x > __y)
397             return 1;
398          if (__x < __y)
399             return -1;
400          return 0;
401       }
402
403       void
404       _M_mutate(size_type __pos, size_type __len1, size_type __len2);
405
406       void
407       _M_leak_hard();
408
409       static _Rep&
410       _S_empty_rep()
411       { return _Rep::_S_empty_rep(); }
412
413     public:
414       // Construct/copy/destroy:
415       // NB: We overload ctors in some cases instead of using default
416       // arguments, per 17.4.4.4 para. 2 item 2.
417
418       /**
419        *  @brief  Default constructor creates an empty string.
420        */
421       inline
422       basic_string();
423
424       /**
425        *  @brief  Construct an empty string using allocator @a a.
426        */
427       explicit
428       basic_string(const _Alloc& __a);
429
430       // NB: per LWG issue 42, semantics different from IS:
431       /**
432        *  @brief  Construct string with copy of value of @a str.
433        *  @param  str  Source string.
434        */
435       basic_string(const basic_string& __str);
436       /**
437        *  @brief  Construct string as copy of a substring.
438        *  @param  str  Source string.
439        *  @param  pos  Index of first character to copy from.
440        *  @param  n  Number of characters to copy (default remainder).
441        */
442       basic_string(const basic_string& __str, size_type __pos,
443                    size_type __n = npos);
444       /**
445        *  @brief  Construct string as copy of a substring.
446        *  @param  str  Source string.
447        *  @param  pos  Index of first character to copy from.
448        *  @param  n  Number of characters to copy.
449        *  @param  a  Allocator to use.
450        */
451       basic_string(const basic_string& __str, size_type __pos,
452                    size_type __n, const _Alloc& __a);
453
454       /**
455        *  @brief  Construct string initialized by a character array.
456        *  @param  s  Source character array.
457        *  @param  n  Number of characters to copy.
458        *  @param  a  Allocator to use (default is default allocator).
459        *
460        *  NB: @a s must have at least @a n characters, '\0' has no special
461        *  meaning.
462        */
463       basic_string(const _CharT* __s, size_type __n,
464                    const _Alloc& __a = _Alloc());
465       /**
466        *  @brief  Construct string as copy of a C string.
467        *  @param  s  Source C string.
468        *  @param  a  Allocator to use (default is default allocator).
469        */
470       basic_string(const _CharT* __s, const _Alloc& __a = _Alloc());
471       /**
472        *  @brief  Construct string as multiple characters.
473        *  @param  n  Number of characters.
474        *  @param  c  Character to use.
475        *  @param  a  Allocator to use (default is default allocator).
476        */
477       basic_string(size_type __n, _CharT __c, const _Alloc& __a = _Alloc());
478
479       /**
480        *  @brief  Construct string as copy of a range.
481        *  @param  beg  Start of range.
482        *  @param  end  End of range.
483        *  @param  a  Allocator to use (default is default allocator).
484        */
485       template<class _InputIterator>
486         basic_string(_InputIterator __beg, _InputIterator __end,
487                      const _Alloc& __a = _Alloc());
488
489       /**
490        *  @brief  Destroy the string instance.
491        */
492       ~basic_string()
493       { _M_rep()->_M_dispose(this->get_allocator()); }
494
495       /**
496        *  @brief  Assign the value of @a str to this string.
497        *  @param  str  Source string.
498        */
499       basic_string&
500       operator=(const basic_string& __str) 
501       { return this->assign(__str); }
502
503       /**
504        *  @brief  Copy contents of @a s into this string.
505        *  @param  s  Source null-terminated string.
506        */
507       basic_string&
508       operator=(const _CharT* __s) 
509       { return this->assign(__s); }
510
511       /**
512        *  @brief  Set value to string of length 1.
513        *  @param  c  Source character.
514        *
515        *  Assigning to a character makes this string length 1 and
516        *  (*this)[0] == @a c.
517        */
518       basic_string&
519       operator=(_CharT __c) 
520       { 
521         this->assign(1, __c); 
522         return *this;
523       }
524
525       // Iterators:
526       /**
527        *  Returns a read/write iterator that points to the first character in
528        *  the %string.  Unshares the string.
529        */
530       iterator
531       begin()
532       {
533         _M_leak();
534         return iterator(_M_data());
535       }
536
537       /**
538        *  Returns a read-only (constant) iterator that points to the first
539        *  character in the %string.
540        */
541       const_iterator
542       begin() const
543       { return const_iterator(_M_data()); }
544
545       /**
546        *  Returns a read/write iterator that points one past the last
547        *  character in the %string.  Unshares the string.
548        */
549       iterator
550       end()
551       {
552         _M_leak();
553         return iterator(_M_data() + this->size());
554       }
555
556       /**
557        *  Returns a read-only (constant) iterator that points one past the
558        *  last character in the %string.
559        */
560       const_iterator
561       end() const
562       { return const_iterator(_M_data() + this->size()); }
563
564       /**
565        *  Returns a read/write reverse iterator that points to the last
566        *  character in the %string.  Iteration is done in reverse element
567        *  order.  Unshares the string.
568        */
569       reverse_iterator
570       rbegin()
571       { return reverse_iterator(this->end()); }
572
573       /**
574        *  Returns a read-only (constant) reverse iterator that points
575        *  to the last character in the %string.  Iteration is done in
576        *  reverse element order.
577        */
578       const_reverse_iterator
579       rbegin() const
580       { return const_reverse_iterator(this->end()); }
581
582       /**
583        *  Returns a read/write reverse iterator that points to one before the
584        *  first character in the %string.  Iteration is done in reverse
585        *  element order.  Unshares the string.
586        */
587       reverse_iterator
588       rend()
589       { return reverse_iterator(this->begin()); }
590
591       /**
592        *  Returns a read-only (constant) reverse iterator that points
593        *  to one before the first character in the %string.  Iteration
594        *  is done in reverse element order.
595        */
596       const_reverse_iterator
597       rend() const
598       { return const_reverse_iterator(this->begin()); }
599
600     public:
601       // Capacity:
602       ///  Returns the number of characters in the string, not including any
603       ///  null-termination.
604       size_type
605       size() const
606       { return _M_rep()->_M_length; }
607
608       ///  Returns the number of characters in the string, not including any
609       ///  null-termination.
610       size_type
611       length() const
612       { return _M_rep()->_M_length; }
613
614       /// Returns the size() of the largest possible %string.
615       size_type
616       max_size() const
617       { return _Rep::_S_max_size; }
618
619       /**
620        *  @brief  Resizes the %string to the specified number of characters.
621        *  @param  n  Number of characters the %string should contain.
622        *  @param  c  Character to fill any new elements.
623        *
624        *  This function will %resize the %string to the specified
625        *  number of characters.  If the number is smaller than the
626        *  %string's current size the %string is truncated, otherwise
627        *  the %string is extended and new elements are set to @a c.
628        */
629       void
630       resize(size_type __n, _CharT __c);
631
632       /**
633        *  @brief  Resizes the %string to the specified number of characters.
634        *  @param  n  Number of characters the %string should contain.
635        *
636        *  This function will resize the %string to the specified length.  If
637        *  the new size is smaller than the %string's current size the %string
638        *  is truncated, otherwise the %string is extended and new characters
639        *  are default-constructed.  For basic types such as char, this means
640        *  setting them to 0.
641        */
642       void
643       resize(size_type __n)
644       { this->resize(__n, _CharT()); }
645
646       /**
647        *  Returns the total number of characters that the %string can hold
648        *  before needing to allocate more memory.
649        */
650       size_type
651       capacity() const
652       { return _M_rep()->_M_capacity; }
653
654       /**
655        *  @brief  Attempt to preallocate enough memory for specified number of
656        *          characters.
657        *  @param  res_arg  Number of characters required.
658        *  @throw  std::length_error  If @a res_arg exceeds @c max_size().
659        *
660        *  This function attempts to reserve enough memory for the
661        *  %string to hold the specified number of characters.  If the
662        *  number requested is more than max_size(), length_error is
663        *  thrown.
664        *
665        *  The advantage of this function is that if optimal code is a
666        *  necessity and the user can determine the string length that will be
667        *  required, the user can reserve the memory in %advance, and thus
668        *  prevent a possible reallocation of memory and copying of %string
669        *  data.
670        */
671       void
672       reserve(size_type __res_arg = 0);
673
674       /**
675        *  Erases the string, making it empty.
676        */
677       void
678       clear()
679       { _M_mutate(0, this->size(), 0); }
680
681       /**
682        *  Returns true if the %string is empty.  Equivalent to *this == "".
683        */
684       bool
685       empty() const
686       { return this->size() == 0; }
687
688       // Element access:
689       /**
690        *  @brief  Subscript access to the data contained in the %string.
691        *  @param  pos  The index of the character to access.
692        *  @return  Read-only (constant) reference to the character.
693        *
694        *  This operator allows for easy, array-style, data access.
695        *  Note that data access with this operator is unchecked and
696        *  out_of_range lookups are not defined. (For checked lookups
697        *  see at().)
698        */
699       const_reference
700       operator[] (size_type __pos) const
701       {
702         _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(__pos <= size());
703         return _M_data()[__pos];
704       }
705
706       /**
707        *  @brief  Subscript access to the data contained in the %string.
708        *  @param  pos  The index of the character to access.
709        *  @return  Read/write reference to the character.
710        *
711        *  This operator allows for easy, array-style, data access.
712        *  Note that data access with this operator is unchecked and
713        *  out_of_range lookups are not defined. (For checked lookups
714        *  see at().)  Unshares the string.
715        */
716       reference
717       operator[](size_type __pos)
718       {
719         // allow pos == size() as v3 extension:
720         _GLIBCXX_DEBUG_ASSERT(__pos <= size());
721         // but be strict in pedantic mode:
722         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(__pos < size());
723         _M_leak();
724         return _M_data()[__pos];
725       }
726
727       /**
728        *  @brief  Provides access to the data contained in the %string.
729        *  @param n The index of the character to access.
730        *  @return  Read-only (const) reference to the character.
731        *  @throw  std::out_of_range  If @a n is an invalid index.
732        *
733        *  This function provides for safer data access.  The parameter is
734        *  first checked that it is in the range of the string.  The function
735        *  throws out_of_range if the check fails.
736        */
737       const_reference
738       at(size_type __n) const
739       {
740         if (__n >= this->size())
741           __throw_out_of_range(__N("basic_string::at"));
742         return _M_data()[__n];
743       }
744
745       /**
746        *  @brief  Provides access to the data contained in the %string.
747        *  @param n The index of the character to access.
748        *  @return  Read/write reference to the character.
749        *  @throw  std::out_of_range  If @a n is an invalid index.
750        *
751        *  This function provides for safer data access.  The parameter is
752        *  first checked that it is in the range of the string.  The function
753        *  throws out_of_range if the check fails.  Success results in
754        *  unsharing the string.
755        */
756       reference
757       at(size_type __n)
758       {
759         if (__n >= size())
760           __throw_out_of_range(__N("basic_string::at"));
761         _M_leak();
762         return _M_data()[__n];
763       }
764
765       // Modifiers:
766       /**
767        *  @brief  Append a string to this string.
768        *  @param str  The string to append.
769        *  @return  Reference to this string.
770        */
771       basic_string&
772       operator+=(const basic_string& __str)
773       { return this->append(__str); }
774
775       /**
776        *  @brief  Append a C string.
777        *  @param s  The C string to append.
778        *  @return  Reference to this string.
779        */
780       basic_string&
781       operator+=(const _CharT* __s)
782       { return this->append(__s); }
783
784       /**
785        *  @brief  Append a character.
786        *  @param c  The character to append.
787        *  @return  Reference to this string.
788        */
789       basic_string&
790       operator+=(_CharT __c)
791       { 
792         this->push_back(__c);
793         return *this;
794       }
795
796       /**
797        *  @brief  Append a string to this string.
798        *  @param str  The string to append.
799        *  @return  Reference to this string.
800        */
801       basic_string&
802       append(const basic_string& __str);
803
804       /**
805        *  @brief  Append a substring.
806        *  @param str  The string to append.
807        *  @param pos  Index of the first character of str to append.
808        *  @param n  The number of characters to append.
809        *  @return  Reference to this string.
810        *  @throw  std::out_of_range if @a pos is not a valid index.
811        *
812        *  This function appends @a n characters from @a str starting at @a pos
813        *  to this string.  If @a n is is larger than the number of available
814        *  characters in @a str, the remainder of @a str is appended.
815        */
816       basic_string&
817       append(const basic_string& __str, size_type __pos, size_type __n);
818
819       /**
820        *  @brief  Append a C substring.
821        *  @param s  The C string to append.
822        *  @param n  The number of characters to append.
823        *  @return  Reference to this string.
824        */
825       basic_string&
826       append(const _CharT* __s, size_type __n);
827
828       /**
829        *  @brief  Append a C string.
830        *  @param s  The C string to append.
831        *  @return  Reference to this string.
832        */
833       basic_string&
834       append(const _CharT* __s)
835       {
836         __glibcxx_requires_string(__s);
837         return this->append(__s, traits_type::length(__s));
838       }
839
840       /**
841        *  @brief  Append multiple characters.
842        *  @param n  The number of characters to append.
843        *  @param c  The character to use.
844        *  @return  Reference to this string.
845        *
846        *  Appends n copies of c to this string.
847        */
848       basic_string&
849       append(size_type __n, _CharT __c);
850
851       /**
852        *  @brief  Append a range of characters.
853        *  @param first  Iterator referencing the first character to append.
854        *  @param last  Iterator marking the end of the range.
855        *  @return  Reference to this string.
856        *
857        *  Appends characters in the range [first,last) to this string.
858        */
859       template<class _InputIterator>
860         basic_string&
861         append(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
862         { return this->replace(_M_iend(), _M_iend(), __first, __last); }
863
864       /**
865        *  @brief  Append a single character.
866        *  @param c  Character to append.
867        */
868       void
869       push_back(_CharT __c)
870       { 
871         const size_type __len = 1 + this->size();
872         if (__len > this->capacity() || _M_rep()->_M_is_shared())
873           this->reserve(__len);
874         traits_type::assign(_M_data()[this->size()], __c);
875         _M_rep()->_M_set_length_and_sharable(__len);
876       }
877
878       /**
879        *  @brief  Set value to contents of another string.
880        *  @param  str  Source string to use.
881        *  @return  Reference to this string.
882        */
883       basic_string&
884       assign(const basic_string& __str);
885
886       /**
887        *  @brief  Set value to a substring of a string.
888        *  @param str  The string to use.
889        *  @param pos  Index of the first character of str.
890        *  @param n  Number of characters to use.
891        *  @return  Reference to this string.
892        *  @throw  std::out_of_range if @a pos is not a valid index.
893        *
894        *  This function sets this string to the substring of @a str consisting
895        *  of @a n characters at @a pos.  If @a n is is larger than the number
896        *  of available characters in @a str, the remainder of @a str is used.
897        */
898       basic_string&
899       assign(const basic_string& __str, size_type __pos, size_type __n)
900       { return this->assign(__str._M_data()
901                             + __str._M_check(__pos, "basic_string::assign"),
902                             __str._M_limit(__pos, __n)); }
903
904       /**
905        *  @brief  Set value to a C substring.
906        *  @param s  The C string to use.
907        *  @param n  Number of characters to use.
908        *  @return  Reference to this string.
909        *
910        *  This function sets the value of this string to the first @a n
911        *  characters of @a s.  If @a n is is larger than the number of
912        *  available characters in @a s, the remainder of @a s is used.
913        */
914       basic_string&
915       assign(const _CharT* __s, size_type __n);
916
917       /**
918        *  @brief  Set value to contents of a C string.
919        *  @param s  The C string to use.
920        *  @return  Reference to this string.
921        *
922        *  This function sets the value of this string to the value of @a s.
923        *  The data is copied, so there is no dependence on @a s once the
924        *  function returns.
925        */
926       basic_string&
927       assign(const _CharT* __s)
928       {
929         __glibcxx_requires_string(__s);
930         return this->assign(__s, traits_type::length(__s));
931       }
932
933       /**
934        *  @brief  Set value to multiple characters.
935        *  @param n  Length of the resulting string.
936        *  @param c  The character to use.
937        *  @return  Reference to this string.
938        *
939        *  This function sets the value of this string to @a n copies of
940        *  character @a c.
941        */
942       basic_string&
943       assign(size_type __n, _CharT __c)
944       { return _M_replace_aux(size_type(0), this->size(), __n, __c); }
945
946       /**
947        *  @brief  Set value to a range of characters.
948        *  @param first  Iterator referencing the first character to append.
949        *  @param last  Iterator marking the end of the range.
950        *  @return  Reference to this string.
951        *
952        *  Sets value of string to characters in the range [first,last).
953       */
954       template<class _InputIterator>
955         basic_string&
956         assign(_InputIterator __first, _InputIterator __last)
957         { return this->replace(_M_ibegin(), _M_iend(), __first, __last); }
958
959       /**
960        *  @brief  Insert multiple characters.
961        *  @param p  Iterator referencing location in string to insert at.
962        *  @param n  Number of characters to insert
963        *  @param c  The character to insert.
964        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
965        *
966        *  Inserts @a n copies of character @a c starting at the position
967        *  referenced by iterator @a p.  If adding characters causes the length
968        *  to exceed max_size(), length_error is thrown.  The value of the
969        *  string doesn't change if an error is thrown.
970       */
971       void
972       insert(iterator __p, size_type __n, _CharT __c)
973       { this->replace(__p, __p, __n, __c);  }
974
975       /**
976        *  @brief  Insert a range of characters.
977        *  @param p  Iterator referencing location in string to insert at.
978        *  @param beg  Start of range.
979        *  @param end  End of range.
980        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
981        *
982        *  Inserts characters in range [beg,end).  If adding characters causes
983        *  the length to exceed max_size(), length_error is thrown.  The value
984        *  of the string doesn't change if an error is thrown.
985       */
986       template<class _InputIterator>
987         void
988         insert(iterator __p, _InputIterator __beg, _InputIterator __end)
989         { this->replace(__p, __p, __beg, __end); }
990
991       /**
992        *  @brief  Insert value of a string.
993        *  @param pos1  Iterator referencing location in string to insert at.
994        *  @param str  The string to insert.
995        *  @return  Reference to this string.
996        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
997        *
998        *  Inserts value of @a str starting at @a pos1.  If adding characters
999        *  causes the length to exceed max_size(), length_error is thrown.  The
1000        *  value of the string doesn't change if an error is thrown.
1001       */
1002       basic_string&
1003       insert(size_type __pos1, const basic_string& __str)
1004       { return this->insert(__pos1, __str, size_type(0), __str.size()); }
1005
1006       /**
1007        *  @brief  Insert a substring.
1008        *  @param pos1  Iterator referencing location in string to insert at.
1009        *  @param str  The string to insert.
1010        *  @param pos2  Start of characters in str to insert.
1011        *  @param n  Number of characters to insert.
1012        *  @return  Reference to this string.
1013        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1014        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos1 > size() or
1015        *  @a pos2 > @a str.size().
1016        *
1017        *  Starting at @a pos1, insert @a n character of @a str beginning with
1018        *  @a pos2.  If adding characters causes the length to exceed
1019        *  max_size(), length_error is thrown.  If @a pos1 is beyond the end of
1020        *  this string or @a pos2 is beyond the end of @a str, out_of_range is
1021        *  thrown.  The value of the string doesn't change if an error is
1022        *  thrown.
1023       */
1024       basic_string&
1025       insert(size_type __pos1, const basic_string& __str,
1026              size_type __pos2, size_type __n)
1027       { return this->insert(__pos1, __str._M_data()
1028                             + __str._M_check(__pos2, "basic_string::insert"),
1029                             __str._M_limit(__pos2, __n)); }
1030
1031       /**
1032        *  @brief  Insert a C substring.
1033        *  @param pos  Iterator referencing location in string to insert at.
1034        *  @param s  The C string to insert.
1035        *  @param n  The number of characters to insert.
1036        *  @return  Reference to this string.
1037        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1038        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is beyond the end of this
1039        *  string.
1040        *
1041        *  Inserts the first @a n characters of @a s starting at @a pos.  If
1042        *  adding characters causes the length to exceed max_size(),
1043        *  length_error is thrown.  If @a pos is beyond end(), out_of_range is
1044        *  thrown.  The value of the string doesn't change if an error is
1045        *  thrown.
1046       */
1047       basic_string&
1048       insert(size_type __pos, const _CharT* __s, size_type __n);
1049
1050       /**
1051        *  @brief  Insert a C string.
1052        *  @param pos  Iterator referencing location in string to insert at.
1053        *  @param s  The C string to insert.
1054        *  @return  Reference to this string.
1055        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1056        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is beyond the end of this
1057        *  string.
1058        *
1059        *  Inserts the first @a n characters of @a s starting at @a pos.  If
1060        *  adding characters causes the length to exceed max_size(),
1061        *  length_error is thrown.  If @a pos is beyond end(), out_of_range is
1062        *  thrown.  The value of the string doesn't change if an error is
1063        *  thrown.
1064       */
1065       basic_string&
1066       insert(size_type __pos, const _CharT* __s)
1067       {
1068         __glibcxx_requires_string(__s);
1069         return this->insert(__pos, __s, traits_type::length(__s));
1070       }
1071
1072       /**
1073        *  @brief  Insert multiple characters.
1074        *  @param pos  Index in string to insert at.
1075        *  @param n  Number of characters to insert
1076        *  @param c  The character to insert.
1077        *  @return  Reference to this string.
1078        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1079        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is beyond the end of this
1080        *  string.
1081        *
1082        *  Inserts @a n copies of character @a c starting at index @a pos.  If
1083        *  adding characters causes the length to exceed max_size(),
1084        *  length_error is thrown.  If @a pos > length(), out_of_range is
1085        *  thrown.  The value of the string doesn't change if an error is
1086        *  thrown.
1087       */
1088       basic_string&
1089       insert(size_type __pos, size_type __n, _CharT __c)
1090       { return _M_replace_aux(_M_check(__pos, "basic_string::insert"),
1091                               size_type(0), __n, __c); }
1092
1093       /**
1094        *  @brief  Insert one character.
1095        *  @param p  Iterator referencing position in string to insert at.
1096        *  @param c  The character to insert.
1097        *  @return  Iterator referencing newly inserted char.
1098        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1099        *
1100        *  Inserts character @a c at position referenced by @a p.  If adding
1101        *  character causes the length to exceed max_size(), length_error is
1102        *  thrown.  If @a p is beyond end of string, out_of_range is thrown.
1103        *  The value of the string doesn't change if an error is thrown.
1104       */
1105       iterator
1106       insert(iterator __p, _CharT __c)
1107       {
1108         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(__p >= _M_ibegin() && __p <= _M_iend());
1109         const size_type __pos = __p - _M_ibegin();
1110         _M_replace_aux(__pos, size_type(0), size_type(1), __c);
1111         _M_rep()->_M_set_leaked();
1112         return iterator(_M_data() + __pos);
1113       }
1114
1115       /**
1116        *  @brief  Remove characters.
1117        *  @param pos  Index of first character to remove (default 0).
1118        *  @param n  Number of characters to remove (default remainder).
1119        *  @return  Reference to this string.
1120        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is beyond the end of this
1121        *  string.
1122        *
1123        *  Removes @a n characters from this string starting at @a pos.  The
1124        *  length of the string is reduced by @a n.  If there are < @a n
1125        *  characters to remove, the remainder of the string is truncated.  If
1126        *  @a p is beyond end of string, out_of_range is thrown.  The value of
1127        *  the string doesn't change if an error is thrown.
1128       */
1129       basic_string&
1130       erase(size_type __pos = 0, size_type __n = npos)
1131       { 
1132         _M_mutate(_M_check(__pos, "basic_string::erase"),
1133                   _M_limit(__pos, __n), size_type(0));
1134         return *this;
1135       }
1136
1137       /**
1138        *  @brief  Remove one character.
1139        *  @param position  Iterator referencing the character to remove.
1140        *  @return  iterator referencing same location after removal.
1141        *
1142        *  Removes the character at @a position from this string. The value
1143        *  of the string doesn't change if an error is thrown.
1144       */
1145       iterator
1146       erase(iterator __position)
1147       {
1148         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(__position >= _M_ibegin()
1149                                  && __position < _M_iend());
1150         const size_type __pos = __position - _M_ibegin();
1151         _M_mutate(__pos, size_type(1), size_type(0));
1152         _M_rep()->_M_set_leaked();
1153         return iterator(_M_data() + __pos);
1154       }
1155
1156       /**
1157        *  @brief  Remove a range of characters.
1158        *  @param first  Iterator referencing the first character to remove.
1159        *  @param last  Iterator referencing the end of the range.
1160        *  @return  Iterator referencing location of first after removal.
1161        *
1162        *  Removes the characters in the range [first,last) from this string.
1163        *  The value of the string doesn't change if an error is thrown.
1164       */
1165       iterator
1166       erase(iterator __first, iterator __last)
1167       {
1168         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(__first >= _M_ibegin() && __first <= __last
1169                                  && __last <= _M_iend());
1170         const size_type __pos = __first - _M_ibegin();
1171         _M_mutate(__pos, __last - __first, size_type(0));
1172         _M_rep()->_M_set_leaked();
1173         return iterator(_M_data() + __pos);
1174       }
1175
1176       /**
1177        *  @brief  Replace characters with value from another string.
1178        *  @param pos  Index of first character to replace.
1179        *  @param n  Number of characters to be replaced.
1180        *  @param str  String to insert.
1181        *  @return  Reference to this string.
1182        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos is beyond the end of this
1183        *  string.
1184        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1185        *
1186        *  Removes the characters in the range [pos,pos+n) from this string.
1187        *  In place, the value of @a str is inserted.  If @a pos is beyond end
1188        *  of string, out_of_range is thrown.  If the length of the result
1189        *  exceeds max_size(), length_error is thrown.  The value of the string
1190        *  doesn't change if an error is thrown.
1191       */
1192       basic_string&
1193       replace(size_type __pos, size_type __n, const basic_string& __str)
1194       { return this->replace(__pos, __n, __str._M_data(), __str.size()); }
1195
1196       /**
1197        *  @brief  Replace characters with value from another string.
1198        *  @param pos1  Index of first character to replace.
1199        *  @param n1  Number of characters to be replaced.
1200        *  @param str  String to insert.
1201        *  @param pos2  Index of first character of str to use.
1202        *  @param n2  Number of characters from str to use.
1203        *  @return  Reference to this string.
1204        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos1 > size() or @a pos2 >
1205        *  str.size().
1206        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1207        *
1208        *  Removes the characters in the range [pos1,pos1 + n) from this
1209        *  string.  In place, the value of @a str is inserted.  If @a pos is
1210        *  beyond end of string, out_of_range is thrown.  If the length of the
1211        *  result exceeds max_size(), length_error is thrown.  The value of the
1212        *  string doesn't change if an error is thrown.
1213       */
1214       basic_string&
1215       replace(size_type __pos1, size_type __n1, const basic_string& __str,
1216               size_type __pos2, size_type __n2)
1217       { return this->replace(__pos1, __n1, __str._M_data()
1218                              + __str._M_check(__pos2, "basic_string::replace"),
1219                              __str._M_limit(__pos2, __n2)); }
1220
1221       /**
1222        *  @brief  Replace characters with value of a C substring.
1223        *  @param pos  Index of first character to replace.
1224        *  @param n1  Number of characters to be replaced.
1225        *  @param s  C string to insert.
1226        *  @param n2  Number of characters from @a s to use.
1227        *  @return  Reference to this string.
1228        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos1 > size().
1229        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1230        *
1231        *  Removes the characters in the range [pos,pos + n1) from this string.
1232        *  In place, the first @a n2 characters of @a s are inserted, or all
1233        *  of @a s if @a n2 is too large.  If @a pos is beyond end of string,
1234        *  out_of_range is thrown.  If the length of result exceeds max_size(),
1235        *  length_error is thrown.  The value of the string doesn't change if
1236        *  an error is thrown.
1237       */
1238       basic_string&
1239       replace(size_type __pos, size_type __n1, const _CharT* __s,
1240               size_type __n2);
1241
1242       /**
1243        *  @brief  Replace characters with value of a C string.
1244        *  @param pos  Index of first character to replace.
1245        *  @param n1  Number of characters to be replaced.
1246        *  @param s  C string to insert.
1247        *  @return  Reference to this string.
1248        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos > size().
1249        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1250        *
1251        *  Removes the characters in the range [pos,pos + n1) from this string.
1252        *  In place, the first @a n characters of @a s are inserted.  If @a
1253        *  pos is beyond end of string, out_of_range is thrown.  If the length
1254        *  of result exceeds max_size(), length_error is thrown.  The value of
1255        *  the string doesn't change if an error is thrown.
1256       */
1257       basic_string&
1258       replace(size_type __pos, size_type __n1, const _CharT* __s)
1259       {
1260         __glibcxx_requires_string(__s);
1261         return this->replace(__pos, __n1, __s, traits_type::length(__s));
1262       }
1263
1264       /**
1265        *  @brief  Replace characters with multiple characters.
1266        *  @param pos  Index of first character to replace.
1267        *  @param n1  Number of characters to be replaced.
1268        *  @param n2  Number of characters to insert.
1269        *  @param c  Character to insert.
1270        *  @return  Reference to this string.
1271        *  @throw  std::out_of_range  If @a pos > size().
1272        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1273        *
1274        *  Removes the characters in the range [pos,pos + n1) from this string.
1275        *  In place, @a n2 copies of @a c are inserted.  If @a pos is beyond
1276        *  end of string, out_of_range is thrown.  If the length of result
1277        *  exceeds max_size(), length_error is thrown.  The value of the string
1278        *  doesn't change if an error is thrown.
1279       */
1280       basic_string&
1281       replace(size_type __pos, size_type __n1, size_type __n2, _CharT __c)
1282       { return _M_replace_aux(_M_check(__pos, "basic_string::replace"),
1283                               _M_limit(__pos, __n1), __n2, __c); }
1284
1285       /**
1286        *  @brief  Replace range of characters with string.
1287        *  @param i1  Iterator referencing start of range to replace.
1288        *  @param i2  Iterator referencing end of range to replace.
1289        *  @param str  String value to insert.
1290        *  @return  Reference to this string.
1291        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1292        *
1293        *  Removes the characters in the range [i1,i2).  In place, the value of
1294        *  @a str is inserted.  If the length of result exceeds max_size(),
1295        *  length_error is thrown.  The value of the string doesn't change if
1296        *  an error is thrown.
1297       */
1298       basic_string&
1299       replace(iterator __i1, iterator __i2, const basic_string& __str)
1300       { return this->replace(__i1, __i2, __str._M_data(), __str.size()); }
1301
1302       /**
1303        *  @brief  Replace range of characters with C substring.
1304        *  @param i1  Iterator referencing start of range to replace.
1305        *  @param i2  Iterator referencing end of range to replace.
1306        *  @param s  C string value to insert.
1307        *  @param n  Number of characters from s to insert.
1308        *  @return  Reference to this string.
1309        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1310        *
1311        *  Removes the characters in the range [i1,i2).  In place, the first @a
1312        *  n characters of @a s are inserted.  If the length of result exceeds
1313        *  max_size(), length_error is thrown.  The value of the string doesn't
1314        *  change if an error is thrown.
1315       */
1316       basic_string&
1317       replace(iterator __i1, iterator __i2, const _CharT* __s, size_type __n)
1318       {
1319         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1320                                  && __i2 <= _M_iend());
1321         return this->replace(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1, __s, __n);
1322       }
1323
1324       /**
1325        *  @brief  Replace range of characters with C string.
1326        *  @param i1  Iterator referencing start of range to replace.
1327        *  @param i2  Iterator referencing end of range to replace.
1328        *  @param s  C string value to insert.
1329        *  @return  Reference to this string.
1330        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1331        *
1332        *  Removes the characters in the range [i1,i2).  In place, the
1333        *  characters of @a s are inserted.  If the length of result exceeds
1334        *  max_size(), length_error is thrown.  The value of the string doesn't
1335        *  change if an error is thrown.
1336       */
1337       basic_string&
1338       replace(iterator __i1, iterator __i2, const _CharT* __s)
1339       {
1340         __glibcxx_requires_string(__s);
1341         return this->replace(__i1, __i2, __s, traits_type::length(__s));
1342       }
1343
1344       /**
1345        *  @brief  Replace range of characters with multiple characters
1346        *  @param i1  Iterator referencing start of range to replace.
1347        *  @param i2  Iterator referencing end of range to replace.
1348        *  @param n  Number of characters to insert.
1349        *  @param c  Character to insert.
1350        *  @return  Reference to this string.
1351        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1352        *
1353        *  Removes the characters in the range [i1,i2).  In place, @a n copies
1354        *  of @a c are inserted.  If the length of result exceeds max_size(),
1355        *  length_error is thrown.  The value of the string doesn't change if
1356        *  an error is thrown.
1357       */
1358       basic_string&
1359       replace(iterator __i1, iterator __i2, size_type __n, _CharT __c)
1360       {
1361         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1362                                  && __i2 <= _M_iend());
1363         return _M_replace_aux(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1, __n, __c);
1364       }
1365
1366       /**
1367        *  @brief  Replace range of characters with range.
1368        *  @param i1  Iterator referencing start of range to replace.
1369        *  @param i2  Iterator referencing end of range to replace.
1370        *  @param k1  Iterator referencing start of range to insert.
1371        *  @param k2  Iterator referencing end of range to insert.
1372        *  @return  Reference to this string.
1373        *  @throw  std::length_error  If new length exceeds @c max_size().
1374        *
1375        *  Removes the characters in the range [i1,i2).  In place, characters
1376        *  in the range [k1,k2) are inserted.  If the length of result exceeds
1377        *  max_size(), length_error is thrown.  The value of the string doesn't
1378        *  change if an error is thrown.
1379       */
1380       template<class _InputIterator>
1381         basic_string&
1382         replace(iterator __i1, iterator __i2,
1383                 _InputIterator __k1, _InputIterator __k2)
1384         {
1385           _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1386                                    && __i2 <= _M_iend());
1387           __glibcxx_requires_valid_range(__k1, __k2);
1388           typedef typename std::__is_integer<_InputIterator>::__type _Integral;
1389           return _M_replace_dispatch(__i1, __i2, __k1, __k2, _Integral());
1390         }
1391
1392       // Specializations for the common case of pointer and iterator:
1393       // useful to avoid the overhead of temporary buffering in _M_replace.
1394       basic_string&
1395       replace(iterator __i1, iterator __i2, _CharT* __k1, _CharT* __k2)
1396       {
1397         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1398                                  && __i2 <= _M_iend());
1399         __glibcxx_requires_valid_range(__k1, __k2);
1400         return this->replace(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1,
1401                              __k1, __k2 - __k1);
1402       }
1403
1404       basic_string&
1405       replace(iterator __i1, iterator __i2,
1406               const _CharT* __k1, const _CharT* __k2)
1407       {
1408         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1409                                  && __i2 <= _M_iend());
1410         __glibcxx_requires_valid_range(__k1, __k2);
1411         return this->replace(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1,
1412                              __k1, __k2 - __k1);
1413       }
1414
1415       basic_string&
1416       replace(iterator __i1, iterator __i2, iterator __k1, iterator __k2)
1417       {
1418         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1419                                  && __i2 <= _M_iend());
1420         __glibcxx_requires_valid_range(__k1, __k2);
1421         return this->replace(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1,
1422                              __k1.base(), __k2 - __k1);
1423       }
1424
1425       basic_string&
1426       replace(iterator __i1, iterator __i2,
1427               const_iterator __k1, const_iterator __k2)
1428       {
1429         _GLIBCXX_DEBUG_PEDASSERT(_M_ibegin() <= __i1 && __i1 <= __i2
1430                                  && __i2 <= _M_iend());
1431         __glibcxx_requires_valid_range(__k1, __k2);
1432         return this->replace(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1,
1433                              __k1.base(), __k2 - __k1);
1434       }
1435       
1436     private:
1437       template<class _Integer>
1438         basic_string&
1439         _M_replace_dispatch(iterator __i1, iterator __i2, _Integer __n,
1440                             _Integer __val, __true_type)
1441         { return _M_replace_aux(__i1 - _M_ibegin(), __i2 - __i1, __n, __val); }
1442
1443       template<class _InputIterator>
1444         basic_string&
1445         _M_replace_dispatch(iterator __i1, iterator __i2, _InputIterator __k1,
1446                             _InputIterator __k2, __false_type);
1447
1448       basic_string&
1449       _M_replace_aux(size_type __pos1, size_type __n1, size_type __n2,
1450                      _CharT __c);
1451
1452       basic_string&
1453       _M_replace_safe(size_type __pos1, size_type __n1, const _CharT* __s,
1454                       size_type __n2);
1455
1456       // _S_construct_aux is used to implement the 21.3.1 para 15 which
1457       // requires special behaviour if _InIter is an integral type
1458       template<class _InIterator>
1459         static _CharT*
1460         _S_construct_aux(_InIterator __beg, _InIterator __end,
1461                          const _Alloc& __a, __false_type)
1462         {
1463           typedef typename iterator_traits<_InIterator>::iterator_category _Tag;
1464           return _S_construct(__beg, __end, __a, _Tag());
1465         }
1466
1467       template<class _InIterator>
1468         static _CharT*
1469         _S_construct_aux(_InIterator __beg, _InIterator __end,
1470                          const _Alloc& __a, __true_type)
1471         { return _S_construct(static_cast<size_type>(__beg),
1472                               static_cast<value_type>(__end), __a); }
1473
1474       template<class _InIterator>
1475         static _CharT*
1476         _S_construct(_InIterator __beg, _InIterator __end, const _Alloc& __a)
1477         {
1478           typedef typename std::__is_integer<_InIterator>::__type _Integral;
1479           return _S_construct_aux(__beg, __end, __a, _Integral());
1480         }
1481
1482       // For Input Iterators, used in istreambuf_iterators, etc.
1483       template<class _InIterator>
1484         static _CharT*
1485          _S_construct(_InIterator __beg, _InIterator __end, const _Alloc& __a,
1486                       input_iterator_tag);
1487
1488       // For forward_iterators up to random_access_iterators, used for
1489       // string::iterator, _CharT*, etc.
1490       template<class _FwdIterator>
1491         static _CharT*
1492         _S_construct(_FwdIterator __beg, _FwdIterator __end, const _Alloc& __a,
1493                      forward_iterator_tag);
1494
1495       static _CharT*
1496       _S_construct(size_type __req, _CharT __c, const _Alloc& __a);
1497
1498     public:
1499
1500       /**
1501        *  @brief  Copy substring into C string.
1502        *  @param s  C string to copy value into.
1503        *  @param n  Number of characters to copy.
1504        *  @param pos  Index of first character to copy.
1505        *  @return  Number of characters actually copied
1506        *  @throw  std::out_of_range  If pos > size().
1507        *
1508        *  Copies up to @a n characters starting at @a pos into the C string @a
1509        *  s.  If @a pos is greater than size(), out_of_range is thrown.
1510       */
1511       size_type
1512       copy(_CharT* __s, size_type __n, size_type __pos = 0) const;
1513
1514       /**
1515        *  @brief  Swap contents with another string.
1516        *  @param s  String to swap with.
1517        *
1518        *  Exchanges the contents of this string with that of @a s in constant
1519        *  time.
1520       */
1521       void
1522       swap(basic_string& __s);
1523
1524       // String operations:
1525       /**
1526        *  @brief  Return const pointer to null-terminated contents.
1527        *
1528        *  This is a handle to internal data.  Do not modify or dire things may
1529        *  happen.
1530       */
1531       const _CharT*
1532       c_str() const
1533       { return _M_data(); }
1534
1535       /**
1536        *  @brief  Return const pointer to contents.
1537        *
1538        *  This is a handle to internal data.  Do not modify or dire things may
1539        *  happen.
1540       */
1541       const _CharT*
1542       data() const
1543       { return _M_data(); }
1544
1545       /**
1546        *  @brief  Return copy of allocator used to construct this string.
1547       */
1548       allocator_type
1549       get_allocator() const
1550       { return _M_dataplus; }
1551
1552       /**
1553        *  @brief  Find position of a C substring.
1554        *  @param s  C string to locate.
1555        *  @param pos  Index of character to search from.
1556        *  @param n  Number of characters from @a s to search for.
1557        *  @return  Index of start of first occurrence.
1558        *
1559        *  Starting from @a pos, searches forward for the first @a n characters
1560        *  in @a s within this string.  If found, returns the index where it
1561        *  begins.  If not found, returns npos.
1562       */
1563       size_type
1564       find(const _CharT* __s, size_type __pos, size_type __n) const;
1565
1566       /**
1567        *  @brief  Find position of a string.
1568        *  @param str  String to locate.
1569        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1570        *  @return  Index of start of first occurrence.
1571        *
1572        *  Starting from @a pos, searches forward for value of @a str within
1573        *  this string.  If found, returns the index where it begins.  If not
1574        *  found, returns npos.
1575       */
1576       size_type
1577       find(const basic_string& __str, size_type __pos = 0) const
1578       { return this->find(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1579
1580       /**
1581        *  @brief  Find position of a C string.
1582        *  @param s  C string to locate.
1583        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1584        *  @return  Index of start of first occurrence.
1585        *
1586        *  Starting from @a pos, searches forward for the value of @a s within
1587        *  this string.  If found, returns the index where it begins.  If not
1588        *  found, returns npos.
1589       */
1590       size_type
1591       find(const _CharT* __s, size_type __pos = 0) const
1592       {
1593         __glibcxx_requires_string(__s);
1594         return this->find(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1595       }
1596
1597       /**
1598        *  @brief  Find position of a character.
1599        *  @param c  Character to locate.
1600        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1601        *  @return  Index of first occurrence.
1602        *
1603        *  Starting from @a pos, searches forward for @a c within this string.
1604        *  If found, returns the index where it was found.  If not found,
1605        *  returns npos.
1606       */
1607       size_type
1608       find(_CharT __c, size_type __pos = 0) const;
1609
1610       /**
1611        *  @brief  Find last position of a string.
1612        *  @param str  String to locate.
1613        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1614        *  @return  Index of start of last occurrence.
1615        *
1616        *  Starting from @a pos, searches backward for value of @a str within
1617        *  this string.  If found, returns the index where it begins.  If not
1618        *  found, returns npos.
1619       */
1620       size_type
1621       rfind(const basic_string& __str, size_type __pos = npos) const
1622       { return this->rfind(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1623
1624       /**
1625        *  @brief  Find last position of a C substring.
1626        *  @param s  C string to locate.
1627        *  @param pos  Index of character to search back from.
1628        *  @param n  Number of characters from s to search for.
1629        *  @return  Index of start of last occurrence.
1630        *
1631        *  Starting from @a pos, searches backward for the first @a n
1632        *  characters in @a s within this string.  If found, returns the index
1633        *  where it begins.  If not found, returns npos.
1634       */
1635       size_type
1636       rfind(const _CharT* __s, size_type __pos, size_type __n) const;
1637
1638       /**
1639        *  @brief  Find last position of a C string.
1640        *  @param s  C string to locate.
1641        *  @param pos  Index of character to start search at (default end).
1642        *  @return  Index of start of  last occurrence.
1643        *
1644        *  Starting from @a pos, searches backward for the value of @a s within
1645        *  this string.  If found, returns the index where it begins.  If not
1646        *  found, returns npos.
1647       */
1648       size_type
1649       rfind(const _CharT* __s, size_type __pos = npos) const
1650       {
1651         __glibcxx_requires_string(__s);
1652         return this->rfind(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1653       }
1654
1655       /**
1656        *  @brief  Find last position of a character.
1657        *  @param c  Character to locate.
1658        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1659        *  @return  Index of last occurrence.
1660        *
1661        *  Starting from @a pos, searches backward for @a c within this string.
1662        *  If found, returns the index where it was found.  If not found,
1663        *  returns npos.
1664       */
1665       size_type
1666       rfind(_CharT __c, size_type __pos = npos) const;
1667
1668       /**
1669        *  @brief  Find position of a character of string.
1670        *  @param str  String containing characters to locate.
1671        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1672        *  @return  Index of first occurrence.
1673        *
1674        *  Starting from @a pos, searches forward for one of the characters of
1675        *  @a str within this string.  If found, returns the index where it was
1676        *  found.  If not found, returns npos.
1677       */
1678       size_type
1679       find_first_of(const basic_string& __str, size_type __pos = 0) const
1680       { return this->find_first_of(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1681
1682       /**
1683        *  @brief  Find position of a character of C substring.
1684        *  @param s  String containing characters to locate.
1685        *  @param pos  Index of character to search from.
1686        *  @param n  Number of characters from s to search for.
1687        *  @return  Index of first occurrence.
1688        *
1689        *  Starting from @a pos, searches forward for one of the first @a n
1690        *  characters of @a s within this string.  If found, returns the index
1691        *  where it was found.  If not found, returns npos.
1692       */
1693       size_type
1694       find_first_of(const _CharT* __s, size_type __pos, size_type __n) const;
1695
1696       /**
1697        *  @brief  Find position of a character of C string.
1698        *  @param s  String containing characters to locate.
1699        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1700        *  @return  Index of first occurrence.
1701        *
1702        *  Starting from @a pos, searches forward for one of the characters of
1703        *  @a s within this string.  If found, returns the index where it was
1704        *  found.  If not found, returns npos.
1705       */
1706       size_type
1707       find_first_of(const _CharT* __s, size_type __pos = 0) const
1708       {
1709         __glibcxx_requires_string(__s);
1710         return this->find_first_of(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1711       }
1712
1713       /**
1714        *  @brief  Find position of a character.
1715        *  @param c  Character to locate.
1716        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1717        *  @return  Index of first occurrence.
1718        *
1719        *  Starting from @a pos, searches forward for the character @a c within
1720        *  this string.  If found, returns the index where it was found.  If
1721        *  not found, returns npos.
1722        *
1723        *  Note: equivalent to find(c, pos).
1724       */
1725       size_type
1726       find_first_of(_CharT __c, size_type __pos = 0) const
1727       { return this->find(__c, __pos); }
1728
1729       /**
1730        *  @brief  Find last position of a character of string.
1731        *  @param str  String containing characters to locate.
1732        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1733        *  @return  Index of last occurrence.
1734        *
1735        *  Starting from @a pos, searches backward for one of the characters of
1736        *  @a str within this string.  If found, returns the index where it was
1737        *  found.  If not found, returns npos.
1738       */
1739       size_type
1740       find_last_of(const basic_string& __str, size_type __pos = npos) const
1741       { return this->find_last_of(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1742
1743       /**
1744        *  @brief  Find last position of a character of C substring.
1745        *  @param s  C string containing characters to locate.
1746        *  @param pos  Index of character to search back from.
1747        *  @param n  Number of characters from s to search for.
1748        *  @return  Index of last occurrence.
1749        *
1750        *  Starting from @a pos, searches backward for one of the first @a n
1751        *  characters of @a s within this string.  If found, returns the index
1752        *  where it was found.  If not found, returns npos.
1753       */
1754       size_type
1755       find_last_of(const _CharT* __s, size_type __pos, size_type __n) const;
1756
1757       /**
1758        *  @brief  Find last position of a character of C string.
1759        *  @param s  C string containing characters to locate.
1760        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1761        *  @return  Index of last occurrence.
1762        *
1763        *  Starting from @a pos, searches backward for one of the characters of
1764        *  @a s within this string.  If found, returns the index where it was
1765        *  found.  If not found, returns npos.
1766       */
1767       size_type
1768       find_last_of(const _CharT* __s, size_type __pos = npos) const
1769       {
1770         __glibcxx_requires_string(__s);
1771         return this->find_last_of(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1772       }
1773
1774       /**
1775        *  @brief  Find last position of a character.
1776        *  @param c  Character to locate.
1777        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1778        *  @return  Index of last occurrence.
1779        *
1780        *  Starting from @a pos, searches backward for @a c within this string.
1781        *  If found, returns the index where it was found.  If not found,
1782        *  returns npos.
1783        *
1784        *  Note: equivalent to rfind(c, pos).
1785       */
1786       size_type
1787       find_last_of(_CharT __c, size_type __pos = npos) const
1788       { return this->rfind(__c, __pos); }
1789
1790       /**
1791        *  @brief  Find position of a character not in string.
1792        *  @param str  String containing characters to avoid.
1793        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1794        *  @return  Index of first occurrence.
1795        *
1796        *  Starting from @a pos, searches forward for a character not contained
1797        *  in @a str within this string.  If found, returns the index where it
1798        *  was found.  If not found, returns npos.
1799       */
1800       size_type
1801       find_first_not_of(const basic_string& __str, size_type __pos = 0) const
1802       { return this->find_first_not_of(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1803
1804       /**
1805        *  @brief  Find position of a character not in C substring.
1806        *  @param s  C string containing characters to avoid.
1807        *  @param pos  Index of character to search from.
1808        *  @param n  Number of characters from s to consider.
1809        *  @return  Index of first occurrence.
1810        *
1811        *  Starting from @a pos, searches forward for a character not contained
1812        *  in the first @a n characters of @a s within this string.  If found,
1813        *  returns the index where it was found.  If not found, returns npos.
1814       */
1815       size_type
1816       find_first_not_of(const _CharT* __s, size_type __pos,
1817                         size_type __n) const;
1818
1819       /**
1820        *  @brief  Find position of a character not in C string.
1821        *  @param s  C string containing characters to avoid.
1822        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1823        *  @return  Index of first occurrence.
1824        *
1825        *  Starting from @a pos, searches forward for a character not contained
1826        *  in @a s within this string.  If found, returns the index where it
1827        *  was found.  If not found, returns npos.
1828       */
1829       size_type
1830       find_first_not_of(const _CharT* __s, size_type __pos = 0) const
1831       {
1832         __glibcxx_requires_string(__s);
1833         return this->find_first_not_of(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1834       }
1835
1836       /**
1837        *  @brief  Find position of a different character.
1838        *  @param c  Character to avoid.
1839        *  @param pos  Index of character to search from (default 0).
1840        *  @return  Index of first occurrence.
1841        *
1842        *  Starting from @a pos, searches forward for a character other than @a c
1843        *  within this string.  If found, returns the index where it was found.
1844        *  If not found, returns npos.
1845       */
1846       size_type
1847       find_first_not_of(_CharT __c, size_type __pos = 0) const;
1848
1849       /**
1850        *  @brief  Find last position of a character not in string.
1851        *  @param str  String containing characters to avoid.
1852        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1853        *  @return  Index of last occurrence.
1854        *
1855        *  Starting from @a pos, searches backward for a character not
1856        *  contained in @a str within this string.  If found, returns the index
1857        *  where it was found.  If not found, returns npos.
1858       */
1859       size_type
1860       find_last_not_of(const basic_string& __str, size_type __pos = npos) const
1861       { return this->find_last_not_of(__str.data(), __pos, __str.size()); }
1862
1863       /**
1864        *  @brief  Find last position of a character not in C substring.
1865        *  @param s  C string containing characters to avoid.
1866        *  @param pos  Index of character to search back from.
1867        *  @param n  Number of characters from s to consider.
1868        *  @return  Index of last occurrence.
1869        *
1870        *  Starting from @a pos, searches backward for a character not
1871        *  contained in the first @a n characters of @a s within this string.
1872        *  If found, returns the index where it was found.  If not found,
1873        *  returns npos.
1874       */
1875       size_type
1876       find_last_not_of(const _CharT* __s, size_type __pos,
1877                        size_type __n) const;
1878       /**
1879        *  @brief  Find last position of a character not in C string.
1880        *  @param s  C string containing characters to avoid.
1881        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1882        *  @return  Index of last occurrence.
1883        *
1884        *  Starting from @a pos, searches backward for a character not
1885        *  contained in @a s within this string.  If found, returns the index
1886        *  where it was found.  If not found, returns npos.
1887       */
1888       size_type
1889       find_last_not_of(const _CharT* __s, size_type __pos = npos) const
1890       {
1891         __glibcxx_requires_string(__s);
1892         return this->find_last_not_of(__s, __pos, traits_type::length(__s));
1893       }
1894
1895       /**
1896        *  @brief  Find last position of a different character.
1897        *  @param c  Character to avoid.
1898        *  @param pos  Index of character to search back from (default end).
1899        *  @return  Index of last occurrence.
1900        *
1901        *  Starting from @a pos, searches backward for a character other than
1902        *  @a c within this string.  If found, returns the index where it was
1903        *  found.  If not found, returns npos.
1904       */
1905       size_type
1906       find_last_not_of(_CharT __c, size_type __pos = npos) const;
1907
1908       /**
1909        *  @brief  Get a substring.
1910        *  @param pos  Index of first character (default 0).
1911        *  @param n  Number of characters in substring (default remainder).
1912        *  @return  The new string.
1913        *  @throw  std::out_of_range  If pos > size().
1914        *
1915        *  Construct and return a new string using the @a n characters starting
1916        *  at @a pos.  If the string is too short, use the remainder of the
1917        *  characters.  If @a pos is beyond the end of the string, out_of_range
1918        *  is thrown.
1919       */
1920       basic_string
1921       substr(size_type __pos = 0, size_type __n = npos) const
1922       { return basic_string(*this,
1923                             _M_check(__pos, "basic_string::substr"), __n); }
1924
1925       /**
1926        *  @brief  Compare to a string.
1927        *  @param str  String to compare against.
1928        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
1929        *
1930        *  Returns an integer < 0 if this string is ordered before @a str, 0 if
1931        *  their values are equivalent, or > 0 if this string is ordered after
1932        *  @a str.  Determines the effective length rlen of the strings to
1933        *  compare as the smallest of size() and str.size().  The function
1934        *  then compares the two strings by calling traits::compare(data(),
1935        *  str.data(),rlen).  If the result of the comparison is nonzero returns
1936        *  it, otherwise the shorter one is ordered first.
1937       */
1938       int
1939       compare(const basic_string& __str) const
1940       {
1941         const size_type __size = this->size();
1942         const size_type __osize = __str.size();
1943         const size_type __len = std::min(__size, __osize);
1944
1945         int __r = traits_type::compare(_M_data(), __str.data(), __len);
1946         if (!__r)
1947           __r =  _S_compare(__size, __osize);
1948         return __r;
1949       }
1950
1951       /**
1952        *  @brief  Compare substring to a string.
1953        *  @param pos  Index of first character of substring.
1954        *  @param n  Number of characters in substring.
1955        *  @param str  String to compare against.
1956        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
1957        *
1958        *  Form the substring of this string from the @a n characters starting
1959        *  at @a pos.  Returns an integer < 0 if the substring is ordered
1960        *  before @a str, 0 if their values are equivalent, or > 0 if the
1961        *  substring is ordered after @a str.  Determines the effective length
1962        *  rlen of the strings to compare as the smallest of the length of the
1963        *  substring and @a str.size().  The function then compares the two
1964        *  strings by calling traits::compare(substring.data(),str.data(),rlen).
1965        *  If the result of the comparison is nonzero returns it, otherwise the
1966        *  shorter one is ordered first.
1967       */
1968       int
1969       compare(size_type __pos, size_type __n, const basic_string& __str) const;
1970
1971       /**
1972        *  @brief  Compare substring to a substring.
1973        *  @param pos1  Index of first character of substring.
1974        *  @param n1  Number of characters in substring.
1975        *  @param str  String to compare against.
1976        *  @param pos2  Index of first character of substring of str.
1977        *  @param n2  Number of characters in substring of str.
1978        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
1979        *
1980        *  Form the substring of this string from the @a n1 characters starting
1981        *  at @a pos1.  Form the substring of @a str from the @a n2 characters
1982        *  starting at @a pos2.  Returns an integer < 0 if this substring is
1983        *  ordered before the substring of @a str, 0 if their values are
1984        *  equivalent, or > 0 if this substring is ordered after the substring
1985        *  of @a str.  Determines the effective length rlen of the strings
1986        *  to compare as the smallest of the lengths of the substrings.  The
1987        *  function then compares the two strings by calling
1988        *  traits::compare(substring.data(),str.substr(pos2,n2).data(),rlen).
1989        *  If the result of the comparison is nonzero returns it, otherwise the
1990        *  shorter one is ordered first.
1991       */
1992       int
1993       compare(size_type __pos1, size_type __n1, const basic_string& __str,
1994               size_type __pos2, size_type __n2) const;
1995
1996       /**
1997        *  @brief  Compare to a C string.
1998        *  @param s  C string to compare against.
1999        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
2000        *
2001        *  Returns an integer < 0 if this string is ordered before @a s, 0 if
2002        *  their values are equivalent, or > 0 if this string is ordered after
2003        *  @a s.  Determines the effective length rlen of the strings to
2004        *  compare as the smallest of size() and the length of a string
2005        *  constructed from @a s.  The function then compares the two strings
2006        *  by calling traits::compare(data(),s,rlen).  If the result of the
2007        *  comparison is nonzero returns it, otherwise the shorter one is
2008        *  ordered first.
2009       */
2010       int
2011       compare(const _CharT* __s) const;
2012
2013       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
2014       // 5 String::compare specification questionable
2015       /**
2016        *  @brief  Compare substring to a C string.
2017        *  @param pos  Index of first character of substring.
2018        *  @param n1  Number of characters in substring.
2019        *  @param s  C string to compare against.
2020        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
2021        *
2022        *  Form the substring of this string from the @a n1 characters starting
2023        *  at @a pos.  Returns an integer < 0 if the substring is ordered
2024        *  before @a s, 0 if their values are equivalent, or > 0 if the
2025        *  substring is ordered after @a s.  Determines the effective length
2026        *  rlen of the strings to compare as the smallest of the length of the 
2027        *  substring and the length of a string constructed from @a s.  The
2028        *  function then compares the two string by calling
2029        *  traits::compare(substring.data(),s,rlen).  If the result of the
2030        *  comparison is nonzero returns it, otherwise the shorter one is
2031        *  ordered first.
2032       */
2033       int
2034       compare(size_type __pos, size_type __n1, const _CharT* __s) const;
2035
2036       /**
2037        *  @brief  Compare substring against a character array.
2038        *  @param pos1  Index of first character of substring.
2039        *  @param n1  Number of characters in substring.
2040        *  @param s  character array to compare against.
2041        *  @param n2  Number of characters of s.
2042        *  @return  Integer < 0, 0, or > 0.
2043        *
2044        *  Form the substring of this string from the @a n1 characters starting
2045        *  at @a pos1.  Form a string from the first @a n2 characters of @a s.
2046        *  Returns an integer < 0 if this substring is ordered before the string
2047        *  from @a s, 0 if their values are equivalent, or > 0 if this substring
2048        *  is ordered after the string from @a s.   Determines the effective
2049        *  length rlen of the strings to compare as the smallest of the length
2050        *  of the substring and @a n2.  The function then compares the two
2051        *  strings by calling traits::compare(substring.data(),s,rlen).  If the
2052        *  result of the comparison is nonzero returns it, otherwise the shorter
2053        *  one is ordered first.
2054        *
2055        *  NB: s must have at least n2 characters, '\0' has no special
2056        *  meaning.
2057       */
2058       int
2059       compare(size_type __pos, size_type __n1, const _CharT* __s,
2060               size_type __n2) const;
2061   };
2062
2063   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2064     inline basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>::
2065     basic_string()
2066 #ifndef _GLIBCXX_FULLY_DYNAMIC_STRING
2067     : _M_dataplus(_S_empty_rep()._M_refdata(), _Alloc()) { }
2068 #else
2069     : _M_dataplus(_S_construct(size_type(), _CharT(), _Alloc()), _Alloc()) { }
2070 #endif
2071
2072   // operator+
2073   /**
2074    *  @brief  Concatenate two strings.
2075    *  @param lhs  First string.
2076    *  @param rhs  Last string.
2077    *  @return  New string with value of @a lhs followed by @a rhs.
2078    */
2079   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2080     basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
2081     operator+(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2082               const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2083     {
2084       basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __str(__lhs);
2085       __str.append(__rhs);
2086       return __str;
2087     }
2088
2089   /**
2090    *  @brief  Concatenate C string and string.
2091    *  @param lhs  First string.
2092    *  @param rhs  Last string.
2093    *  @return  New string with value of @a lhs followed by @a rhs.
2094    */
2095   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2096     basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>
2097     operator+(const _CharT* __lhs,
2098               const basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>& __rhs);
2099
2100   /**
2101    *  @brief  Concatenate character and string.
2102    *  @param lhs  First string.
2103    *  @param rhs  Last string.
2104    *  @return  New string with @a lhs followed by @a rhs.
2105    */
2106   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2107     basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>
2108     operator+(_CharT __lhs, const basic_string<_CharT,_Traits,_Alloc>& __rhs);
2109
2110   /**
2111    *  @brief  Concatenate string and C string.
2112    *  @param lhs  First string.
2113    *  @param rhs  Last string.
2114    *  @return  New string with @a lhs followed by @a rhs.
2115    */
2116   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2117     inline basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
2118     operator+(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2119              const _CharT* __rhs)
2120     {
2121       basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc> __str(__lhs);
2122       __str.append(__rhs);
2123       return __str;
2124     }
2125
2126   /**
2127    *  @brief  Concatenate string and character.
2128    *  @param lhs  First string.
2129    *  @param rhs  Last string.
2130    *  @return  New string with @a lhs followed by @a rhs.
2131    */
2132   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2133     inline basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>
2134     operator+(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs, _CharT __rhs)
2135     {
2136       typedef basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>     __string_type;
2137       typedef typename __string_type::size_type         __size_type;
2138       __string_type __str(__lhs);
2139       __str.append(__size_type(1), __rhs);
2140       return __str;
2141     }
2142
2143   // operator ==
2144   /**
2145    *  @brief  Test equivalence of two strings.
2146    *  @param lhs  First string.
2147    *  @param rhs  Second string.
2148    *  @return  True if @a lhs.compare(@a rhs) == 0.  False otherwise.
2149    */
2150   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2151     inline bool
2152     operator==(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2153                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2154     { return __lhs.compare(__rhs) == 0; }
2155
2156   /**
2157    *  @brief  Test equivalence of C string and string.
2158    *  @param lhs  C string.
2159    *  @param rhs  String.
2160    *  @return  True if @a rhs.compare(@a lhs) == 0.  False otherwise.
2161    */
2162   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2163     inline bool
2164     operator==(const _CharT* __lhs,
2165                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2166     { return __rhs.compare(__lhs) == 0; }
2167
2168   /**
2169    *  @brief  Test equivalence of string and C string.
2170    *  @param lhs  String.
2171    *  @param rhs  C string.
2172    *  @return  True if @a lhs.compare(@a rhs) == 0.  False otherwise.
2173    */
2174   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2175     inline bool
2176     operator==(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2177                const _CharT* __rhs)
2178     { return __lhs.compare(__rhs) == 0; }
2179
2180   // operator !=
2181   /**
2182    *  @brief  Test difference of two strings.
2183    *  @param lhs  First string.
2184    *  @param rhs  Second string.
2185    *  @return  True if @a lhs.compare(@a rhs) != 0.  False otherwise.
2186    */
2187   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2188     inline bool
2189     operator!=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2190                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2191     { return __rhs.compare(__lhs) != 0; }
2192
2193   /**
2194    *  @brief  Test difference of C string and string.
2195    *  @param lhs  C string.
2196    *  @param rhs  String.
2197    *  @return  True if @a rhs.compare(@a lhs) != 0.  False otherwise.
2198    */
2199   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2200     inline bool
2201     operator!=(const _CharT* __lhs,
2202                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2203     { return __rhs.compare(__lhs) != 0; }
2204
2205   /**
2206    *  @brief  Test difference of string and C string.
2207    *  @param lhs  String.
2208    *  @param rhs  C string.
2209    *  @return  True if @a lhs.compare(@a rhs) != 0.  False otherwise.
2210    */
2211   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2212     inline bool
2213     operator!=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2214                const _CharT* __rhs)
2215     { return __lhs.compare(__rhs) != 0; }
2216
2217   // operator <
2218   /**
2219    *  @brief  Test if string precedes string.
2220    *  @param lhs  First string.
2221    *  @param rhs  Second string.
2222    *  @return  True if @a lhs precedes @a rhs.  False otherwise.
2223    */
2224   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2225     inline bool
2226     operator<(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2227               const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2228     { return __lhs.compare(__rhs) < 0; }
2229
2230   /**
2231    *  @brief  Test if string precedes C string.
2232    *  @param lhs  String.
2233    *  @param rhs  C string.
2234    *  @return  True if @a lhs precedes @a rhs.  False otherwise.
2235    */
2236   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2237     inline bool
2238     operator<(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2239               const _CharT* __rhs)
2240     { return __lhs.compare(__rhs) < 0; }
2241
2242   /**
2243    *  @brief  Test if C string precedes string.
2244    *  @param lhs  C string.
2245    *  @param rhs  String.
2246    *  @return  True if @a lhs precedes @a rhs.  False otherwise.
2247    */
2248   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2249     inline bool
2250     operator<(const _CharT* __lhs,
2251               const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2252     { return __rhs.compare(__lhs) > 0; }
2253
2254   // operator >
2255   /**
2256    *  @brief  Test if string follows string.
2257    *  @param lhs  First string.
2258    *  @param rhs  Second string.
2259    *  @return  True if @a lhs follows @a rhs.  False otherwise.
2260    */
2261   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2262     inline bool
2263     operator>(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2264               const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2265     { return __lhs.compare(__rhs) > 0; }
2266
2267   /**
2268    *  @brief  Test if string follows C string.
2269    *  @param lhs  String.
2270    *  @param rhs  C string.
2271    *  @return  True if @a lhs follows @a rhs.  False otherwise.
2272    */
2273   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2274     inline bool
2275     operator>(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2276               const _CharT* __rhs)
2277     { return __lhs.compare(__rhs) > 0; }
2278
2279   /**
2280    *  @brief  Test if C string follows string.
2281    *  @param lhs  C string.
2282    *  @param rhs  String.
2283    *  @return  True if @a lhs follows @a rhs.  False otherwise.
2284    */
2285   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2286     inline bool
2287     operator>(const _CharT* __lhs,
2288               const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2289     { return __rhs.compare(__lhs) < 0; }
2290
2291   // operator <=
2292   /**
2293    *  @brief  Test if string doesn't follow string.
2294    *  @param lhs  First string.
2295    *  @param rhs  Second string.
2296    *  @return  True if @a lhs doesn't follow @a rhs.  False otherwise.
2297    */
2298   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2299     inline bool
2300     operator<=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2301                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2302     { return __lhs.compare(__rhs) <= 0; }
2303
2304   /**
2305    *  @brief  Test if string doesn't follow C string.
2306    *  @param lhs  String.
2307    *  @param rhs  C string.
2308    *  @return  True if @a lhs doesn't follow @a rhs.  False otherwise.
2309    */
2310   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2311     inline bool
2312     operator<=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2313                const _CharT* __rhs)
2314     { return __lhs.compare(__rhs) <= 0; }
2315
2316   /**
2317    *  @brief  Test if C string doesn't follow string.
2318    *  @param lhs  C string.
2319    *  @param rhs  String.
2320    *  @return  True if @a lhs doesn't follow @a rhs.  False otherwise.
2321    */
2322   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2323     inline bool
2324     operator<=(const _CharT* __lhs,
2325                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2326     { return __rhs.compare(__lhs) >= 0; }
2327
2328   // operator >=
2329   /**
2330    *  @brief  Test if string doesn't precede string.
2331    *  @param lhs  First string.
2332    *  @param rhs  Second string.
2333    *  @return  True if @a lhs doesn't precede @a rhs.  False otherwise.
2334    */
2335   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2336     inline bool
2337     operator>=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2338                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2339     { return __lhs.compare(__rhs) >= 0; }
2340
2341   /**
2342    *  @brief  Test if string doesn't precede C string.
2343    *  @param lhs  String.
2344    *  @param rhs  C string.
2345    *  @return  True if @a lhs doesn't precede @a rhs.  False otherwise.
2346    */
2347   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2348     inline bool
2349     operator>=(const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2350                const _CharT* __rhs)
2351     { return __lhs.compare(__rhs) >= 0; }
2352
2353   /**
2354    *  @brief  Test if C string doesn't precede string.
2355    *  @param lhs  C string.
2356    *  @param rhs  String.
2357    *  @return  True if @a lhs doesn't precede @a rhs.  False otherwise.
2358    */
2359   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2360     inline bool
2361     operator>=(const _CharT* __lhs,
2362              const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2363     { return __rhs.compare(__lhs) <= 0; }
2364
2365   /**
2366    *  @brief  Swap contents of two strings.
2367    *  @param lhs  First string.
2368    *  @param rhs  Second string.
2369    *
2370    *  Exchanges the contents of @a lhs and @a rhs in constant time.
2371    */
2372   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2373     inline void
2374     swap(basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __lhs,
2375          basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __rhs)
2376     { __lhs.swap(__rhs); }
2377
2378   /**
2379    *  @brief  Read stream into a string.
2380    *  @param is  Input stream.
2381    *  @param str  Buffer to store into.
2382    *  @return  Reference to the input stream.
2383    *
2384    *  Stores characters from @a is into @a str until whitespace is found, the
2385    *  end of the stream is encountered, or str.max_size() is reached.  If
2386    *  is.width() is non-zero, that is the limit on the number of characters
2387    *  stored into @a str.  Any previous contents of @a str are erased.
2388    */
2389   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2390     basic_istream<_CharT, _Traits>&
2391     operator>>(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2392                basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __str);
2393
2394   template<>
2395     basic_istream<char>&
2396     operator>>(basic_istream<char>& __is, basic_string<char>& __str);
2397
2398   /**
2399    *  @brief  Write string to a stream.
2400    *  @param os  Output stream.
2401    *  @param str  String to write out.
2402    *  @return  Reference to the output stream.
2403    *
2404    *  Output characters of @a str into os following the same rules as for
2405    *  writing a C string.
2406    */
2407   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2408     inline basic_ostream<_CharT, _Traits>&
2409     operator<<(basic_ostream<_CharT, _Traits>& __os,
2410                const basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __str)
2411     {
2412       // _GLIBCXX_RESOLVE_LIB_DEFECTS
2413       // 586. string inserter not a formatted function
2414       return __ostream_insert(__os, __str.data(), __str.size());
2415     }
2416
2417   /**
2418    *  @brief  Read a line from stream into a string.
2419    *  @param is  Input stream.
2420    *  @param str  Buffer to store into.
2421    *  @param delim  Character marking end of line.
2422    *  @return  Reference to the input stream.
2423    *
2424    *  Stores characters from @a is into @a str until @a delim is found, the
2425    *  end of the stream is encountered, or str.max_size() is reached.  If
2426    *  is.width() is non-zero, that is the limit on the number of characters
2427    *  stored into @a str.  Any previous contents of @a str are erased.  If @a
2428    *  delim was encountered, it is extracted but not stored into @a str.
2429    */
2430   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2431     basic_istream<_CharT, _Traits>&
2432     getline(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2433             basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __str, _CharT __delim);
2434
2435   /**
2436    *  @brief  Read a line from stream into a string.
2437    *  @param is  Input stream.
2438    *  @param str  Buffer to store into.
2439    *  @return  Reference to the input stream.
2440    *
2441    *  Stores characters from is into @a str until '\n' is found, the end of
2442    *  the stream is encountered, or str.max_size() is reached.  If is.width()
2443    *  is non-zero, that is the limit on the number of characters stored into
2444    *  @a str.  Any previous contents of @a str are erased.  If end of line was
2445    *  encountered, it is extracted but not stored into @a str.
2446    */
2447   template<typename _CharT, typename _Traits, typename _Alloc>
2448     inline basic_istream<_CharT, _Traits>&
2449     getline(basic_istream<_CharT, _Traits>& __is,
2450             basic_string<_CharT, _Traits, _Alloc>& __str)
2451     { return getline(__is, __str, __is.widen('\n')); }
2452
2453   template<>
2454     basic_istream<char>&
2455     getline(basic_istream<char>& __in, basic_string<char>& __str,
2456             char __delim);
2457
2458 #ifdef _GLIBCXX_USE_WCHAR_T
2459   template<>
2460     basic_istream<wchar_t>&
2461     getline(basic_istream<wchar_t>& __in, basic_string<wchar_t>& __str,
2462             wchar_t __delim);
2463 #endif  
2464
2465 _GLIBCXX_END_NAMESPACE
2466
2467 #endif /* _BASIC_STRING_H */